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Lokomotlvkeseel mit WaBeerrohr-FeuerbUchse.
Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein Lokomotivkessel, dessen Feuerbüchse aus Wasserrohren besteht.
Aus Wasserrohren zusammengestellte Feuerbüchsen, die bei Lokomotivkesseln Anwendung finden, gibt es mehrerlei, aber die zu Feuerbüchsen verwendeten Wasserrohre sind in der Regel komplizierter Form, wodurch ihre Herstellung verteuert und das auf Lagerhalten erschwert ist. Der Hauptnachteil dieser Wasserrohre ist aber der, dass sie zufolge ihrer komplizierten Form nur unvollkommen gereinigt werden können, so dass sie im Betriebe rasch zu Grunde gehen. Im Allgemeinen bestehen bei den nach den jetzigen Systemen gebauten Lokomotivkesseln mit Wasserrohr-Feuerbüchsen häufige und schwer behebbare Betriebsstörungen.
Man hat versucht, um diese Mängel zu beheben, bei den Feuerbüchsen gerade Wasserrohre anzuordnen, die Ergebnisse waren aber ungenügend. Nach der einen Methode hatte man die geraden oder nahezu geraden Wasserrohre in den den Oberteil des Feuerraumes begrenzenden Dampfsammler unmittelbar eingefügt, in welchem Falle aber der Feuerungsraum zu klein wurde, nach der anderen Lösung wurden an den beiden Seiten des Dampfsammlers taschenartige Gebilde angeordnet, in welche die oberen Enden der Wasserrohre einmünden.
Nachdem aber die taschenartigen Gebilde zufolge der durch die Lage bedingten Notwendigkeit nur mit dem Dampfraum zusammenhingen, war es eine Quelle ständiger Gefahr, dass, wenn im Kessel die ohnedies häufigen und grösseren Ablagerungen die Röhren unten von Wasserzufluss absperrten und nachdem in die Röhren von oben kein Wasser zufliessen konnte, Kesselexploaion entstehen.
Bei dem Gegenstand vorliegender Erfindung sind alle diese Mängel dadurch behoben, dass die Wasserrohre gänzlich oder annähernd gerade und dadurch gut reinigbar sind, ihre oberen Enden in eine den Dampfsammler von zwei oder mehr Seiten umgebenden und mit dem Wasserraum des Kessels zusammenhängende Wasserkammer münden, wodurch die Wasserrohre ständig mit Wasser gefüllt sind.
In den Zeichnungen sind zwei beispielsweise gedachte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, und zwar in Fig. 1 der Kessel im Längsschnitt, in Fig. 2 teilweise in Oberansicht, teilweise im horizontalen Schnitt nach Linie A-A der Fig. 1 ; Fig. 3 ist eine Hinteransicht bzw. Querschnitt nach Linie B-B der Fig. 1 ; Fig. 4 zeigt eine nach einer anderen Ausführungform ausgebildete Feuerbüchse im Querschnitt.
Der Längskessel a ist in bekannter Anordnung und sind in dessen Unterteil die Feuerrohre b bzw. die zur Aufnahme der Überhitzerelemente dienenden Rauchrohre eingebaut. An den Längskessel schliesst sich der Dampfsammler c an, der beliebiger Form sein kann, aber am zweckmässigsten kreisförmigen Querschnitt besitzt. Zwecks Vergrösserung des Dampfraumes bzw. zwecks Erzeugung von trockenem Dampf ist es zweckmässig, den Dampfsammler nach der Zeichnung derart auszubilden, dass sein Oberteil den Längskessel bedeutend überhöht. In diesem Falle kommuniziert der Dampfsammler mit dem Längskessel durch die Öffnung d und ist es zweckmässig, den Oberteil des Dampfsammlers noch durch ein Rohr e mit den Dampfdom besonders zu verbinden oder den Dampf zur Maschine unmittelbar vom Dampfsammler zu leiten.
Die die Seitenwände der Feuerbüchse bildenden Wasserröhren f münden unten auf bekannte Weise in einen hohlen, unteren Rohrrahmen g. Dieser untere Rohrrahmen kommuniziert mit dem Längskessel durch die Wasserzirkulationsrohre h. Die Wasserrohre münden oben in einen, um den Dampfsammler angeordneten oberen Rohrrahmen aus. Dieser Rohrrahmen wird zweckmässig aus drei Stücken angefertigt, von welchen die beiden Seitenteile j vermittelst der breiten ansatzartigen Ausbildung k an den Dampfsammler auf beliebige Weise, z.
B. durch Aufschweissen oder Nieten befestigt werden und zwischen den Versteifungsrippen dieser Rahmenteile das Wasser in den Dampfsammler durch die entsprechenden Öffnungen desselben einströmt ; der dritte Rahmenteil 1 bildet zweckmässig ein Stück mit der Rückwand des Dampfsammlers.
Die seitlichen oberen Rohrrahmenteile werden zwecks Versteifung mit dem Längskessel in irgend einer geeigneten Weise, z. B. mittels Laschen o, verbunden.
Die ganz geraden oder beinahe geraden Wasserrohre f sind derart zwischen die Rohrrahmen eingezogen, dass die Wasserrohre dicht nebeneinander Platz finden, wehslhab sie an ihren unteren und oberen Enden stark verengt sind. Die Wasserrohre reihen sich an den beiden Seiten der Feuerbücbse sowie an deren Rückwand bis zur Heiztüre nebeneiander, während an den übrigen Teilen die Feuerbüchse auf in der Zeichnung nicht dargestellte Weise vermittels feuerfester Steine zu einem geschlossenem Raume ergänzt und endlich mit entsprechender Umhüllung versehen ist. Die Träger für den Rost sind zweckmässig am unteren Robrrahmen befestigt.
Der untere, iS ie auch der obere Rohrrahmen ist gegenüber einem jeden Wasserrohre durchbohrt ; diese Offnungen H < sind beim Aufpressen und Reinigen der Rohre nötig und werden während
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des Betriebes auf entsprechende Weise durch Deckel oder dgl. dicht abgeschlossen. Die unteren und oberen Rohrrahmen sind ausserdem noch an allen Ecken sowie an anderen geeigneten Stellen mit entsprechend abschliessbaren Öffnungen versehen, um auch die Rahmen leicht reinigen zu können.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 : sind zwei Dampfsammler c angebracht, an welche sich beiderseits die Rohrrahmenteile j anschliessen und ausserdem ist zwischen den Dampfsammlern der Rohrrahmenteil j2 angeordnet. Der untere Rohrrahmenteil besteht zweckmässig aus drei besonderen rohrartigen Stücken, und zwar aus zwei Seitenstücken y, g und einem Mittelstück 92, dite stellenweise durch Versteifungen p verbunden sind.
Jeder einzelne Rohrrahmenteil kommuniziert vermittelst der Wasserzirkulationsrohre h mit dem Längskessel. Zwischen die unteren und oberen Rohrrahmenteile sind die seitlichen und mittleren Wasserrohre f bz. eingezogen, wodurch der Feuerungsraum in zwei gesonderte Teile zerfällt und dem entsprechend auch zwei Feuerungstüren benötigt werden. Auf diese Weise können Kessel von grosser Leistungfähigkeit konstruiert werden.
Wie ersichtlich, sind bei den jetzt geschilderten Anordnungen die Wasserrohre annähernd oder gänzlich gerade gerichtet, sie können sogar gleich lang sein, jedes Rohr ist leicht und sicher reinigbar, auch die Rohrrahmen sind leicht zugänglich, dieselben sind also auch leicht zu reinigen. Zum öfters nötig werdenden Aufpressen der oberen Enden der Wasserrohre ist es, im Gegensatz zu den jetzt gebräuchlichen Wasserrohrkessel-Systemen, nicht notwendig kostspielige und schwierige Abmontierungsarbeiten vorzunehmen, sondern es genügt einfach den dem entsprechenden Wasserrohr gegenüber liegenden Deckel abzunehmen.
Ebenso genügt es auch bei Reinigung der Wasserrohre nur die Deckel am oberen Rohrrahmen zu lösen und kann der während der Reinigung im unteren Rohrrahmen sich ansammelnde Schlamm und die Kesselsteinablageung durch die Öffnungen n des unteren Rohrrahmens hindurch leicht herausgewaschen werden.
Im Allgemeinen hat der Umstand, dass die Wasserrohre gerade sind, noch den grossen Vorteil, dass man bedeutend mehr Feuerrohre anordnen kann, als bei den bisherigen WasserrohrLokomotivkessel-Systemen, nachdem die Wasserrohre nicht einwärts gekrümmt sind. Nachdem auch die Heizfläche der Feuerbüchse grösser ist, so folgt, das unter gleichen öewichtsverbältnissen die Heizfläche des neuen Kessels die der jetzigen Systeme bedeutend übertrifft.
Ausser den erwähnten Vorteilen muss man noch in Betracht ziehen, dass auch die älteren Kessel mit kupfernen Feuerbüchsen leicht auf dieses System umgeändert werden können, und zwar bei gänzlicher Beibehaltung des Längskessels. Hiedurch kann das teuere Kupfer nicht nur beim Bau neuer Kessel vermieden, sondern auch aus alten Kesseln rückgewonnen werden.
Natürlich kann die beschriebene Feuerbüchse ohne Abänderung des Wesens der Erfindung mannigfaltig ausgeführt werden. Man kann z. B. den Dampfsammler. als gesonderten Teil. gänzlich oberhalb des Längskessels anordnen, oder aber kann man den Dampfsammler derart anordnen, dass dessen Stirnseite gänzlich innerhalb der Rohwandfläche fällt ; in diesem Falle verringert sich der Dampfraum bedeutend, da der Dampfsammler kleiner ist, selbst dann, wenn man den Kessel als Waggon-Top ausbilden würde, was bekanntlich einen Kessel kennzeichnet. bei welchem der Durchmesser des Längskessels zur Rohrwand hin allmählig zunimmt.
Das Wesen der Erfindung erleidet auch dann keine Änderung, wenn man nur die seitlichen Wasserrohre anordnet und als Folge dessen den rückwärtigen Rahmenteil il und die zu demselben gehörigen rückwärtigen Wasserrohre weglässt.
PATENTT-ANSPRÜCHE :
1. Lokomotivkessel mit Wasserrohrfeuerbüchse und an den Dampfsammler angeschlossener Rohrkammer zur Aufnahme der oberen Enden der die Feuerbüchse bildenden Wasserrohre. dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserrohre auch beim tiefsten Wasserstande durch die obere Rohrkammer mit dem Wasserraum in Verbindung stehen.
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Lokomotlvkeseel with a barrel fire box.
The subject of the present invention is a locomotive boiler, the firebox of which consists of water pipes.
There are several types of fire boxes assembled from water pipes that are used in locomotive boilers, but the water pipes used for fire boxes are usually of a complicated shape, which makes them more expensive to manufacture and difficult to keep in stock. The main disadvantage of these water pipes, however, is that due to their complicated shape they can only be cleaned incompletely, so that they quickly perish in the company. In general, locomotive boilers with water pipe fireboxes built according to the current systems experience frequent and difficult to repair malfunctions.
In order to remedy these deficiencies, attempts have been made to arrange straight water pipes near the fire boxes, but the results have been unsatisfactory. According to one method, the straight or almost straight water pipes were inserted directly into the steam collector delimiting the upper part of the furnace, in which case the furnace became too small, according to the other solution, pocket-like structures were arranged on both sides of the steam collector, in which the upper ends of the water pipes open.
But since the pocket-like structures were connected only to the steam room due to the necessity for their location, there was a constant source of danger that if the already frequent and larger deposits in the boiler shut off the pipes below from the water inflow and afterwards into the pipes from above none Water could flow in, causing a boiler explosion.
In the subject matter of the present invention, all these deficiencies are remedied in that the water pipes are completely or approximately straight and therefore easy to clean, their upper ends open into a water chamber surrounding the steam collector from two or more sides and connected to the water space of the boiler, whereby the Water pipes are constantly filled with water.
In the drawings, two exemplary imaginary embodiments of the invention are shown, namely in Fig. 1 the boiler in longitudinal section, in Fig. 2 partly in top view, partly in horizontal section along line A-A of Fig. 1; Fig. 3 is a rear view or cross section taken along line B-B of Fig. 1; Fig. 4 shows a fire box designed according to another embodiment in cross section.
The longitudinal boiler a is in a known arrangement and the fire tubes b or the smoke tubes serving to accommodate the superheater elements are installed in its lower part. The steam collector c connects to the longitudinal boiler, which can be of any shape, but most suitably has a circular cross-section. In order to enlarge the steam space or to generate dry steam, it is advisable to design the steam collector according to the drawing in such a way that its upper part significantly increases the height of the longitudinal boiler. In this case, the steam collector communicates with the longitudinal boiler through the opening d and it is advisable to connect the upper part of the steam collector to the steam dome through a pipe e or to direct the steam to the machine directly from the steam collector.
The water pipes f forming the side walls of the fire box open out below in a known manner into a hollow, lower tubular frame g. This lower pipe frame communicates with the longitudinal boiler through the water circulation pipes h. The water pipes open out at the top in an upper pipe frame arranged around the steam collector. This tubular frame is expediently made of three pieces, of which the two side parts j by means of the broad approach-like training k to the steam collector in any way, z.
B. be attached by welding or riveting and between the stiffening ribs of these frame parts, the water flows into the steam collector through the corresponding openings of the same; the third frame part 1 expediently forms one piece with the rear wall of the steam collector.
The lateral upper tubular frame parts are for the purpose of stiffening with the longitudinal boiler in any suitable way, for. B. by means of tabs o connected.
The completely straight or almost straight water pipes f are drawn in between the pipe frames in such a way that the water pipes find space close to one another, because they are greatly narrowed at their lower and upper ends. The water pipes are lined up next to each other on both sides of the firebox and on its rear wall up to the heating door, while on the other parts the firebox is supplemented in a manner not shown in the drawing by means of refractory stones to form a closed space and is finally provided with a corresponding casing. The supports for the grate are conveniently attached to the lower Robrrahmen.
The lower, ie also the upper tubular frame is drilled through opposite each water pipe; These openings H <are necessary when pressing and cleaning the pipes and are during
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of operation in a corresponding manner by a cover or the like. The lower and upper tubular frames are also provided with openings that can be locked at all corners and in other suitable places so that the frames can also be cleaned easily.
In the embodiment according to FIG. 4: two steam collectors c are attached, to which the tubular frame parts j are connected on both sides and, in addition, the tubular frame part j2 is arranged between the steam collectors. The lower tubular frame part expediently consists of three special tubular pieces, namely two side pieces y, g and a middle piece 92, which are connected in places by stiffeners p.
Each individual pipe frame part communicates with the longitudinal boiler by means of the water circulation pipes h. The side and middle water pipes f or are drawn in between the lower and upper tubular frame parts, as a result of which the combustion chamber is divided into two separate parts and two combustion doors are accordingly required. In this way, boilers with high performance can be constructed.
As can be seen, in the arrangements now described, the water pipes are approximately or completely straight, they can even be of the same length, each pipe can be cleaned easily and safely, the pipe frames are also easily accessible, so they are also easy to clean. For pressing on the upper ends of the water pipes, which is often necessary, it is not necessary, in contrast to the now common water-pipe boiler systems, to undertake expensive and difficult dismantling work, but simply remove the cover opposite the corresponding water pipe.
When cleaning the water pipes, it is also sufficient to loosen the cover on the upper pipe frame and the sludge and scale deposits that accumulate in the lower pipe frame during cleaning can be easily washed out through the openings n of the lower pipe frame.
In general, the fact that the water pipes are straight still has the great advantage that you can arrange significantly more fire pipes than with the previous water pipe locomotive boiler systems, since the water pipes are not curved inwards. Since the heating surface of the firebox is also larger, it follows that the heating surface of the new boiler significantly exceeds that of the current systems under the same weight conditions.
In addition to the advantages mentioned, it must also be taken into account that the older boilers with copper fireboxes can easily be converted to this system while retaining the longitudinal boiler entirely. In this way, the expensive copper can not only be avoided when building new boilers, but can also be recovered from old boilers.
Of course, the described firebox can be embodied in many ways without altering the essence of the invention. You can z. B. the steam collector. as a separate part. arrange completely above the longitudinal boiler, or you can arrange the steam collector in such a way that its front side falls entirely within the raw wall surface; in this case, the steam space is significantly reduced, since the steam collector is smaller, even if the boiler were to be designed as a wagon top, which is known to characterize a boiler. in which the diameter of the longitudinal boiler gradually increases towards the pipe wall.
The essence of the invention suffers no change even if one only arranges the lateral water pipes and, as a result, omits the rear frame part il and the rear water pipes belonging to the same.
PATENT CLAIMS:
1. Locomotive boiler with water pipe fire box and pipe chamber connected to the steam collector for receiving the upper ends of the water pipes forming the fire box. characterized in that the water pipes are connected to the water space through the upper pipe chamber even at the lowest water level.