DE413838C

DE413838C - Method for operating portable high-pressure steam generators with water-tube fire rifles

Info

Publication number: DE413838C
Application number: DESCH70028D
Authority: DE
Inventors: Otto Hermann Hartmann
Original assignee: Schmidtsche Heissdampf GmbH
Current assignee: Schmidtsche Heissdampf GmbH
Priority date: 1924-03-27
Filing date: 1924-03-27
Publication date: 1925-05-18

Description

Verfahren zum Betreiben von ortsbeweglichen Hochdruckdampferzeugern mit Wasserrohrfeuerbüchse. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben von ortsbeweglichen Hochdruckdampferzeugern mit Wasserrohrfeuerbüchse, insbesondere solchen für Lokomotiven.Method for operating portable high-pressure steam generators with water pipe fire rifle. The invention relates to a method for operating portable high-pressure steam generators with water pipe fire rifle, in particular those for locomotives.

Mit Wasserrohrfeuerbüchsen ausgestattete ortsbewegliche Dampferzeugungsanlagen haben im allgemeinen den Übelstand, daß sich in den Wasserrohren der Feuerbüchse nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit Kesselstein ansetzt, wodurch die Wärmeübertragung natürlich in ungünstiger Weise beeinflußt wird und bald eine umständliche Reinigung notwendig wird.Portable steam generating systems equipped with water pipe fire cans generally have the disadvantage that they are in the water pipes of the fire box after a relatively short period of operation, scale builds up, causing heat transfer is of course affected in an unfavorable way and soon a cumbersome cleaning becomes necessary.

Um den angegebenen Schwierigkeiten zu begegnen, is.t man schon dazu übergegangen, den in den Wasserrohren der Feuerbüchse erzeugten Dampf nicht unmittelbar als Betriebsdampf, sondern als Wärmeträger zur mittelbaren Beheizung des Wassers im Betriebsdampfkessel zu verwenden. Die Anwendung dieses Verfahrens bei Hochdr uckdampferzeugern bereitet jedoch mitunter gewisse Schwierigkeiten. Da derartigen Dampfkesseln im allgemeinen nur ein sehr kleiner Raum zur Verfügung steht, so ist es manchmal nicht ganz leicht oder auch nicht immer möglich, in dem Wasserraum des Betriebskessels eine genügend große Heizfläche für die Übertragung der Wärme von dein Heizdampf auf das Betriebskesselwasser unterzubringen. Der Erfindung liegt nun der Gedanke zugrunde, den genannten Schwierigkeiten dadurch zu entgehen, daß man die beiden angegebenen an sich bekannten Lösungen gleichzeitig verwendet, und zwar unter Ausnützung der damit sich ergebenden Vorteile, jedoch unter Verminderung bzw. Ausschaltung der damit verbundenen Nachteile. Dies wird nach dem Verfahren gemäß der Erfindung in der Weise erreicht, daß in einem Teil der Wasserrohrfeuerbüchse, und zwar demjenigen Teil, der im allgemeinen für Reinigungszwecke weniger zugänglich ist, Dampf durch mittelbare Beheizung erzeugt wird, während der andere Teil der Feuerbüchse zur Erzeugung von Dampf durch unmittelbare Beheizung verwendet wird.In order to meet the stated difficulties, one is already there passed over, the steam generated in the water pipes of the firebox does not immediately as operating steam, but as a heat carrier for indirect heating of the water to be used in the operating steam boiler. The application of this procedure at Hochdr However, steam generators sometimes cause certain difficulties. Since such Steam boilers generally only have a very small space available, so is it is sometimes not easy or not always possible in the water space of the Operating boiler a sufficiently large heating surface for the transfer of heat from to accommodate your heating steam on the operating boiler water. The invention lies now based on the idea of avoiding the difficulties mentioned by one uses the two indicated solutions known per se at the same time, and while utilizing the resulting advantages, but with a reduction or elimination of the associated disadvantages. This is done according to the procedure achieved according to the invention in such a way that in a part of the water tube fire rifle, namely the part that is generally less accessible for cleaning purposes is, steam is generated by indirect heating, while the other part of the Firebox used to generate steam by direct heating.

Für die Dampferzeugung auf unmittelbarem Wege kommen im allgemeinen die die Seitenwände der Feuerbüchse bildenden Wasserrohre in Frage, da diese sich baulich so ausgestalten und anordnen lassen, daß ihre Reinigung keine Schwierigkeiten bereitet. Bei den die vordere und hintere Begrenzung der Feuerbüchse bildenden Wasserrohren ist dieses im allgemeinen nicht der Fall. Sie sind vor allein nicht so leicht zugänglich und werden daher zweckmäßig für die Dampferzeugung auf mittelbarem Wege benutzt.For steam generation by direct means generally come the water pipes forming the side walls of the firebox in question, as these are can be structurally designed and arranged so that their cleaning no difficulties prepares. At the water pipes that form the front and rear borders of the fire box this is generally not the case. They are not so easily accessible on their own and are therefore expediently used indirectly for steam generation.

Die Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann in der Weise erfolgen, daß der auf mittelbarem Wege erzeugte Dampf den .gleichen Druck erhält wie der auf unmittelbarem Wege erzeugte Dampf oder auch einen davon verschiedenen Druck. Iin ersteren Falle würde man den auf zwei verschiedenen Wegen gewonnenen Dampf in einem gemeinsamen Behälter oder auch in verschiedenen, miteinander verbundenen Behältern sammeln. Im zweiten Falle würde der Dampf in zwei voneinander getrennten Behältern gesammelt werden. Es wäre z. B. denkbar, bei einem Lokomotivkessel, der eine Wasserrohrfeuerbüchse und den üblichen Heizröhrenlangkessel enthält, die Heizkörper für den Wärmeträger im Wasserraum des Langkessels unterzubringen, so daß also der auf mittelbarem Wege erzeugte Dampf die Dampferzeugung im Langkessel unterstützt, während der in den anderen Rohren der Feuerbüchse auf unmittelbarem Wege erzeugte Dampf in einem besonderen, über der Feuerbüchse gelegenen Behälter gesammelt wird.The implementation of the method according to the invention can be carried out in the manner take place that the steam generated indirectly is the same Pressure receives like the directly generated steam or one of them different pressure. In the former case one would do it in two different ways obtained steam in a common container or in different, with each other collect connected containers. In the second case, the steam would split in two collected in separate containers. It would be B. conceivable in a locomotive boiler, which contains a water tube fire rifle and the usual heating tube long boiler, the To accommodate radiators for the heat transfer medium in the water space of the long boiler, so So that the steam generated indirectly, the steam generation in the long boiler supported, while in the other pipes of the fire box on immediate Weg generated steam in a special container located above the fire box is collected.

Bei der Ausgestaltung der Wasserrohrfeuerbüchse zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist ferner darauf Bedacht genommen, einen guten Wasserumlauf in den Wasserrohren zu sichern, die Möglichkeit einer leichten Reinigung der Rohre durch einfaches Durchstoßen derselben zu schaffen und die Rohre so anzuordnen, daß sie gleichzeitig die Dampfwasserbehälter gegen unzulässige Wärmebeanspruchung schützen.In the design of the water tube fire rifle for the execution of the The method according to the invention is also concerned with ensuring good water circulation to secure in the water pipes, the possibility of easy cleaning of the pipes to create by simply piercing the same and to arrange the tubes so that they also protect the steam water tank against impermissible thermal stress.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel einer Wasserrohrfeuerbüchse zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung dar. Abb. r bis 5 zeigen eine schematische Anordnung. Abb. i ist ein Längsschnitt durch die Feuerbüchse, Abb. z und 3 sind Ansichten auf die hintere und vordere Wand der Feuerbüchse, Abb. 4. und 5 zeigen die Anordnung der Wasserrohre in bezug auf die Dampfsammler. Abb.6, 7 und 8 sind den Abb. 1, a und 3 entsprechende Darstellungen in größerem -Iaßstabe. Abb. 7 ist ein Schnitt nach Linie 7-7 und Abb. 8 ein Schnitt nach Linie 8-8 der Abb. 6. Die Abb. 9 zeigt eine Einzelheit.The drawing represents an embodiment of a water tube fire rifle for carrying out the method according to the invention. Figs. r to 5 show a schematic arrangement. Fig.i is a longitudinal section through the fire box, Fig. z and 3 are views of the rear and front walls of the firebox, Fig. 4. and Fig. 5 show the arrangement of the water pipes in relation to the steam headers. Fig.6, 7 and 8 are representations corresponding to Figs. 1, a and 3 on a larger scale. Fig. 7 is a section along line 7-7 and Fig. 8 is a section along line 8-8 of the Fig. 6. Fig. 9 shows a detail.

Die Wasserrohrfeuerbüchse ist dem üblichen Langkessel a1 (Abb. 6) einer Lokomotive vorgeschaltet. Die hintere, die Feuertür b enthaltende Wand und die vordere Wand der Feuerbüchse werden durch Wasserrohre a. gebildet, welche obere und untere Wasserkammern cl und c2 verbinden. Der in diesen Rohren sich entwickelnde Dampf wird nicht unmittelbar als Betriebsdampf verwendet, sondern nur als Wärmeträger, der durch Abgabe seiner Wärme an das Kesselwasser Dampf erzeugt. Zu diesem Zweck sind :die oberen Kammern cl durch Leitungen d (für die hintere Wand) und dl (für die vordere Wand) an aus Rohrschlangen o. dgl. gebil-(lete Heizkörper e, e1 angeschlossen, die im Wasserraum des oberen Dampfwassersam.mlers g liegen und durch Rohrleitungen f, f1 mit den unteren Wasserkammern c2 in Verbindung stehen. Die in den Rohren a aufsteigende heiße Flüssigkeit bzw. der sich in diesen Rohren entwickelnde Dampf gelangt also durch die Leitungen d, dl in die Heizkörper e, e1 und verdampft das diese umgellende Wasser des Behälters g. Das Kondensat des Heizdampfes fließt durch die Leitungen f, f1 in die unteren Wasserkammern c2 zurück.The water pipe fire-rifle is the usual long boiler a1 (Fig. 6) upstream of a locomotive. The rear wall containing the fire door b and the front wall of the fire box are connected by water pipes a. formed which upper and connect lower water chambers cl and c2. The one developing in these pipes Steam is not used directly as operating steam, but only as a heat transfer medium, which generates steam by transferring its heat to the boiler water. To this end are: the upper chambers cl through lines d (for the rear wall) and dl (for the front wall) connected to coiled pipes or the like (let radiators e, e1, which lie in the water space of the upper steam water collector g and through pipelines f, f1 are in communication with the lower water chambers c2. The in the tubes a rising hot liquid or the steam developing in these pipes So it gets through the lines d, dl into the radiators e, e1 and evaporates this surrounding water of the container g. The condensate of the heating steam flows through the lines f, f1 back into the lower water chambers c2.

Die die Seitenwände der Feuerung bildenden Wasserrohre h, i sollen zur Dannpferzeugung durch unmittelbare Beheizung herangezogen werden. Sie erstrecken sich von unteren, den Rost iz zwischen sich einschließenden Wasserkammern q nach oben und stehen mit dem Dampfwassersammler g in Verbindung. Um die Reinigung dieser seitlichen Wasserrohre zu erleichtern, ohne daß man zu diesem Zweck jedesmal den Mannlochdeckel g1 des Behälters g abzunehmen und den Behälter g zu befahren braucht, sind die Rohre h, i nicht unmittelbar in den Behälter g, sondern in besondere, außerhalb des Behälters g liegende Zwischenkammern k eingeführt, welche durch kurze Rohrstutzen s mit dem Behälter g in Verbindung stehen und mit durch Pfropfen m o. dgl. verschließbaren Cffnungen versehen sind (siehe die schematischen Darstellungen Abb.4 und 5 und die Abb. 7 und 8). Bei jeder seitlichen Wand der Feuerbüchse sind die Rohre h, z. B. die ungeraden Rohre, in die auf der entgegengesetzten Seite liegende Zwischenkammer k, die geradzahligen Rohre i dagegen in die auf derselben Seite liegende Zwischenkammer eingeführt. Auf diese Weise kann man die Rohre lt und i, ohne ihre Einführungsenden im Ouerschnitt verringern zu müssen, auf jeder Kesselseite so dicht nebeneinanderlegen, claß sie geschlossene Seitenwände bilden. Hinter diesen Wänden, d. h. also nach außen hin, sind die Rohre o zwischen den unteren Wasserkammern q und dem Dampfsammler g angebracht, welche durch die von den Rohren h, i. gebildeten Seitenwände gegen die Einwirkung der Feuergase geschützt sind und daher als Fallrohre wirken, während die bohre 1i und i Steigrohre bzw. Verdampfungsrohre darstellen. Die ungeraden Wasserrohre la sind, wie sich aus Abb. 4 und 8 ergibt, in bezug auf den Behälter g so geführt, daß sie für diesen eine Schutzwand gegen die Einwirkung der von der Feuerung aufsteigenden Heizgase und der strahlenden @@':irmc der Feuerung bilden. Gegebenenfalls kann man die zwischen diesen sich kreuzenden Rohren lt verbleibenden Spalte durch feuerfestes Material o. dgl. abdecken.The water pipes h, i forming the side walls of the furnace are to be used for the production of thenpower through direct heating. They extend from the lower, the grate iz between enclosing water chambers q upwards and are connected to the steam water collector g. In order to facilitate the cleaning of these lateral water pipes without having to remove the manhole cover g1 of the container g each time for this purpose and drive over the container g, the pipes h, i are not directly in the container g, but in special, outside of the The intermediate chambers k are introduced into the container g, which are connected to the container g by short pipe stubs s and are provided with openings that can be closed by plugs m or the like (see the schematic representations Fig. 4 and 5 and Figs. 7 and 8) . At each side wall of the fire box, the pipes h, z. B. the odd-numbered tubes, in the intermediate chamber k on the opposite side, the even-numbered tubes i, however, inserted into the intermediate chamber lying on the same side. In this way, the pipes lt and i can be placed so close to one another on each side of the boiler that they form closed side walls without having to reduce the cross-section of their entry ends. Behind these walls, that is to say towards the outside, the pipes o are attached between the lower water chambers q and the steam collector g, which through the pipes h, i. The side walls formed are protected against the effects of the fire gases and therefore act as downpipes, while the drill 1i and i represent riser pipes or evaporation pipes. The odd water pipes la are, as can be seen from Fig. 4 and 8, with respect to the container g so that they provide a protective wall against the action of the heating gases rising from the furnace and the radiant @@ ': irmc of the furnace form. If necessary, the gap remaining between these intersecting pipes can be covered by refractory material or the like.

Zur weiteren Erleichterung der Reinigung der Wasserrohre h sind auch an den Umbiegungsstellen dieser Rohre Kammern k' mit durch Pfropfen nzl verschließbaren öffnungen vorgesehen (Abb. 7 und 8). Die Rohre i kann man, wie bei dem Beispiel nach Abb. 5, in die Zwischenkammer k oder, wie bei dem Beispiel nach Abb. 7 und 8, in die Zwischenkammer kl auf derselben Seite des Behältersg einführen. Nach Abnehmen der Verschlußpfr-opfen kann man sowohl die seitlichen Wasserrohre h, i als auch die kurzen Verbindungsstutzen s zwischen den Kammern k und dem Behälter g mittels geeigneter Werkzeuge durchstoßen. Bei den Rohren h (Abb. 7 und 8) erfolgt die Reinigung des nach unten gerichteten Teiles dieser Rohre von den Kammern k1 aus und die Reinigung des nach oben gerichteten Teiles von den Kammern k aus.To further facilitate cleaning the water pipes h are also at the bend points of these tubes chambers k 'with nzl closable by plugs openings provided (Fig. 7 and 8). The tubes i can be, as in the example according to Fig. 5, in the intermediate chamber k or, as in the example according to Fig. 7 and 8, insert into the intermediate chamber kl on the same side of the container. After losing weight the closure plug can be attached to the side water pipes h, i as well as the short connecting piece s between the chambers k and the container g means suitable tools. The pipes h (Fig. 7 and 8) are cleaned of the downward part of these pipes from the chambers k1 and the cleaning the upward part of the chambers k.

An der Umbiegungsstelle der Fallrohre o sind Kreuzstücke o' mit verschließbaren öffnungen eingeschaltet, durch die man die nach unten und oben gerichteten Schenkel der Rohre o ebenso wie die Steig- oder Verdampfungsrohre durchstoßen kann, ohne den Behälter g öffnen zu müssen.At the bend point of the downpipes o are cross pieces o 'with lockable Openings switched on, through which one can see the legs pointing downwards and upwards the tubes o as well as the riser or evaporation tubes can pierce without to open the container g.

Aus Festigkeitsrücksichten sind die in die unteren Kammern q und die oberen Zwischenkain mern eingeführten Enden der Rohre h, i und o versetzt zueinander angeordnet, wie sich aus Abb. 9 ergibt.For reasons of strength, those in the lower chambers are q and the upper Zwischenkain numbers introduced ends of the tubes h, i and o offset from one another arranged as shown in Fig. 9.

Der Wasserumlauf in den seitlichen Wasserrohren vollzieht sich in folgender Weise: Fallrohre o, Wasserkammern q, seitliche Wasserrohre h. und i, Zwischenkanimern k1 und k, Sammler g, Fallrohre o.The water circulation in the side water pipes takes place in as follows: downpipes o, water chambers q, side water pipes h. and i, intermediate canisters k1 and k, collector g, downpipes, etc.

Der in dem Behälter ä gesammelte hochgespannte Dampf kann der Hochdruckstufe der Dampfmaschine zugeführt werden, während der Dampf für die mittleren und unteren Stufen in dem Langkessel a.1 der Lokomotive erzeugt werden kann.The high-pressure steam collected in the container can be of the high-pressure stage are supplied to the steam engine, while the steam for the middle and lower Levels in the long boiler a.1 of the locomotive can be generated.

Wie bereits eingangs erwähnt, könnte der durch mittelbare Beheizung erzeugte Dampf auch in einem anderen Behälter als der durch unmittelbare Beheizung erzeugte Dampf gesammelt werden. Diese beiden Behälter könnten miteinander in Verbindung stehen, also den gleichen Druck besitzen oder auch voneinander getrennt sein, also unter verschiedenen Drücken stehen.As already mentioned at the beginning, this could be achieved by indirect heating also generated steam in a container other than that by direct heating generated steam can be collected. These two containers could be in communication with each other stand, i.e. have the same pressure or be separated from each other, i.e. are under different pressures.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for operating portable high-pressure steam generators with water tube fire box, characterized in that part of the water tube fire box is used to generate steam by indirect heating by means of a closed circuit heat carrier and the other part of the fire box is used to generate steam by direct heating.

2. The method according to claim i, characterized in that the indirect Paths and the steam generated directly in a common container or collected in interconnected containers.

3. The implementation of the Method according to claim i in such a way that the steam generated indirectly receives a different voltage than the directly generated steam and the both types of steam are collected in separate containers. .

4. Water pipe fire gun for carrying out the method according to claim i, characterized in that about the water pipes (h, i) forming the side walls of the fire box serve to generate operating steam directly, while the pipes (a ) can be used indirectly to generate operating steam.

5. Water pipe fire box according to claim d., Characterized in that for each side wall of the fire box, the pipes (h, i) of this wall alternately to the same side (pipes i) of the upper steam water collector (g) and to the opposite side (pipes h) this collector are guided in such a way that these pipes form a closed wall behind which downpipes (o) going from the steam collector (g) to the lower water chambers (q) can be arranged.