DE187498C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

'- M 187498 KLASSE 13 d. GRUPPE'- M 187498 CLASS 13 d. GROUP

THE NEW CENTURY ENGINE COMPANY LTD.THE NEW CENTURY ENGINE COMPANY LTD.

in LONDON.in London.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Dezember 1905 ab. Patented in the German Empire on December 17, 1905 .

Es sind Verbesserungen in der Bauart und ■, in der Arbeitsweise von Dampfkesseln bekannt geworden, gemäß welcher die Hitze der von den Heizrohren zu dem Schornstein gehenden heißen Gase dazu gebraucht wird, die Temperatur und das Volumen einer Mischung von Dampf und unter Druck be- ; findlicher Luft zu vermehren. Diese Mischung j wird dann als Triebmittel für die Dampfmaschine gebraucht. Bei Lokomotiven z. B. werden der Dampf und die Luft von oder ; nahezu von dem Drucke des Dampfes in dem Kessel von dem Kessel her bezw. von einem oder mehreren Luftkompressoren, die von ■, der Maschine angetrieben werden, getrennt : und in selbsttätig geregelten Mengen einem in der Rauchkammer der Lokomotive an- ; gebrachten Erhitzer zugeführt, daselbst gemischt und von den heißen, durch die Rauch- ; kammer fließenden Gasen erwärmt.There have been known improvements in the design and operation of steam boilers, according to which the heat of the hot gases going from the heating pipes to the chimney is used to increase the temperature and volume of a mixture of steam and under pressure; more sensitive air. This mixture j is then used as a propellant for the steam engine. For locomotives z. B. are the steam and air from or; almost from the pressure of the steam in the boiler from the boiler respectively. of one or more air compressors which are driven by ■, the machine separately: and a check-in automatically controlled amounts in the smoke chamber of the locomotive; brought in heater, mixed there and from the hot ones, through the smoke; Chamber heated gases flowing.

In dieser Weise wird ein großes Volumen eines Triebmittels erlangt, welches ein verhältnismäßig schlechter Wärmeleiter ist. Deshalb wird der Dampf nicht sofort nieder- ; geschlagen, wenn er in die Ventilkammern und Dampfzylinder eintritt, wie es bei der Anwendung von Dampf allein der Fall ist. Durch die Anwendung eines solchen Triebmittels wird eine beträchtliche Ersparnis anIn this way, a large volume of propellant is obtained, which is a relatively is a poor conductor of heat. Therefore the steam does not go down immediately; beaten when it enters the valve chambers and steam cylinders, as in the case of the Application of steam alone is the case. By using such a propellant will save a considerable amount of money

Brennmaterial erreicht. . ίFuel reached. . ί

Vorliegende Erfindung hat eine Vorrichtung zum Gegenstand, welche es gestattet, eine aus Dampf und Luft hergestellte j Mischung durch die entweichenden heißen Gase auf eine höhere Temperatur zu erhitzen, wie es bis dahin möglich war. ; Die Bauart soll möglichst vereinfacht und die Größe des Dampf- und Lufterhitzers vermindert werden, um somit die Anwendung der bekannten Aiv beitsmethode, wie oben beschrieben, auf Lokomotiven und andere Maschinen, wie z.; JB. Schiffsmaschinen u. dergl., zu erleichtern. Dabei soll. jedoch eine ungewöhnliche Vergrößerung der Rauchkammer oder -ka.mm.enj der den Dampf für solche Maschinen erzeugenden Kessel vermieden werden.The present invention relates to a device which allows a mixture made of steam and air by the escaping hot To heat gases to a higher temperature than was possible until then. ; The type should be simplified as possible and the size of the steam and air heater reduced, thus the application of the known Aiv beitsethod, as described above, to locomotives and other machines such as; JB. Ship engines and the like. To facilitate. It should. however, an unusual enlargement of the smoke chamber or -ka.mm.enj the boiler generating the steam for such machines can be avoided.

Zu diesem Zwecke ist der Heizrohrkessel der Lokomotive, einer Schiffs- oder ähnlichen Maschine auf bekannte Weise mit einem oder mehreren Heizrohren von größerem Querschnitt als der gewöhnliche versehen, und zwar von ungefähr einem Durchmesser von etwa 75 mm und darüber. Durch diese Heizrohre werden die heißen Gase von der Feuerbuchse des Kessels in die Rauchkammer mit einer höheren Temperatur eintreten, wie diejenige der durch die gewöhnlichen Heizrohre des Kessels gehenden heißen Gase.For this purpose, the heating tube boiler of the locomotive, ship or similar Machine in a known manner with one or more heating pipes of larger size Cross-section provided than the usual, about one diameter of about 75 mm and above. The hot gases are released through these heating pipes Fire socket of the boiler to enter the smoke chamber with a higher temperature, such as that of the hot gases passing through the ordinary heating pipes of the boiler.

In Verbindung; mit dem Kessel, den Dampfzylindern und einem oder mehreren Luftkompressoren und dem oder den großen Feuerrohren wird ein Dampf- , und Lufterhitzer gebraucht. Letzterer hat die Form einer Kammer und ist in ;der Rauchkammer zwischen der vorderen Heizrohrplatte, dem Schornstein und in der Nähe des, oder derIn connection; with the boiler, the steam cylinders and one or more air compressors and the great fire pipe or pipes will be fitted with a steam and air heater second hand. The latter has the shape of a chamber and is in; the smoke chamber between the front heating tube plate, the Chimney and near the, or the

großen Heizrohre in bekannter Weise angeordnet, so daß er bis zu einer hohen Temperatur durch die aus diesen großen Rohren austretenden Gase ebenso wie von den durch die übrigen Rohre fließenden heißen Gasen erhitzt wird. Dadurch wird die Mischung von Dampf und Luft in dem Erhitzer überhitzt und im Volumen in einem größeren Grade, wie bis dahin gebräuchlich, vermehrt.large heating pipes arranged in a known manner so that it can be up to a high temperature from the gases emerging from these large pipes as well as from the hot gases flowing through the remaining pipes is heated. This overheats the mixture of steam and air in the heater and increased in volume to a greater degree, as hitherto customary.

ίο Um das Durchströmen der heißen Gase durch die Heizrohre oder durch einige derselben zu regeln, können Klappen angebracht werden. Letztere sollen die Gase seitlich ablenken und sie in eine wirkungsvollere Berührung mit dem Erhitzer bringen.ίο To allow the hot gases to flow through the heating pipes or through some of them To regulate, flaps can be attached. The latter are said to have the gases sideways distract them and bring them into more effective contact with the heater.

Fig. i, 2 und 3 zeigen die neue Vorrichtung an einem Lokomotivkessel, wobei Fig. 1 einen Längsschnitt, Fig. 2 eine Vorderansicht und Fig. 3 eine Oberansicht bedeutet.FIGS. 1, 2 and 3 show the new device on a locomotive boiler, FIG. 1 a longitudinal section, Fig. 2 is a front view and Fig. 3 is a top view.

Die Fig. 4, 5, 6 und 7 sind ähnliche Ansichten wie die Fig. 1 und 2 und zeigen geänderte Ausführungsformen.Figures 4, 5, 6 and 7 are similar views as FIGS. 1 and 2 and show modified embodiments.

In der Anordnung nach Fig, 1, 2 und 3 besteht die Dampf- und Luftmisch- und Erhitzungsvorrichtung aus einer Kammer a von angenähert rechteckigem Querschnitt und von sattel- oder bogenförmiger Gestalt, von vorn gesehen, und aus einem durchlochten, gebogenen Rohre b, welches sich in die Kammer α erstreckt. Diese ist so angeordnet, daß sie sich rund in dem oberen Teil der Rauchkammer c zwischen der vorderen Heizrohrplatte d und dem unteren Ende des Schornsteines e und oberhalb des größten Teiles der Heizrohre/ erstreckt. Die obere Reihe/¹ der Heizrohre besitzt zu dem schon beschriebenen Zwecke einen größeren Querschnitt als die anderen Rohre. Die Kammer λ ist in der Mitte ihrer hinteren Seite mit der Hauptdampfzuflußleitung h des Kessels durch ein Verbindungsstück h^l verbunden. An dem unteren Ende eines ihrer Seitenteile a¹ ist die Kammer für die Mischung mit einem Auslaßrohr i versehen, welches sich nach abwärts durch die Rauchkammer c erstreckt und durch das Rohr V- mit dem Ventilkasten A:¹ der Dampfzylinder k in Verbindung steht. Das Dampfzuflußrohr h ist mit einem wie gewöhnlich in dem Dome angebrachten Regulator oder einem entsprechenden Ventil versehen. Mit dem unteren Teile des anderen Seitenteiles a¹ der Kammer α ist die Luf tzuflußleitung η verbunden, welche mit dem Luftkompressor (oder -kompressoren) in Verbindung steht. Die in der Kammer a liegende durchbrochene Röhre b steht stets mit dem Luftzuführungsrohre η in offener Verbindung.In the arrangement according to FIGS. 1, 2 and 3, the steam and air mixing and heating device consists of a chamber a of approximately rectangular cross-section and of saddle or arch-shaped shape, seen from the front, and of a perforated, bent tube b, which extends into the chamber α . This is arranged so that it extends round in the upper part of the smoke chamber c between the front heating pipe plate d and the lower end of the chimney e and above most of the heating pipes /. For the purposes already described, the upper row / ^{1 of} the heating pipes has a larger cross-section than the other pipes. The chamber λ is connected in the middle of its rear side with the main steam inflow line h of the boiler by a connector h ^l . At the lower end of one of its side parts a ¹ the chamber for the mixture is provided with an outlet pipe i which extends downwards through the smoke chamber c and communicates through the pipe V- with the valve box A: ^{1 of} the steam cylinder k . The steam supply pipe h is provided with a regulator or a corresponding valve mounted as usual in the dome. With the lower part of the other side part a ^{1 of} the chamber α , the air inflow line η is connected, which is connected to the air compressor (or compressors). The perforated tube b located in the chamber a is always in open connection with the air supply tube η.

Die Luft wird unter Druck durch das Rohr η in das durchlochte, gebogene Rohr b eingelassen und tritt durch die öffnungen und das offene Ende desselben in die Teile der Kammer a, die außerhalb dieses Rohres liegen, und wird dort mit dem bei öffnung des Regulators oder eines anderen Ventils in der Dämpfzuleitung h hineingelassenen Dampf gemischt. Die Mischung von Dampf und Luft wird bis zu einer hohen Temperatur erhitzt und fließt endlich durch die Auslaßrohre i und i¹ zu den Ventilkasten k^l der Zylinder. The air is admitted under pressure through the tube η into the perforated, bent tube b and passes through the openings and the open end of the same into the parts of the chamber a that lie outside this tube, and is there with the opening of the regulator or Another valve in the steam supply line h mixed steam admitted into it. The mixture of steam and air is heated to a high temperature and finally flows through the exhaust pipes i and i ¹ to the valve boxes k ^{l of} the cylinders.

Die Kammer α kann, wie dargestellt, aus Stahlguß oder von irgendwie geformten Metallplatten hergestellt sein, die durch Winkeleisen in irgendeiner passenden Weise verbunden sind. Die Wände sind vorteilhaft in Zwischenräumen durch Stehbolzen ρ versteift, die zwischen der vorderen und hinteren Platte eingepaßt sind. Die vordere Platte der Kammer ist vorteilhaft an dem der Dampfzuleitung h gegenüberliegenden Teile mit einem Mannloch versehen, das mit einem abnehmbaren Deckel r geschlossen ist. Die Kammer α kann mit Haltern α² versehen sein, vermittels welcher sie an den Seitenwänden der Rauchkammer c befestigt wird.The chamber α , as shown, can be made of cast steel or of any shaped metal plates connected by angle irons in any suitable manner. The walls are advantageously stiffened in the spaces by stud bolts ρ which are fitted between the front and rear plates. The front plate of the chamber is advantageously provided with a manhole on the parts opposite the steam supply line h , which manhole is closed with a removable cover r. The chamber α can be provided with holders α ² , by means of which it is attached to the side walls of the smoke chamber c .

Die Anzahl und der Querschnitt der großen Heizrohre kann beliebig vermehrt oder vermindert werden. Anstatt z. B. eine einzige obere Reihe/¹ von großen Heizrohren, wie gezeigt, zu gebrauchen, können auch zwei oder mehr Reihen dieser großen Rohre angeordnet sein. Ferner können in einigen Fällen einige der oberen kleinen Rohre durch ein oder einige große Rohre zu dem genannten Zwecke ersetzt werden.The number and cross-section of the large heating pipes can be increased or decreased as required. Instead of z. B. to use a single top row / ¹ of large heating pipes as shown, two or more rows of these large pipes can be arranged. Furthermore, in some cases some of the upper small tubes can be replaced by one or several large tubes for the stated purpose.

Die Luft- und Dampferhitz- und Mischvorrichtung kann mit Mitteln versehen sein, um ihre die Hitze absorbierende und übertragende Oberfläche zu vergrößern. Zu diesem Zwecke kann die Vorrichtung mit einem oder mehreren Heizrohren versehen sein, z. B. wie in Fig. ι und 2 gezeigt, wo die Stehbolzen ρ als Röhrenbolzen ausgebildet sind, um als Heizrohre zu dienen.The air and steam heating and mixing device can be provided with means in order to enlarge its surface which absorbs and transfers the heat. For this purpose the device can be provided with one or more heating pipes, e.g. B. as shown in Fig. Ι and 2, where the stud bolts ρ are designed as tubular bolts to serve as heating pipes.

Eine Dämpferklappe s kann, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, unterhalb der Auslaßöffnungen der größeren Heizrohre f¹, von denen in dem bezeichneten Beispiele zwei Reihen vorgesehen sind, derart drehbar angeordnet sein, daß sie sich aufwärts und geneigt nach außen von der vorderen Heizrohrplatte d zu dem unteren Ende der Heizkammer α erstreckt. An der oberen Vorderseite der Kammer α können Mittel vorgesehen sein, wie z. B. ein Gitterwerk, das aus einem Gestelle t und geneigten Leisten f besteht, über welche hinweg der Zug von dem Blaserohr m gehen wird. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Zug die heißen Gase veranlassen wird, von der Feuerbuchse durch die größeren Heizrohre/¹ zu fließenA damper flap s can, as shown in FIGS. 4 and 5, be rotatably arranged below the outlet openings of the larger heating tubes f ¹ , of which two rows are provided in the designated example, so that they extend upwards and inclined outwards from the front Heizrohrplatte d α extends to the lower end of the heating chamber. At the upper front of the chamber α means can be provided, such as. B. a latticework consisting of a frame t and inclined strips f , over which the train from the blow pipe m will go. The arrangement is such that the draft will cause the hot gases to flow ^{from the fire box through the larger heating tubes / 1}

und über und um die Heizkammer α und durch die hohlen Stehbolzen derselben zu gehen. Der Dämpfer 5 kann von einer Welle s¹ getragen werden, welche in an den Seiten der Rauchkammer c angeordneten Lagern s² ruht, und kann von einem außerhalb gelegenen Hebel λ³ oder durch irgendandere passende Mittel bewegt werden. Das Gitterwerk t, t¹ kann z. B. passend durch das Gestelle t an den Seiten der Rauchkammer c oder an der Kammer α befestigt sein. Statt dieses Gitterwerkes kann natürlich auch eine gleichwertige andere Vorrichtung angewendet werden.and to go over and around the heating chamber α and through the hollow studs of the same. The damper 5 can be carried by a shaft s ¹ resting in bearings s ^{2 located} on the sides of the smoke chamber c and can be moved by an external lever λ ³ or by any other suitable means. The latticework t, t ¹ can, for. B. be suitably attached by the frames t on the sides of the smoke chamber c or to the chamber α . Instead of this latticework, an equivalent other device can of course also be used.

In der ferner geänderten Anordnung, wie sie die Fig. 6 und 7 zeigen, besitzt die Heizkammer a, die mehr oder weniger die Form eines Sattels hat, eine bedeutend größere Längenausdehnung wie die eben beschriebene Vorrichtung, so daß sie sich rund in dem oberen Teile der Rauchkammer unterhalb des Schornsteins e erstreckt. In dem Beispiele erstreckt sich die Kammer α von der vorderen Heizrohrplatte d bis nahe an die Rauchkammertür c¹ und nimmt somit den größten Teil des oberen Endes der Rauchkammer c ein, obgleich dies nicht notwendig der Fall sein muß. Die Kammer α ist in diesem Beispiele mit einer Anzahl von Heizrohren n> versehen, die sich radial und aufwärts bezw. auswärts durch die Vorrichtung erstrecken. Letztere besitzt eine große, in der Mitte angeordnete Öffnung a³, durch welche sich ein Rohrstück χ von kegelförmiger Gestalt erstreckt, das über dem Blaserohr m liegt und in den unteren, vorteilhaft erweiterten Teil des Schornsteins e hineinreicht. Die Anordnung ist derart, daß der Auspuffdampf, der aufwärts durch das Rohrstück χ von dem Blaserohr m geht, den heißen Gasen von den Heizrohren/ und f¹ eine Bewegung mitteilt, daß sie durch die Heizrohre w und über die Spitze und Seiten der Kammer α fließen. Dadurch wird vermieden, daß der Auspuffdampf irgendeine kühlende Wirkung auf die Kammer hervorruft.In the further modified arrangement, as shown in FIGS. 6 and 7, the heating chamber a, which has more or less the shape of a saddle, has a significantly greater length than the device just described, so that it is round in the upper part the smoke chamber extends below the chimney e. In the example, the chamber α extends from the front heating tube plate d to close to the smoke chamber door c ¹ and thus takes up most of the upper end of the smoke chamber c , although this need not be the case. In this example, the chamber α is provided with a number of heating tubes n> which extend radially and upwards respectively. extend outward through the device. The latter has a large, centrally arranged opening a ³ through which a pipe section χ of conical shape extends, which lies above the blower pipe m and extends into the lower, advantageously widened part of the chimney e . The arrangement is such that the exhaust steam going up through the pipe length χ from the blowpipe m imparts movement to the hot gases from the heating pipes / and f ¹ to pass through the heating pipes w and over the top and sides of the chamber α flow. This avoids the exhaust steam having any cooling effect on the chamber.

Nach Bauart und Anordnung des neuen Erhitzers braucht kein Teil der Vorrichtung sich bis unterhalb des am tiefsten gelegenen Heizrohres des Kessels zu erstrecken, noch über oder viel über den Grundteil des Schornsteins nach vorn zu hinaus, so daß alle Teile des Erhitzers bis zu einer hohen Temperatur erwärmt werden.According to the design and arrangement of the new heater, no part of the device is required to extend below the lowest heating pipe of the boiler, yet over or much over the base of the chimney to the front so that all parts of the heater are up to a high Temperature to be heated.

Claims

Patent claim:

In the smoke chamber of a locomotive or other heating tube boiler arranged with a superheater for air and steam, characterized in that the superheater consists of a chamber (a) which is located on the upper part of the smoke chamber and in close proximity to the wide fire tubes ( h) is arranged in such a way that it is heated both by the heating gases flowing out of the wide tubes and by the heating gases flowing out of the narrower tubes.

For this purpose 2 sheets of drawings.