DE296442C

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Publication number: DE296442C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die Erfindung betrifft einen Dampfüberhitzer derjenigen Art, bei der die Überhitzerrohre in die Heizrohre des Kessels hineinreichen und mit ihren Dampfein- und -auslaßenden rechtwinklig zur Achse der Fammrohre nach einem Dampfsammler zu gebogen und daran angeschlossen sind, der nicht in gleicher Linie mit den Enden der Flammrohre angeordnet ist.The invention relates to a steam superheater of the type in which the superheater tubes Reach into the heating pipes of the boiler and with their steam inlet and outlet ends at right angles to the axis of the downpipes after a steam collector are bent and connected to it, which is not in the same Line with the ends of the flame tubes is arranged.

ίο Bei Überhitzern dieser Art hat man bisher die Dampfsammler und die Kammern für gesättigten und überhitzten Dampf darin noch nicht so angeordnet, daß man die gebogenen Enden der Oberhitzerrohre unmittelbar in die Wandungen des in der Rauchkammer befestigten Dampfsammlers selbst einführen und darin dampfdicht abdichten' kann.ίο With superheaters of this type one has so far the steam collectors and the chambers for saturated and superheated steam are still in it not arranged in such a way that the bent ends of the top heater tubes can be directly inserted into the Introduce the walls of the steam collector fastened in the smoke chamber yourself and into it seal vapor-tight '.

Mit der Erfindung wird nun bezweckt, einen Dampfsammler für Überhitzer der oben erwähnten besonderen Art so einzurichten, daß es möglich ist, die gebogenen Enden der Überhitzerrohre unmittelbar mit den Wandungen des Dampfsammlers selbst zu verbinden und gegen diese gut abzudichten, ebenso auch diese Rohre leicht wieder zu entfernen, z. B. mittels geeigneter Werkzeuge, ohne dazu den Dampfsammler aus seiner Lage im Rauchkasten entfernen zu müssen. Die verschiedenen Kammern für gesättigten und überhitzten Dampf innerhalb des Dampfsammlers sollen dabei bequem zugänglich bleiben, um jederzeit nachgesehen werden zu können.The invention now aims to provide a steam collector for superheaters of the above-mentioned special way to set up so that it is possible to remove the bent ends of the superheater tubes to connect directly to the walls of the steam collector itself and to seal well against them, as well these pipes can be easily removed again, e.g. B. using suitable tools, without the Having to remove the steam collector from its position in the smoke box. The different Chambers for saturated and superheated steam within the steam collector should remain easily accessible to be able to be looked up at any time.

Hierzu sind mehrere miteinander verbundene Kammern für gesättigten Dampf und mehrere miteinander verbundene Kammern für überhitzten Dampf innerhalb des Dampfsammlers quer zu diesem und miteinander abwechselnd angeordnet, und zwar so, daß sie an einer und derselben Seite des Dampfsammlers offen sind, wobei sie an dieser Seite mit einem abnehmbaren Deckel für einen dampfdichten Abschluß der Kammern versehen sind. Die gebogenen Enden der Überhitzerrohre sind dabei unmittelbar an eine massive Wandung des Dampfsammlers angeschlossen, indem diese Wandung hierzu mit Öffnungen versehen ist, die so angeordnet sind, daß sie nach Abnahme des oben erwähnten Deckels bequem zugänglich sind. Die Rohrenden sind in diesen Öffnungen mittels geeigneter Werkzeuge, die man von der offenen Seite der Kammer einführen kann, befestigt und lassen sich auch leicht daraus entfernen, wobei der Dampfsammler immer in seiner Lage im Dampfkasten der Lokomotive verbleibt. Die quer zu dem Dampfsammler in diesem angeordneten Kammern für gesättigten und überhitzten Dampf befinden sich in einer und derselben senkrechten Ebene und sind an der Vorderseite des Dampfsammlers mit Flanschen nebst Einrichtung zum Befestigen und dampfdichten Anschließen des abnehmbaren Deckels versehen. Zweckmäßigerweise sind dabei einige von den Kammern für gesättigten Dampf im oberen Teil des Dampfsammlers vorgesehen, wobei die unterhalb dieser Kammern sich erstreckenden Kammern für überhitzten Dampf mittels geeigneter Rohre oder Kanäle verbun-For this purpose there are several interconnected chambers for saturated steam and multiple interconnected chambers for superheated steam inside the steam collector transversely to this and arranged alternately with one another, in such a way that they are on one and the same side of the steam collector are open, with a removable lid on this side for a vapor-tight Completion of the chambers are provided. The bent ends of the superheater tubes are directly connected to a massive wall of the steam collector by doing this Wall is provided with openings for this purpose, which are arranged so that they can be removed after removal the above-mentioned lid are easily accessible. The pipe ends are in these Openings using suitable tools that can be made from the open side of the chamber can insert, fasten and can also be easily removed from it, using the vapor collector always remains in its position in the steam box of the locomotive. The arranged transversely to the steam collector in this Chambers for saturated and superheated steam are in one and the same vertical plane and are at the front of the steam collector with flanges together with means for fastening and steam-tight Attaching the removable cover provided. Appropriately there are some provided by the saturated steam chambers in the upper part of the steam collector, the chambers extending below these chambers for superheated steam connected by means of suitable pipes or ducts

den sind. Diese Rohre lassen sich ebenfalls mittels geeigneter Werkzeuge, zum Beispiel eines Aufweitedorns, befestigen und abdichten, indem man diese Werkzeuge von der offenen Seite der Kammern in diese einführt; denn die öffnungen für den Anschluß dieser Verbindungsrohre sind ebenfalls bequem zugänglich, ohne daß der Dampfsammler aus seiner Lage in dem Rauchkasten entfernt zu werden braucht.who are. These tubes can also be removed using suitable tools, for example an expanding mandrel, attach and seal by moving these tools from the open Side of the chambers introduces them; because the openings for the connection of these connecting pipes are also easily accessible without removing the steam collector from its location in the smoke box needs.

Fig. ι ist eine zum Teil im Schnitt gezeigte Ansicht eines Überhitzers nach dieser Erfindung, insbesondere für einen Lokomotivkessel. Fig. 2 ist ein senkrechter Querschnitt nach A-B in Fig. 1 und zeigt mehrere von den Uberhitzerrohren, die an den Dampfsammler angeschlossen sind, sowie einen Teil der Rauchkammer des Kessels.Fig. Ι is a partially sectioned view of a superheater according to this invention, in particular for a locomotive boiler. Fig. 2 is a vertical cross-section along AB in Fig. 1 showing several of the superheater tubes connected to the steam collector and part of the boiler's smoke chamber.

Fig. 3 ist eine zum Teil im Schnitt gezeigte Oberansicht eines Dampfsammlers nach dieser Erfindung und veranschaulicht die Art und Weise, in der die Enden der Rohre für gesättigten und überhitzten Dampf an die Dampfkammern des Dampfsammlers angeschlossen sind.3 is a top plan view, partly in section, of a steam collector according to FIG of this invention and illustrates the manner in which the ends of the tubes are used for saturated and superheated steam connected to the steam chambers of the steam collector are.

ι bezeichnet einen Teil der Rauchkammer eines Lokomotivkessels, 2 einen Teil der Röhrenplatte dieser Rauchkammer, und 3 bezeichnet Heizrohre gewöhnlicher Größe. 4 bedeutet erweiterte Heizrohre, die wie gewöhnlich in wagerechten und senkrechten Reihen im Oberteil des Kessels angeordnet sind. Die Überhitzerrohre 5 erstrecken sich wie gewöhnlich einzeln in ein Heizrohr 4, wobei jedes von den Rohren 5 wie gewöhnlich aus vier wagerecht angeordneten Rohrstücken besteht, die in die einzelnen Heizrohre 4 hineinreichen und mit Verbindungen an den Enden versehen sind. Die Enden der Überhitzerrohre 5, welche in die Rauchkammer hineinragen, sind bei der veranschaulichten Ausführungsform nach dem Dampfsammler 6 zu aufwärts gebogen. Die Einlaßenden 5^a der Rohre für den gesättigten Dampf und die Auslaßenden 5* der Rohre für den überhitzten Dampf sind, wie aus Fig. 2 ersichtlich, nach dem Dampfsammler 6 zu derart gebogen, daß sie rechtwinklig oder im wesentlichen rechtwinklig zu dem Boden des Dampfsammlers verlaufen.ι denotes part of the smoke chamber of a locomotive boiler, 2 part of the tubular plate of this smoke chamber, and 3 denotes heating pipes of normal size. 4 means extended heating pipes, which, as usual, are arranged in horizontal and vertical rows in the upper part of the boiler. The superheater tubes 5 extend individually as usual into a heating tube 4, each of the tubes 5 as usual consisting of four horizontally arranged tube pieces which extend into the individual heating tubes 4 and are provided with connections at the ends. The ends of the superheater tubes 5, which protrude into the smoke chamber, are bent in the illustrated embodiment after the steam collector 6 upwards. The inlet ends 5 ^{a of} the tubes for the saturated steam and the outlet ends 5 * of the tubes for the superheated steam are, as can be seen from Fig. 2, after the steam collector 6 bent in such a way that they are perpendicular or substantially perpendicular to the bottom of the steam collector get lost.

Der Boden des Dampfsammlers besteht aus einer Röhrenplatte 6^a, die mit einer Mehrzahl Löcher versehen ist. Diese entsprechen ihrer Zahl nach den vorhandenen Rohrenden 5^a und 5*, die durch diese öffnungen eingeführt und dann aufgeweitet worden sind (Fig. 3).The bottom of the steam collector consists of a tubular plate 6 ^a , which is provided with a plurality of holes. These correspond in number to the existing pipe ^{ends 5 a} and 5 *, which have been introduced through these openings and then widened (FIG. 3).

Der Dampfsammler 6, der zweckmäßigerweise aus einem Stahlgußstück besteht, enthält die Kammern 7, η^α und 7* für gesättigten Dampf und die Kammern 8, 8^a, 8^b und 8^C für überhitzten Dampf. Diese Kammern sind nebeneinander und quer zu dem Dampfsammler angeordnet, so daß die Kammern für den gesättigten Dampf und die Kammern für überhitzten Dampf miteinander abwechseln. Die beiden am Ende der Reihe befindlichen Kammern für gesättigten Dampf η^α und j^b befinden sich bei diesem Ausführungsbeispiel im oberen Teil des Dampfsammlers und höher als die übrigen Dampfkammern, wobei diese Kammern η^α und 7* an die mittlere Kammer 7 für gesättigten Dampf angeschlossen sind, ebenso auch untereinander durch Kanäle 9 im oberen Teil des Dampfsammlers und oberhalb der Kammern 8^a und 8^b für überhitzten Dampf, zu denen diese Kanäle quer verlaufen, verbunden sind.The steam collector 6, which expediently consists of a steel casting, contains the chambers 7, η ^α and 7 * for saturated steam and the chambers 8, 8 ^a , 8 ^b and 8 ^C for superheated steam. These chambers are arranged side by side and across the steam collector, so that the chambers for the saturated steam and the chambers for superheated steam alternate with one another. The two chambers for saturated steam η ^α and j ^b at the end of the row are in this embodiment in the upper part of the steam collector and higher than the other steam chambers, these chambers η ^α and 7 * being connected to the middle chamber 7 for saturated steam are, as well as with each other through channels 9 in the upper part of the steam collector and above the chambers 8 ^a and 8 ^b for superheated steam, to which these channels run transversely, are connected.

Die Kammern 8 und 8^a für überhitzten Dampf und die Kammern 8*, 8^C stehen bei dieser Ausführungsform durch kurze Querrohre 10, ΐο^Λ miteinander in Verbindung, deren Enden aufgeweitet worden sind und dadurch gegenüber den Seitenwandungen der Kammer abgedichtet worden sind.The chambers 8 and 8 ^a for superheated steam and the chambers 8 *, 8 ^C are in this embodiment by short cross tubes 10, ΐο ^Λ in connection, the ends of which have been widened and thus sealed against the side walls of the chamber.

12 bezeichnet eine nach innen vorstehende Flanschplatte am äußeren offenen Ende jeder Dampfkammer des Dampfsammlers, und 13 bezeichnet die Schraubenbolzen in diesen Flanschplatten.12 denotes an inwardly protruding flange plate at the outer open end of each Steam chamber of the steam collector, and 13 denotes the screw bolts in these Flange plates.

Ein Deckel 14 an der Vorderseite des Dampfsammlers schließt das offene vordere Ende der sämtlichen Dampfkammern des Dampfsammlers ab mit Ausnahme der an den Enden befindlichen Kammern 8 und 8^C für den überhitzten Dampf. An diese letztgenannten Kammern sind wie gewöhnlich die Dampfhauptrohre nach den Schieberkästen für die Zylinder der Dampfmaschine angeschlossen. Die Flanschen oder Verbindungsplatten 15 der Hauptdampfleitungen 16 sind an den Dampfkammern 8 und 8^C durch Bolzen 17 befestigt.A lid 14 on the front of the steam collector closes the open front end of all steam chambers of the steam collector with the exception of the chambers 8 and 8 ^C located at the ends for the superheated steam. As usual, the main steam pipes after the valve boxes for the cylinders of the steam engine are connected to these last-mentioned chambers. The flanges or connection plates 15 of the main steam lines 16 are fastened to the steam chambers 8 and 8 ^C by bolts 17.

An der hinteren oder Innenseite des Dampfsammlers, d. h. an der Seite, die der Rohrwand 2 zunächst liegt, befindet sich ein mittlerer Rohransatz 18 mit einem Flansch ΐ8^Λ zur Aufnahme von Befestigungsbolzen o. dgl. zum Befestigen des Kopfteiles an der Rohrwand 2 der Rauchkammer, so daß die Öffnung 18* des Teiles 18 sich in gleicher Linie mit dem Ende des Rohres 19 für den gesättigten Dampf befindet, das dem Dampf von der Dampfquelle nach dem Sammler 6 als Durchgang dient.On the rear or inside of the steam collector, that is to say on the side that lies next to the pipe wall 2, there is a central pipe extension 18 with a flange ΐ8 ^Λ for receiving fastening bolts or the like for fastening the head part to the pipe wall 2 of the smoke chamber, so that the opening 18 * of the part 18 is in line with the end of the tube 19 for the saturated steam, which serves as a passage for the steam from the steam source after the collector 6.

Beim Betrieb tritt gesättigter Dampf in die mittlere Dampfkammer 7 des Dampfsammlers für den gesättigten Dampf auf dem Wege durch i8^& ein. Der Dampf tritt ferner in die Kammern η^α und j^b für gesättigten Dampf durch die Anschlußkanäle 9 ein. Der gesättigte Dampf strömt dann durch die einzelnen Überhitzerrohrenden 5^a ein und strömt durch die wagerechten Teile der einzelnen Über-In operation, saturated steam enters the central steam chamber 7 of the steam collector for the saturated steam on the way through i8 ^& . The steam also enters the chambers η ^α and j ^b for saturated steam through the connection channels 9. The saturated steam then flows through the individual superheater tube ends ^5a and flows through the venture right parts of the individual over-

hitzerrohre 5 hindurch. Der hochüberhitzte Dampf verläßt dann diese Rohre und gelangt in die Kammern 8, 8^a und 8^b, 8^C durch die Auslaßenden 5* der Überhitzerrohre, um dann aus dem Dampfsammler durch die Endkammern 8 und 8^C in die Hauptrohre nach den Schieberkästen der Maschine zu strömen.heater tubes 5 therethrough. The superheated steam then leaves these pipes and enters chambers 8, 8 ^a and 8 ^b , 8 ^C through the outlet ends 5 * of the superheater pipes, and then from the steam collector through the end chambers 8 and 8 ^C into the main pipes after the valve boxes of the machine to stream.

Infolge Anordnung der oben erwähnten kurzen Querrohre 10 und το^α wird eine etwaige Temperaturminderung des überhitzten Dampfes in den Überhitzerkammern des Dampfsammlers, wie solche etwa dadurch bewirkt werden könnte, daß diese Kammern an die Wandungen der Kammern für den gesättigten Dampf stoßen oder mit diesen zusammenfallen, dadurch ausgeglichen oder mehr als ausgeglichen, daß die aus den Heizrohren des Kessels kommenden heißen Gase auf diese kleinen Querrohre einwirken, wodurch die Wirkung des Überhitzers wesentlich erhöhtwird. As a result of the arrangement of the above-mentioned short transverse tubes 10 and το ^α , any temperature reduction of the superheated steam in the superheater chambers of the steam collector, such as could be caused by these chambers pushing against the walls of the chambers for the saturated steam or coinciding with them, compensated or more than compensated by the fact that the hot gases coming from the heating tubes of the boiler act on these small cross tubes, whereby the effect of the superheater is substantially increased.

Der Dampfsammler und die Querrohre 10, io^a sind so eingerichtet, daß man die Höhe oder Tiefe des Dampf Sammlers und gegebenenfalls auch zugleich die Größe der Rauchkammer bei Bedarf steigern kann und ebenso auch eine entsprechende größere Anzahl Querrohre 10, xo^a verwenden kann, um dadurch eine erheblich größere Flächenausdehnung für die heißen Gase zu erzielen, so daß dadurch eine gesteigerte Überhitzungswirkung ermöglicht werden kann.The steam collector and the cross tubes 10, io ^a are set up so that the height or depth of the steam collector and possibly also the size of the smoke chamber can be increased if necessary and also a correspondingly larger number of cross tubes 10, xo ^a can be used to thereby to achieve a considerably larger surface area for the hot gases, so that an increased overheating effect can thereby be made possible.

Nach Lösen der Dampfrohrflanschen 15 und Dampfrohre i6 von dem Sammler sind die Enden der Kammern 8 und 8^C für den überhitzten Dampf leicht zugänglich.After releasing the steam pipe flanges 15 and steam pipes i6 from the collector, the ends of the chambers 8 and 8 ^{C are} easily accessible for the superheated steam.

Der gewöhnliche Zugregelungskasten mit Klappe kann in der Rauchkammer in bekannter oder beliebiger Weise untergebracht sein, so daß dadurch die gebogenen Enden 5^a und 5* der Überhitzerrohre 5 eingeschlossen sind, und die Regelungsklappe kann in üblicher Weise bedient werden.The usual draft control box with flap can be accommodated in the smoke chamber in a known or any ^other way, so that thereby the bent ends 5 a and 5 * of the superheater tubes 5 are included, and the control flap can be operated in the usual way.

Statt durch Aufweiten der Rohrenden kann die Befestigung und Abdichtung auch mittels Muttern geschehen, die man sowohl außerhalb wie innerhalb' des Dampfsammlers auf die Rohre schraubt, indessen ist die Befestigung durch Aufweiten vorzuziehen.Instead of widening the pipe ends, the fastening and sealing can also be achieved by means of Nuts happen to be placed on the outside as well as inside 'the steam collector Screws pipes, but fastening by widening is preferable.

Claims

Godfather t-an saying:

Steam superheater for locomotive and other heating tube boilers in which the superheater tubes enter the heating pipes of the boiler and are bent with their ends towards a steam collector, characterized in that, that the front wall of the steam collector is removable and that in the steam collector a plurality of each other interconnected chambers for saturated steam and a plurality of interconnected chambers for superheated Steam are arranged so that after removing the lid, the chambers for saturated and are all freely accessible for superheated steam.

1 sheet of drawings.