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Heizrohrüberhitzer. Die Erfindung betrifft eine Verbesserung an Überhitzern,
insbesondere für die Heizrohrkessel der Lokomotiven.
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Die gebräuchlichen überhitzer, insbesondere diejenigen, welche bei
Lokomotiven Verwendung finden, haben den Nachteil, daß in den Dampfrohren mit ziemlich
großem Querschnitt nur die Dampfschicht, welche sich unmittelbar an der Rohrwandung
befindet, der Einwirkung der heißen Gase wirksam unterliegt, denn die geringe Wärmeleitungsfähigkeit
des Dampfes erschwert eine im voraus berechenbare Wärmeübertragung auf die in der
Mitte des Rohres befindlichen Dampfschichten. Man ist deshalb genötigt, die Rohre
und mit diesen die gesamte Überhitzervorrichtung zu verlängern, damit der Dampf
in dem Heizrohr einen längeren Weg zurücklegen kann. Dieser Umstand beeinträchtigt
aber die Leistung, denn die Temperatur der Gase fällt sehr rasch ab, j e nachdem
sie sich von der Heizstelle entfernen.
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Wenn dagegen die Rohre für den überhitzten Dampf einen kleineren Querschnitt
haben, welcher eine vollkommenere Einwirkung der Heizgase ermöglicht, so verursacht
die große Anzahl solcher engen Rohre, welche zur Erzielung der erforderlichen Dampfmenge
nötig sind, unvermeidliche Konstruktionsschwierigkeiten sowohl wegen der Vereinigung
der zahlreichen Überhitzerelemente mit dem Zuführungsrohr für den gesättigten Dampf
als auch wegen ihrer Verbindung mit dem Sammelbehälter für den überhitzten Dampf.
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Man hat bereits eine Überhitzerform vorgeschlagen, bei welcher der
Sattdampf durch ein mittleres Rohr zugeleitet und der überhitzte Dampf in mehreren
Rohren zurückgeleitet wird. Diese Maßnahme genügt indessen nicht, um die angeführten
Nachteile zu beseitigen. Denn um eine genügend große Leistung des Überhitzers zu
erzielen, müssen auch bei der genannten Anordnung zahlreiche Rückleitungsrohre angeordnet
werden. Die Schwierigkeiten der Verbindung dieser zahlreichen engen Rohre mit dem
Sattdampfrohr
und ihrer Wiederzusammenführung nach der L'berhitzung
bleiben also bestehen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ebenfalls ein mittleres Zuführungsrohr
für den Sattdampf angeordnet. Dagegen werden im Umkreise um dieses mittlere Rohr
nicht zahlreiche enge Überhitzerrohre im kreisförinigen Querschnitt angeordnet,
sondern es dient zur Rückleitung nur eine geringe Zahl von Rohren, die einen flach
gekrümmten, z. B. einen bogenförmig um das mittlere Rohr gekrümmten Querschnitt
besitzen. Bei dieser Gestaltung ist der Durchtluß der Gase weniger behindert als
bei zahlreichen engen Rohren, und ferner ergibt sich eine große und günstig wirkende
Wärineübertragungsfläch'e. Die Führung der Dampfstrahlen in den Flachrohren und
die Wärmeübertragung läßt sich nach vorliegender Erfindung noch dadurch verbessern,
daß die Rohre innen mit Ansätzen versehen sind.
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Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung in beispielsweiser Ausführung:
Abb. i stellt einen Längsschnitt eines Vberhitzerelementes dar, welches in dem iin
Schnitt gezeichneten Heizrohr angeordnet ist. Abb. 2 ist ein Grundriß von Abb. i.
Abb. 3 ist ein Längsschnitt des Verbindungsstücks der Rohre für den gesättigten
und überhitzten Dampf. Dabei ist angenommen, claß die Rohre in das Verbindungsstück
eingeschraubt sind, welches aus Gußstahl oder geschmiedetem Stahl besteht. Ahli.
d. ist ein Querschnitt des Verbindungsstücks. Abb. 5 ist ein Querschnitt von Abb.
2 nach der Linie .-1-B. Hier sind die Rohre in das Verbindungsstück eingelötet.
Abb. 6 ist ein Querschnitt durch die Mitte des Elementes, welches den Querschnitt
des Rohres für den gesättigten Dampf und die O_uerschnitte der finit Ansätzen versehenen
Rohre für den überhitzten Dampf sowie die Verbindung der Rohre miteinander zeigt.
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Der Vberhitzer besteht aus einem mittleren Rohr i für den gesättigten
Dampf und zwei mit Ansätzen 2-2 versehenen Rohren für den überhitzten Dampf. Der
Querschnitt der letzteren ist plattgedrückt und gebogen (Abb.6). 1:s khmien natürlich
mehr als zwei solcher Rohre benutzt werden.
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Die besondere Form der finit inneren Ansätzen versehenen Rohre ist
ein wesentliches Merkmal der Erfindung, denn die Ansätze teilen den Dampfstrom in
dünne Schichten, wodurch die Überhitzung begünstigt und die Leistung erhöht wird.
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Die Rohre sind in den Heizrohren 3 angeordnet und nach der Seite des
Heizraumes in einem Verbindungsstück aus Gußstahl oder geschmiedetem Stahl mit mehreren
Abz%veigungen 4 durch schrauben, löten oder auf andere Weise befestigt. lach fier
anderen Seite sind die Rohre für den überhitzten Dampf durch Lötung oder durch ein
angeschraubtes oder angelötetes Verbindungsstück mit einem geraden oder gebogenen
Rohre verbunden, «-elches zu dein Sammelbehälter für den überhitzten Dampf durch
einen Flansch oder Ring 5 o. d-1. führt.
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Die Anzahl der Rohre für den gesättigten und den überhitzten Dampf
kann beliebig gewählt werden. Beispielsweise können die Rohre für die beiden Dampfarten
in gleicher Anzahl benutzt werden, oder es genügt auch nur ein einziges Rohr für
den überhitzten Dampf, welches in diesem Falle das Rohr für den gesättigten Dampf
mehr oder weniger vollständig umgibt. Wie in Abb.2 gezeigt ist, sind die Rohre für
den überhitzten Dampf in einem einzigen mit überhitztem Dampf gespeisten Rohre mittels
Lötung vereinigt, welches zu dein Sammelbehälter für den überhitzten Dampf durch
denselben Flansch 5 führt, welcher das Rohr für den gesättigten Dampf mit seinem
Sammelbehälter verbindet. Die Verbindung der Rohre mit dein Sammelbehälter kann
entsprechend den jeweiligen Umständen und den verschiedenen Arten von Dampfkesseln
ganz verschieden gewählt werden. Das oder die Rohre für den überhitzten Dampf können
bezüglich des Rohres für den gesättigten Dampf in beliebiger Weise angeordnet werden,
nämlich wagerecht, senkrecht oder geneigt.
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Es ist noch zu bemerken, daß es zweckmäßig ist, die gesamten Rohre
ini Verhältnis zu dein Heizrohr senkrecht zu lagern. Auf diese Weise sind die großen
Oberflächen viel weniger der Ablagerung von Ruß oder Asche ausgesetzt. Die bogenförmige
Gestaltung der >"lerhitzerrohre bietet ferner einen gleichinäßigeren Durchgang für
die (aase in dein Heizrohr.