DE341385C

DE341385C - Water tube boiler with superheater tubes arranged between the water tubes

Info

Publication number: DE341385C
Application number: DE1920341385D
Authority: DE
Original assignee: LOCOMOTIVE SUPERHEATER CO
Current assignee: LOCOMOTIVE SUPERHEATER CO
Priority date: 1919-06-20
Filing date: 1920-04-15
Publication date: 1921-09-30

Description

Wasserrohrkessel mit zwischen den Wasserrohren angeordneten Überhitzerrohren. Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsverträge vom 2. Juni igi i die Priorität auf Grund der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 2o. Juni igig beansprucht. Die Erfindung bezieht sich auf Wasserröhrkessel, bei denen die Wasserrohre reihenweise mit Zwischenräumen zwischen den Reihen angeordnet sind, und hat die Anordnung eines Überhitzers zum Gegenstande, dessen Rohrelemente in den Zwischenräumen zwischen den Wasserrohren untergebracht sind.Water tube boiler with superheater tubes arranged between the water tubes. According to the Union Treaty of June 2nd, igi i is the priority for this registration on the basis of the registration in the United States of America from 2o. June ig claimed. The invention relates to Wasserröhrkessel, in which the water pipes are arranged in rows with spaces between the rows, and has the Arrangement of a superheater to the object, its tubular elements in the spaces are housed between the water pipes.

Die Erfindung soll in Anwendung auf zwei verschiedene Arten von Wasserrohrkesseln beschrieben werden, sie kann aber ohne weiteres auch auf andere Kessel angewendet werden, die mit ähnlichen mit Zwischenräumen voneinander angeordneten Wasserrohren ausgerüstet sind.The invention is intended to be applied to two different types of water tube boilers described, but it can easily be applied to other boilers those with similar spaced apart water pipes are equipped.

In den Zeichnungen bezeichnet Fig. x einen Querschnitt nach Linie i-i der Fig. z; Fig. 2 ist ein Längsschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. i ; Fig. 3 veranschaulicht in einem Querschnitt nach Linie 3-3 der Fig. q. eine zweite Art Wasserkessel; Fig. q. ist ein mittlerer Längsschnitt durch den Kessel nach Fig. 3; die Fig. 5 und 6 stellen in größerem Maßstäbe. Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes dar.In the drawings, Fig. X denotes a cross-section along the line i-i of Fig. z; Fig. 2 is a longitudinal section taken on line 2-2 of Fig. I; Fig. 3 illustrates in a cross section along line 3-3 of FIG. a second kind Kettle; Fig. Q. is a central longitudinal section through the boiler according to Fig. 3; FIGS. 5 and 6 represent on a larger scale. Details of the subject matter of the invention represent.

Bei der in den Fig. i und 2 dargestellten Ausführungsform ist der Dampfkessel, der aus zwei Oberkesseln r, 2, einer vorderen Wasserkammer 3, einer hinteren Wasserkammer q. und den beide verbindenden Wasserrohren 5 besteht, in das Mauerwerk 6 eingebaut. Die Wasserrohre 5 sind, wie besonders Fig. i erkennen läßt, in regelmäßigen Reihen angeordnet, die Zwischenräume zwischen sich aufweisen. Dabei ist die Anordnung derart, daß die Reihen wagerecht verlaufen, daß die Rohre der einzelnen Reihen aber derart gegen die der benachbarten Reihen versetzt sind, daß zwischen ihnen schräg laufende Zwischenräume entstehen. Unterhalb der vorderen Enden der Rohre 5 ist die Feuerung 7 angeordnet. Der Dampf wird aus den Oberkesseln i und 2 durch Verbindungsrohre 13 und iq. entnommen, die ihn dem gemeinsamen Dampfrohre 15 zuführen.In the embodiment shown in Figs. I and 2 is the Steam boiler consisting of two upper boilers r, 2, a front water chamber 3, one rear water chamber q. and the two connecting water pipes 5, in the Masonry 6 installed. The water pipes 5 are, as can be seen particularly in FIG. arranged in regular rows with spaces between them. Included the arrangement is such that the rows run horizontally that the tubes of the but individual rows are offset from those of the adjacent rows in such a way that between them there are obliquely running gaps. Below the front ends The furnace 7 is arranged on the pipes 5. The steam is from the upper boilers i and 2 through connecting pipes 13 and iq. taken from him from the common steam pipes 15 feed.

Der vorstehend beschriebene Dampfkessel ist von bekannter Bauart und braucht für die Zwecke der vorliegenden Erfindung in keiner Weise geändert zu werden.The steam boiler described above is of known design and does not need to be changed in any way for the purposes of the present invention.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Elemente von kohrüberhitzern in den Zwischenräumen zwischen den Wasserrohren anzuordnen. Keine dieser bekannten Anordnungen bietet aber die Vorteile der vorliegenden.It has already been proposed to use the elements of boiler superheaters to be arranged in the spaces between the water pipes. None of these known Arrangement offers the advantages of the present.

Die übliche Form der Überhitzer dieser Art weist ein oder mehrere Sammelrohre auf, an die die Enden der Rohrelemente angeschlossen sind. Werden die Überhitzerelemente weit genug gemacht, um den erforderlichen Querschnitt für den Durchfluß des Dampfes zu bieten, und in die Zwischenräume zwischen die Wasserrohre gebracht, so besteht die Gefahr, daß ihre Anwesenheit den Durchfluß der Heizgase durch die Wasserrohre ernstlich be-, hindert. Werden sie andererseits klein genug im Querschnitt gehalten, um den Durchfluß der Gase nicht zu stören, so ist es bei der bisher üblichen Bauweise unmöglich, genug Rohrelemente unterzubringen, um dem Dampfdurchfluß einen entsprechenden Querschnitt zu bieten. Gemäß der Erfindung werden die beiden Sammelrohre 16 und 17 des Überhitzers quer unterhalb der vorderen Wasserkammer angeordnet. Dem oberen Sammelrohr 16 wird der Dampf durch das Rohr 15 zugeführt, während von dem Ende des unteren Rohres 17 bei 18 der überhitzte Dampf abgeleitet wird. Mit dem oberen Sammelrohr 16 ist eine Anzahl Zwischensammelrohre ig verbunden. Diese sind, wie die Zeichnung erkennen läßt, gekrümmt- und erstredken sich in die schräg verlaufenden Zwischenräume zwischen den in der Nähe der vorderen Wasserkammer 3 liegenden Wasserrohren. Ihr Durchmesser entspricht im wesentlichen der Entfernung der Wasserrohre voneinander, so daß sie den Zwischenraum zwischen den Rohren im wesentlichen ausfüllen (vgl. Fig. 5 und 6). Nach der Zeichnung haben die Zwischensammelrohre zylindrischen Querschnitt; sie können aber auch beliebigen anderen Querschnitt erhalten. Eine ähnliche Reihe von Zwischensammelrohren 20 ist mit dem unteren Sammelrohre 17 verbunden. Die Rohre 2o erstrecken sich in dieselben Zwischenräume wie die Zwischensammelrohre ig und verlaufen in unmittelbarer Nähe dieser und parallel zu ihnen, aber auf der von der Wasserkammer 3' abgewandten Seite. Die Rohre dieser zweiten Reihe 2o sind kürzer als die der ersten Reihe i9. Sie können ebenfalls einen anderen als kreisförmigen Querschnitt haben. Die besonderen Mittel zur Verbindung dieser Zwischenrohre mit den Hauptsammelrohren 16 und 17 bilden keinen Teil der Erfindung und können beliebiger Art sein. Vorzugsweise werden aber solche Mittel benutzt, die eine leichte Abnahme und Wiederanbringung ermöglichen.The usual form of superheater of this type has one or more Header pipes to which the ends of the pipe elements are connected. Will the Superheater elements made wide enough to have the required cross-section for the To provide flow of steam, and in the spaces between the water pipes brought, there is a risk that their presence will interfere with the flow of the heating gases seriously through the water pipes, hinders. On the other hand, they will kept small enough in cross-section so as not to disturb the flow of gases, so it is impossible to accommodate enough pipe elements with the usual construction, in order to offer a suitable cross-section for the steam flow. According to the invention the two header pipes 16 and 17 of the superheater are transversely below the front one Water chamber arranged. The upper manifold 16 is the steam through the pipe 15, while from the end of the lower tube 17 at 18 the superheated steam is derived. With the upper header 16 are a number of intermediate header pipes ig connected. As the drawing shows, these are curved and first redken into the sloping spaces between the near the front Water chamber 3 lying water pipes. Their diameter is essentially the same the distance of the water pipes from each other so that they have the space between essentially fill the tubes (see FIGS. 5 and 6). According to the drawing have the intermediate headers have a cylindrical cross-section; but you can also choose any get a different cross-section. A similar series of intermediate headers 20 is connected to the lower header pipe 17. The tubes 2o extend into the same Gaps such as the intermediate collecting pipes ig and run in the immediate vicinity this and parallel to them, but on the side facing away from the water chamber 3 '. The tubes of this second row 20 are shorter than those of the first row 19. You can also have a cross-section other than circular. The special means to connect these intermediate pipes with the main collecting pipes 16 and 17 do not form Part of the invention and can be of any type. Preferably, however, such Means used that allow easy removal and reinstallation.

Mit den Zwischensammelrohren ig; 2o sind die U-förmigen Überhitzerelemente 21 verbunden. Das eine Ende jedes der Elemente ist an ein Zwischensammelrohr 1g eines Paares Zwischensammelrohre angeschlossen, das in demselben Zwischenraume liegt, während das andere Ende mit dem Zwischenrohre 2o desselben Paares verbunden ist. Die geraden, parallel verlaufenden Stücke des Elements liegen parallel zu den Wasserrohren. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, verbindet eine Reihe solcher U-förmigen Elemente 21 jedes Paar Zwischen-Sammelrohre, wobei die Elemente von abgestufter Größe und ineinander angeordnet sind. Die Elemente 21 werden mit den Zwischenrohren 1g und 2o zweckmäßig. dauernd verbunden, beispielsweise dadurch, daß sie an die Zwischenrohre angeschweißt werden. Zwei solcher Zwischenrohre mit ihren Elementen 2i mögen in nachstehendem als »Einheit« bezeichnet werden. Um eine solche Einheit zu entfernen, wird die Verbindung mit den Rohren 16 und 17 gelöst, wobei die Einheit in den Feuerungsraum 7 herabgelassen werden kann, aus dem sie durch die Tür zu entfernen ist.With the intermediate collecting pipes ig; 2o are the U-shaped superheater elements 21 connected. One end of each of the elements is connected to an intermediate header 1g connected to a pair of intermediate manifolds located in the same space, while the other end is connected to the intermediate pipe 2o of the same pair. The straight, parallel pieces of the element are parallel to the water pipes. As can be seen from Fig. 2, a number of such U-shaped elements 21 connect each Pair of intermediate headers, the elements being of graduated size and one inside the other are arranged. The elements 21 are useful with the intermediate tubes 1g and 2o. permanently connected, for example by being welded to the intermediate pipes will. Two such intermediate pipes with their elements 2i like in the following can be referred to as "unity". To remove such a unit, the connection is made with the tubes 16 and 17 released, the unit lowered into the furnace chamber 7 from which it can be removed through the door.

Die Fig. 5 und 6, die der näheren Erläuterung einer wichtigen Einzelheit der Erfindung dienen, lassen erkennen, daß die Zwischensammelrohre ig, 2o in der erwähnten Weise bemessen sind, nämlich derart, daß sie den Zwischenraum zwischen der einen Wasserrohrreihe- und der nächsten im wesentlichen ausfüllen, während die Elemente 2i erheblich kleiner im Durchmesser sind. Der Vorteil dieser Überhitzeranordnung ist der, daß sie dem den Üb-rhitzer durchströmenden Dampf einen großen Gesamtdurchtrittsquerschnitt bietet und doch ein verhältnismäßig geringfügiges Hindernis für den Durchfluß der Hfizgase zwischen den Wasserrohren darstellt. Außerdem befinden sich die Zwischensammelrohre und die Verbindungen der Elemente mit ihnen außerhalb des unmittelbaren Strömungsbereichs der Heizgase und sind deshalb von dieser Seite drohenden schädlichen Einflüssen weniger ausgesetzt.Figs. 5 and 6 are intended to explain an important detail in greater detail serve the invention, it can be seen that the intermediate manifolds ig, 2o in the mentioned manner are dimensioned, namely such that they the gap between the one water pipe row and the next substantially fill out, while the Elements 2i are considerably smaller in diameter. The advantage of this superheater arrangement is that it gives the steam flowing through the overheater a large total passage cross-section offers and yet a relatively minor obstacle to the flow of the Represents Hfizgase between the water pipes. In addition, there are the intermediate manifolds and the connections of the elements to them outside of the immediate flow area of the heating gases and are therefore threatening harmful influences from this side less exposed.

Bei der in den Fig. 3 und q. dargestellten Form des Wasserrohrkes'sels verbinden die in regelmäßigen Zwischenräumen angeordneten Wasserröhre 5 die obere Kammer 22 finit der unteren Kammer 23. Das Ganze ist in ein Gehäuse 6 eingeschlossen, das vorn unten in den Feuerraum 7 übergeht. Eine Leitfläche 24 dient dazu, die -von der Feuerung? kommenden Gase so zu führen, - daß sie zunächst aufwärts über einen Teil der Wasserrohre 5 und dann abwärts durch den übrigen Teil der Rohre zum Fuchs 12 strömen.When in Figs. 3 and q. shown shape of the water pipe boiler connect the water pipe 5 arranged at regular intervals to the upper one Chamber 22 finite of the lower chamber 23. The whole is enclosed in a housing 6, which merges into the combustion chamber 7 at the bottom at the front. A guide surface 24 serves to the -von the furnace? to lead coming gases so, - that they first up over a Part of the water pipes 5 and then down through the remaining part of the pipes to the fox 12 stream.

Die Zwischensammelrohre ig und 2o der Überhitzer ragen in diesem Falle in den Zwischenraum zwischen den Rohren 5 in. der Nähe des oberen Endes dieser - Rohre und anschließend an den -Oberkessel 22. Die Zwischensammelrohre 1g sind wieder länger als die der Gruppe 2o, und die U-förmigen Elemente 2i sind wie in dem oben beschriebenen Falle dauernd mit den Rohren ig und 2o verbunden: Die Rohrelemente 21 sind klein genug, um den Durchfluß der Gase nicht zu behindern, während die Zwischenrohre 1g und 2o so stark sind, wie es der Zwischenraum zuläßt. Die Rohre 16 und 17 liegen in diesem Falle in enger Nachbarschaft mit : der Außenseite des Gehäuses 6.The intermediate collecting pipes ig and 2o of the superheater protrude in this case in the space between the tubes 5 in. near the top of these - Pipes and then to the upper boiler 22. The intermediate collecting pipes 1g are again longer than those of group 2o, and the U-shaped members 2i are as in the above described case permanently connected to the pipes ig and 2o: the pipe elements 21 are small enough not to impede the flow of gases while the intermediate pipes 1g and 2o are as strong as the space allows. The tubes 16 and 17 are located in this case in close proximity to: the outside of the housing 6.

Soll eine aus einem Paar Zwischenrohre ig und 2o sowie den an diese - angeschlossenen Elementen bestehende Einheit entfernt werden, so wird ihre Verbindung mit den Sammelrohren 16 'und 17 gelöst. Das Element kann dann, in den Zwischenraum, in dem es untergebracht ist, nach unten gezogen und durch den Feuerungsraum entfernt werden. -Bei der praktischen Ausführung kann die Erfindung in den Einzelheiten verschiedene Änderungen erfahren. So brauchen die geraden, parallel verlaufenden Stücke der U-förmigen Elemente nicht notwendigerweise parallel zu den Wasserrohren zu liegen. Auch können an Stelle lediglich U-förmiger Elemente solche in Schlangenform Anwendung finden.Should one of a pair of intermediate tubes ig and 2o as well as the one connected to them - existing unit connected to connected elements are removed, so their connection with the manifolds 16 'and 17 is released. The element can then into the space in which it is housed, pulled down and through the The combustion chamber must be removed. -In the practical implementation, the invention underwent various changes in the details. So need the straight, parallel extending pieces of the U-shaped elements are not necessarily parallel to the Water pipes to lie. Instead of only U-shaped elements, such elements can also be used find application in snake form.

Claims

PATENT CLAIMS: x. Water tube boiler with between the rows of water tubes arranged superheater tubes, characterized in that the superheater tubes (21) are connected in groups to intermediate collecting pipes (1g, 2o) which have such a Have diameter that they have the clear distance between two adjacent rows of water pipes essentially fill out, while the individual superheater tubes make a substantial difference have a smaller diameter.

2. Water tube boiler according to claim r, characterized in that that of the intermediate header pipes of different lengths belonging to a superheater pipe group the longer one (1g) runs in the immediate vicinity of one of the water chambers of the boiler, while the shorter (2o) is close to the longer and essentially parallel to it is arranged on its side facing away from the water chamber, and that the pipe elements the associated superheater tube group, starting from the longer intermediate header tube, Extend away from the water chamber, then turn around and onto the water chamber and connect to the shorter intermediate collecting pipe.

3. Water tube boiler according to claims 1 and 2, characterized in that the two superheater collecting pipes (16, i.) In the immediate vicinity of one of the water chambers of the boiler transversely to those of the respective chambers outgoing rows of water pipes are arranged, the Intermediate manifolds (1g, 2o) connected to the superheater manifolds of these be worn.