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Einrichtung zur Kühlung von Düsenbrennern.
Bei Kohlenstaubbrennern mit kleinen Feuerräumen, beispielsweise auf Lokomotiven, ist es erforderlich, den Brennstaub auf möglichst kurzem Wege zu verbrennen, um eine vollkommene Ver- brennung zu erhalten und um die für die Feuerraumwandungen schädlichen Stichflammen zu vermeiden.
Um dies zu erreichen, ist bereits vorgeschlagen worden, den Brennstoffstrahl weitgehend zu unterteilen und ihn nur mit verhältnismässig geringem Druck in den Feuerraum einzuführen. Als besonders zweck- mässig hat sich auch der Vorschlag erwiesen, die Brennstoffströme gegeneinander zu richten, so dass sich durch den Anprall eine intensive Durchmischung, eine schnelle Entzündung und somit eine kurze Flamme ergibt. Kommen die vorgeschilderten Massnahmen zur Anwendung, dann entspringt die Flamme unmittelbar am Brenneraustritt. Um derartig arbeitende. Brenner vor ihrer Zerstörung durch die grosse Hitze zu bewahren, haben sich alle bisher für ihre Kühlung benutzten Wege als nicht ausreichend erwiesen, weil die Geschwindigkeit des umlaufenden Kühlmittels bei den bekannten Kühlvorrichtungen gering ist.
Zur Vermeidung dieses Nachteiles wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass die Zuleitungsrohre bei einer Kühlung der Brenner durch Kesselwasser an einem tiefergelegenen Kesselteil das Kühlwasser entnehmen und ausserhalb des Feuerraumes liegend den Düsenbrennern zuführen und dass die Rohre zum Zurückführen des Kesselwassers in einen höher gelegenen Kesselteil münden und innerhalb des Feuerraumes angeordnet sind. Durch eine derartige Anordnung wird der grösstmögliche Unterschied der spezifischen Gewichte des der Kühleinrichtung des Brenners zufliessenden und abfliessenden Wassers erreicht. Das Wasser wird an einer tieferliegenden Stelle des Kessels entnommen, wo es verhältnismässig kühl ist, da auch in den unteren Teil des Kessels das kühle Speisewasser eingeführt wird.
Die Entnahme- leitung liegt ausserhalb der Feuerung, so dass sieh das zur Kühlung bestimmte Kesselwasser auf dem Wege durch die Entnahmeleitung noch weiter abkühlt. Dieses kühle Wasser nimmt bereits im Brenner eine beträchtliche Wärmemenge auf. Nach Austritt aus der Kühlvorrichtung wird das Wasser durch Rohre dem Kessel wieder zugeführt, die in einen höhergelegenen Kesselteil münden und in der Feuerbüchqe selbst verlegt sind, so dass sich in den Rückleitungsrohren sogar Dampf bilden wird. Auf diese Weise ergibt sich der grosse Unterschied der spezifischen Gewichte des zu-und abströmenden Kühlmittels, der einen intensiven natürlichen Kreislauf zur Folge hat und damit eine ausreichende Kühlung bewirkt.
In gewissen Fällen kann es erwünscht sein, die Düsen nicht mit dem bereits im Kessel umlaufenden
Wasser, sondern mit dem Kesselspeisewasser zu kühlen. Zu diesem Zweck kann in einfacher Weise die
Kühlkammer für die Düsen in die Ansaugleitung der Speisewasserpumpe eingeschaltet werden.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in den Fig. 1- 5 beispielsweise dargestellt.
Gemäss Fig. 1 fliesst beispielsweise das Kesselwasser von einer vorhandenen Reinigungsluke 22
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steigt darauf durch ein oder mehrere in gewissem Abstande von der Rohrwand 23 des Kessels parallel zu dieser innerhalb der Feuerbüchse 2 hochgeführte Rohre 24 und kehrt bei 2 oder 26 in den Kessel 1 zurück. Die Steigrohre 24 sind oberhalb der Heizrohre 27 entweder bei 25 in die Rohrwand 23 eingewalzt und können von der Domöffnung des Kessels her gegebenenfalls nachgewalzt und gereinigt werden, oder sie sind bei 26 in die Feilerbüchsdecke 28 eingewalzt und durch oben angeordnete Luken zugänglich.
Der Abstand der Steigrohre von der Rohrwand 2tJ ist so bemessen, dass die Rauch-und Heizrohre 27 im Bedarfsfalle naehgewalzt werden können. Ausserdem wird durch diese Anordnung der Steigrohre 24
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Eintritt in die Rauch- bzw, Heizrohre 27 durch Granulation aus und mindern dadurch die Gefahr des Verstopfens derselben. Eine andere Anordnung zeigt die Fig. 3. Hier fliesst das Kesselwasser ebenfalls von einer vorhandenen Reinigungsluke 22 durch ein oder mehrere Rohre 13 zu dem Diisenkörper 12a, b, durchströmt diesen und steigt darauf durch ein oder mehrere quer durch den Feuerraum S zum oberen
Teil der Türwand 29 führende Rohre 20 an und kehrt bei 31 in den Kessel zuriick.
Diese Rohre 50 dienen gleichzeitigin in an sich bekannter Weise als Trag-bzw. Kühlrohre für den Feuerschirm 32. Durch die quer durch den Feuerraum 2 führenden Rohre 30 und auch die Rohre 24 nach Fig. 1 und 2 wird eine lebhafte Zirkulation des Kesselwassers durch die Düsen hindurch erreicht.
Die Fig. 4 und 5 zeigen Ausführungsbeispiele für die Verwendung von Kesselspeisewasser für die Düsenkühlung. Nach Fig. 4 fliesst aus einem Speisewasserbehälter 4 das Speisewasser mittels der
Leitung 13 durch die in der Feuerbüchse 2 angeordneten Kühlkörper der Düse 7 und die Leitung 14 einer normalen Speisepumpe ? zu, welche das Wasser durch den Kühlkörper hindurch ansaugt und durch ein vom Führerstand der Lokomotive regulierbares Umsehaltventil 34 entweder zur Kesselspeisung in den Kessel 1 oder in den Wasserbehälter 4 durch das Rohr M zurüekdrückt. Die Pumpe fördert lediglieh so viel Wasser, als für die Kühlung der Düse erforderlich ist.
Um nun bei Betriebsveränderungen ent- sprechend dem Kühlungserfordernis der Düse den auf gleichmässige Förderung eingestellten Lauf der
Pumpe nicht verändern zu müssen, erfolgt die Regelung der Speisung bzw. des Speisewassers nur durch Umsehaltung mittels des Umschaltventiles 34, indem man je nach der Betriebslage das Speisewasser durch die Leitung 36 in den Kessel drücken oder durch die Leitung 35 in den Speisewasserbehälter zurück- fördern lässt.
Nach Fig. 5 wird durch eine besondere Kühlwasserpumpe 38 Speisewasser vom Lokomotivtender 4 durch die Kühlkörper 12a und 12b der Düse 7 in einen Saugstutzen 37 gefördert. Von hier aus fliesst das in den Düsen erwärmte Wasser bei Stillstand der gleichfalls an den Saugstutzen 37 angeschlossenen
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im Betrieb, so fördert sie einen Teil oder das gesamte in den Kühlkörpern 12a, 12b der Düsen 7 vorgewärmte Wasser in bekannter Weise durch den Vorwärmer 40 zum Kessel. Auch kann durch den Saugstutzen 37 das Tenderwasser durch Leitung 39 unmittelbar der Speisepumpe. 33 zugeleitet werden. Die Kühlwasserpumpe drückt das Wasser der Speisepumpe 33 zu, so dass letztere auch stark erwärmtes Wasser unbedingt sicher ansaugt.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Einrichtung zur Kühlung von Düsenbrennern, bei welcher als Kühlmittel Kesselwasser verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitungsrohre das Kesselwasser an einem tiefergelegenen Kesselteil entnehmen und ausserhalb des Feuerraumes liegend das Kühlwasser dem Kühlkörper der Düsenbrenner zuführen und die Rohre zum Zurückführen des Kesselwassers in einen höhergelegenen Kesselteil innerhalb des Feuerraumes angeordnet sind.