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Einrichtung zur Verbesserung des Wasserumlaufes bei Lokomotivkesseln od. dgl.
Die bekannten, in die Feuerbüehse von Lokomotivkesseln od. dgl. zur Vergrösserung der Heiz- fläche und zur Förderung des Wasserumlaufes zwischen Lang-und Stehkessel eingeschalteten Elemente zeigen den Nachteil, dass in den Wänden des Elementes und der Feuerbuchse leicht Risse entstehen oder dass einzelne Stehbolzen oder Deckenanker brechen oder undicht werden. Die Ursache hiefür ist in der
Tatsache zu erblicken, dass die bekannten Wasserumlaufelemente zu starr ausgebildet und zu starr mit der Feuerbüchsdecke verbunden sind, so dass bei den in der Feuerbüchse häufig eintretenden Temperatur- veränderungen eine Ausdehnung bzw. Zusammenziehung des Elementes insbesondere in der Längs- richtung seines Hauptrohres sich in einer Erhöhung der Spannung im Gefüge des Elementes auswirken muss.
Diese wachsenden Spannungen führen schon nach verhältnismässig kurzer Betriebsdauer mindestens zu den obenerwähnten Undichtigkeiten.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das Hauptwasserrohr eines Wasserumlaufelementes für die Feuerbüchse eines Lokomotivkessels od. dgl. so zu lagern, dass infolge der während des Betriebes auftretenden Temperaturschwankungen und Erschütterungen keine Spannungen in dem Wasserumlauf- element entstehen können, die Undichtigkeiten zur Folge hätten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das frei in den Feuerbüchsraum hinein- ragende Ende des Hauptrohres von an der Feuerbüchsdecke in den Stehkessel einmündenden Wasser- rohren freischwebend gehalten wird. Bei einer derartigen Bauart kann sieh das Hauptrohr bei den während des Betriebes auftretenden Temperaturänderungen frei nach drei Seiten hin ausdehnen, so dass Span- nungen und dadurch hervorgerufene Rissbildungen im Hauptrohr sowie im gesamten Wasserumlaufelement vermieden werden.
Um die Nachgiebigkeit der Halterung des Hauptrohres zu erhöhen, sind die dieses Rohr tragenden
Steigrohre, wie es im Kesselbau an den verschiedensten Stellen an sich bekannt ist, gekrümmt ausgebildet, so dass sie den bei Temperaturschwankungen auftretenden Form-bzw. Längenänderungen des Haupt- rohres elastisch nachgeben können. Es ist zwar bei älteren Konstruktionen bereits bekanntgeworden, die Steigrohre gekrümmt auszubilden. Es findet dort aber in der Regel nur ein einziges und daher im Quer- schnitt sehr grosses Rohr Anwendung, dessen Nachgiebigkeit trotz der vorhandenen Krümmung nicht ausreicht, um das Auftreten von Spannungen mit Sicherheit zu vermeiden.
Die gekrümmte Ausbildung der Steigrohre des neuen Wasserumlaufelementes hat hingegen eine sehr wesentliche Erhöhung der nach- giebigen Halterung des Hauptrohres zur Folge, da bei der neuen Bauart eine grössere Anzahl solcher gekrümmter Steigrohre Verwendung findet, die im einzelnen einen verhältnismässig kleinen Querschnitt besitzen. Aus diesem Grunde kann sich die durch die Krümmung der Rohre bewirkte Elastizität der
Steigrohre hinsichtlich der nachgiebigen Lagerung des Hauptrohres richtig auswirken, was sich im prak- tischen Betrieb als sehr vorteilhaft erwiesen hat, da es sich bei Anwendung von geraden Steigrohren nicht ganz vermeiden lässt, dass die beim Schweissen dieser Rohre erzeugten Spannungen Anlass zu Rissbildungen in der Feuerbüchsdecke geben.
Die freischwebende Lagerung des Elementes in der Feuerbüchse bedingt, dass das Hauptrohr an seinem freien Ende geschlossen ist.
Um trotz dieses einseitigen Verschlusses des Hauptrohres dessen Reinigung leicht vornehmen zu können, ist in das in die Feuerbüchse frei hineinragende Ende des Hauptrohres ein Propfen eingefügt,
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der. durch ein im die Rückwand der Feuerbüchse eingesetztes Stehbolzenrohr hindurch zugänglich istr
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Wasserumlaufelementes in Anwendung bei einem Lokomotivkessel schematisch veranschaulicht. Fig. l zeigt den Stehkessel und einen Teil des Langkessels einer Lokomotive in senkrechtem Längsschnitt. Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 1. Fig. 3 zeigt einen Schnitt nachher Linie aD der Fig. 1.
Der Lokomotivkessel nach Fig. 1 besteht in bekannter Weise aus einem hinteren Stehkessel 1 und einem sich vorn an diesen Kessel anschliessenden Langkessel 2. Der Stehkessel 2 ist unten durch einen Bodenring 3 abgeschlossen, der den nicht dargestellten Rost umgibt. Der Kessel weist an seiner Rückwand 4 eine Beschickungsöffnung 5 für den Heizstoff auf.
Unten an den Langkessel 2 ist ein Rohrkrümmer 6 angeschlossen, der den Wasserraum des Stehkessels mit dem Wasserumlaufelement verbindet, das aus einem Hauptrohr 7 und einer Reihe von Standrohren 8, S'besteht. Das Hauptrohr 7 ist unmittelbar an dem Rohrkrümmer 6 befestigt und erstreckt
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form des Wasserumlaufelementes sind zwei verschiedene Bauarten von Standrohren verwendet.
Wie Fig. 1 erkennen lässt, stellen die Standrohre 8, 8'die Verbindung des schräg in die Feuerbüchse 10 hineinragenden Hauptrohres 7 mit dem oberhalb der Feuerbüchsdecke 11 befindlichen Wasserraum des Stehkessels her. Von den längeren Standrohren, die in die Nähe der vorderen Feuerbüchswand 12 liegen, sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel immer einzelne Rohre 8'mit beiden Enden an je ein gemeinsames kurzes Rohrstüek 13 angeschlossen. Diese Rohrstücke 13 sind einerseits in entsprechende Öffnungen der Feuerbüchsdecke 11 zwischen je zwei Deckenanker, anderseits in entsprechende Öffnungen des Hauptrohres flüssigkeitsdicht eingefügt.
Die in der Nähe der hinteren Feuerbüchswand 14 liegenden Standrohre 8 sind dagegen unmittelbar und einzeln ebenfalls zwischen je zwei Deckenanker in die Feuer- büchsdecke 11 bzw. das Hauptrohr 7 eingelassen. Das Hauptrohr 7 endet frei innerhalb der Feuerbüchse 10, ist also nicht an die hintere Feuerbüchswand 14 angeschlossen. Dieses freie Ende des Hauptrohres 7 wird daher ausschliesslich von den kurzen Standrohren 8 getragen, die daher auch das einzige Verbindungsglied zwischen dem Innern des freien Endes des Hauptrohres 7 und dem Wasserraum des Stehkessels 1 bilden. In diesem Ende des Hauptrohres 7 ist ein Pfropfen 15 eingefügt.
In der Verlängerung des Hauptrohres y ist in den Wasserraum des Stehkessels ein kurzes Rohrstück eingesetzt, das gleichzeitig die Aufgabe eines Stehbolzens zwischen der hinteren Stehkesselwand 4 und der hinteren Feuerbüchswand 14 übernimmt. Dieses Rohrstück 16 macht den Pfropfen 15 zugänglich, der daher von aussen beim Reinigen des Hauptrohres 7 gelost werden kann.
Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, sind die Standrohre (S, 8'seitlich ausgebogen. Die Achsen dieser Rohre verlaufen also nicht geradlinig, sondern gekrümmt.
Soll das Wasserumlaufelement gereinigt werden, so wird einerseits der Pfropfen 15 aus dem freien Ende des Hauptrohres 7 herausgeschraubt, anderseits wird die Verbindung des Rohrkrümmers 6 mit dem Hauptrohr 7 entfernt, als auch mit dem Langkessel 2 gelöst. Wenn der Rohrkrümmer entfernt worden ist, kann man mit einer Stange das Hauptrohr 7 befahren und den an der Innenwand des Hauptrohres 7 anhaftenden Kesselstein abstossen. Auch eine Ausleuchtung des Hauptrohres 7 ist ohne weiteres durchführbar. Auch der Zustand der Innenwandung der Standrohre kann mittels eines Winkelspiegels geprüft werden. Die Befreiung der Steigrohre von etwa anhaftendem Kesselstein erfolgt zweckmässig mittels besonders ausgebildeter Winkelrohrreinigungsapparate.
Die beschriebene einseitige Befestigung des Wasserumlaufelementes an dem Langkessel 2 und das Fehlen einer Verbindung zwischen dem andern Ende des Hauptrohres 7 und der Feuerbüehsrück- wand 14 ermöglicht die Bewegungsfreiheit des in der Feuerbüchse 10 liegenden Teiles des Wasserumlaufelementes nach allen drei Richtungen des Raumes. Infolgedessen werden auf die inneren, durch die Wärmestrahlung hoch beanspruchten Feuerbüchswände keine zusätzlichen Längs-und Querspannungen übertragen, so dass die wasserdichte Verbindung zwischen den Standrohren S, 8'und der Feuerbüchsdecke sowie dem Hauptrohr 7 auch nach längerer Betriebsdauer erhalten bleibt.
Die aus Fig. 2 ersichtliche Krümmung der Standrohre 8, 8'fördert diese Bewegungsfreiheit des Wasserumlaufelementes.
Das Wasserumlaufelement nach der Erfindung ist nicht nur bei Dampflokomotiven, sondern auch bei Dampfstrassenwalzen und mit einem Dampfkessel ausgerüsteten Anlagen anwendbar.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Verbesserung des Wasserumlaufes bei Lokomotivkesseln od. dgl. mit an den Stehkessel angeschlossenem, in die Feuerbüchse hineinragendem Hauptrohr, dadurch gekennzeichnet, dass das frei in den Feuerbüchsraum hineinragende Ende des Hauptrohres (7) von an der Feuerbüehs-
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