DE54012C - Im Kessel liegender Speisewasservorwärmer - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT,

Die vorliegende Neuerung betrifft einen Speisewasser-Vorwärmer und -Reiniger, der im Kessel selbst angeordnet und mit einer oder mehreren Auslafsöffnungen und Röhren versehen ist, wobei die letzteren um ein verhältnifsmäfsig grofses Stück in den Dampfraum hinein- und über das Wasserniveau hinausragen. Die Zuführung des Wassers in den Vorwärmer wird derart geregelt und bemessen, dafs dasselbe den Siedepunkt (fast oder ganz) schnell erreichen kann, um in diesem Zustande in den Dampfkessel befördert zu werden. Die Niederschläge bleiben im Vorwärmer, aus welchem sie nach Bedarf mittelst eines trockenen Dampfgebläses entfernt werden können.

Fig. ι stellt einen senkrechten,

Fig. 2 einen waagrechten Längsschnitt durch einen Kessel mit Vorwärmer und Reiniger dar;

Fig. 3 ist ein senkrechter Querschnitt durch den vorderen Theil des Kessels in vergröfsertem Mafsstabe;

Fig. 4 und 5 zeigen die Lagerung der entgegengesetzten Enden des Vorwärmers;

Fig. 6 ist eine perspectivische Ansicht in theilweisem Durchschnitt eines Theiles der Leitung und veranschaulicht die inneren Röhren; Fig. 7 ist ein Längsschnitt und . ..

Fig. 8 eine Endansicht eines Leitungstheiles;

Fig. 9, ι ο und 11 stellen in perspectivischen Längsschnitten und Endansichten eine modificirte Befestigungsweise der inneren Röhren dar.

Fig. 12 ist eine Schnittdarstellung des Rückschlagventils. ■-'·■■,

Als Beispiel ist die Anwendung der Erfindung auf einem Lokomotivkessel amerikanischer Bauart dargestellt worden. Mit Bezug auf den dargestellten Kessel ist A der Mantel, B der Feuerzug, C die Feuerbüchse, D sind die Stangen an der Decke derselben, E sind Stehbolzen durch die vordere Platte, F ist der Dampfdom, G das Trockenrohr, durch welches der Dampf von dem Kessel nach den Cylindern gelangt, - H sind die Stützen dieser Rohre.

Innerhalb des Kessels ist der Speisewasser-Vorwärmer angebracht, hauptsächlich aus einer langen Leitung bestehend und gewöhnlich horizontal in der Längsrichtung des Kessels angebracht. Die Leitung 1 erhält zweckmäfsig die Form einer langen Röhre, die aus Abtheilungen hergestellt und in Schlangenwindungen hin und her geführt wird. Ein Ende dieser Leitung ist mittelst eines oder mehrerer Rückschlagventile mit den Speisewasser-Röhren verbunden, während das andere in eine Reihe von Auslafsröhren endigt, welche bis in die -Dampfkammer reichen. Am Einlafsende der Leitung ist ein Stück' 22,^x Fig. 2, vorgesehen, das quer durch den Kessel geht und an einem oder beiden Enden eine abnehmbare Armatur, wie z. B. ein Rückschlagventil 23 trägt, welches mit der Speisewasserzuführung oder Pumpe in Verbindungsstelle Dieses Einlafsstück liegt in oder nahezu in derselben Ebene mit dem übrigen Theil des Speisewassererhitzers, von dem es einen Theil bildet, und liegt auch ganz innerhalb des Kessels; es besteht aus

geraden RohrstUcken, und die Rückschlagventile sind aufserhalb des Kessels abnehmbar angebracht. Nach Abnahme derselben ist ein freier , Weg durch das Innere dieses Leitungstheiles geschaffen, dessen Beschaffenheit durch einen Durchblick sofort festgestellt werden kann; finden sich irgend welche Stoffe in demselben, so können sie schnell ausgeräumt werden. Das Einlafsstück ist mit dem Einlafsende der übrigen Leitung durch ein Knierohr verbunden; das dem Einlafsstück' zunächst liegende Ende ist dabei nach der einen Seite des Kessels (zweckmäfsig der rechten) gebogen, und diese Biegung hat den Zweck, einen leichten Austritt für den Dampf zu schaffen, wenn durch denselben zu reinigende Theile abgeblasen werden sollen. An dem Ende des Einlafsstückes ist an jener, Seite und zwischen diesem Stücke und dem Rückschlagventil das Abblaserohr 24 befestigt.

Die Zeichnungen stellen in Fig. 2 und 3 besonders empfehlenswerthe Befestigungsarten dar. 25 ist.ein T-Stück, welches an dem Ende des Einlafsstückes zwischen dem Kessel und dem Rückschlagventil befestigt ist, und unter welchem ein Ventil mit Bewegungsvorrichtungen für dasselbe liegt, wodurch zwischen dem Erhitzer und dem Abblaserohr eine Verbindung hergestellt werden kann. Bisher ist das Abblaserohr mit dem Erhitzer und Reiniger gewöhnlich zwischen letzterem und dem Rückschlagventil verbunden worden, so dafs beim Abblasen eine Reinigung des Rückschlag- _v ventils nicht erfolgte; das Ventil wurde vielmehr auf seinem Sitz durch den Dampf- oder Wasserdruck aus dem Erhitzer dicht angedrückt gehalten. Um nun das Rückschlagventil, besonders den Sitz und die Unterseite des Ventils zu reinigen/ wird eine Verbindung 26, Fig. 2, zwischen dem Speise- und Ablafsrohr mit einem in die Verbindung eingeschalteten Ventil hergestellt, und es wird eine Vorrichtung angebracht, wodurch das Rückschlagventil gehoben und offen erhalten wird, so dafs erforderlichenfalls der Dampf durch das Ventilgehäuse hindurch in das Ablafsrohr geleitet werden kann, um auf diesem Wege auf das Ventil zu wirken und Niederschlag aus demselben zu entfernen. Sollte es aus irgend einer Veranlassung nothwendig oder erwünscht sein (z. B. um einen Rückschlag zu verhindern), das Speiserohr während des Abblasens zu schliefsen, so kann ein Abschlufshahn in das Speisewasserrohr hinter dem Verbindungsstück 26 eingeschaltet werden.

Als Beispiel für die Ausführung eines dem vorliegenden Zweck entsprechenden Rückschlagventils · soll das in Fig. 12 dargestellte gelten. Das ,Ventilgehäuse ist auf dem einen Schenkel eines T-Stückes 26^a befestigt, das an dem Ende des Speisewasserrohres angebracht ist. Unter dem Ventil ist eine Stopfbüchse 27 vorgesehen, durch welche eine Schraubenspindel 28 geht, um das Ventil von seinem Sitz heben und für den Dampf einen Durchtritt schaffen ' zu können. Ist die Spindel 28 zurückgezogen, so legt sich das Ventil wieder gegen seinen Sitz und wird an der seinem Zwecke entsprechenden . Bewegung nicht behindert. . . .

Der Haupttheil der Leitung 1 wird im Innern des Kessels unabhängig von den Feuerröhren getragen, und um die Nothwendigkeit zu umgehen, an dem Kesselmantel besondere Vorrichtungen zum Tragen des Vorwärmers anzubringen, ist eine Vorkehrung getroffen worden, wodurch der Vorwärmer nicht nur leicht angebracht, sondern auch vertical verstellt werden kann. An den vorderen Stehbolzen E auf jeder Seite des Tfockenrohres G wird eine Klemme 5 angebracht, welche z. B. aas Platten 6 besteht, die auf entgegengesetzten Seiten der Stehbolzen vorgesehen und auf denselben durch Bolzen 7 festgespannt werden; diese Vorrichtung ermöglichfeine schnelle und bequeme Anbringung, Abnahme und Einstellung der Träger 5. An einen solchen Träger 5 ist eine Stange oder ein Hängeeisen 8 angehängt, auf welchem ein Träger 9 verstellbar angebracht ist, der das vordere Ende der Leitung trägt. Der Träger 9 besteht nach der Darstellung aus einer Platte ι ο, die unter dem Leiter fortläuft und. an je zwei Stangen 8 auf einer Seite angehängt ist. Zur Einstellung des Trägers sind die Stangen 8 mit Gewinde versehen, welches sich in den Trägern 5 verschrauben läfst. Die Verbindung mit dem Träger 9 oder der Stange 10 ist gelenkartig, wie dargestellt, so dafs bei Drehung der Stangen 8 durch Aufsetzen eines Schraubenschlüssels auf den kantigen Theil 11 der Träger für das vordere Ende ,der Leitung gehoben oder gesenkt wird. Die Leitung kann auf der Stange 10 durch irgend eine geeignete Vorrichtung, wie durch eine übergelegte Stange 12 und Bolzen 13, in Stellung gehalten werden. Diese Theile bilden zusammen mit der Stange 10 die Träger 9. Da es zuweilen wünschenswerth ist, das vordere Ende der Leitung so hoch zu heben, dafs der mittlere Theil über der unteren Fläche - des Trockenrohres G steht, kann das obere Glied des Trägers 9 aus einzelnen Theilen, wie aus Fig. 4 ersichtlich, hergestellt und mit einer mittleren Einsenkung versehen werden, in welcher das Trockenrohr Platz findet.

Das hintere Ende der Leitung ist in ähnlicher Weise mit stellbaren Aufhängevorrichtungen versehen, welche mit dem Joch des Trockenrohres oder anderen Trägern innerhalb des eigentlichen Kessels verbunden sind. Nach der Zeichnung Fig. 5 besteht der Träger hier

aus zwei Gliedern 15 und 16, die an der Lei-. tung durch Bolzen 17 befestigt sind. Der Träger wird . an die Consolen 19 angehängt, welche ari dem Joch des Trockenrohres H durch Stellstange oder Hängeglieder 18 angebracht sind; fehlt ein solches Trockenrohrjoch, so können die Trageconsolen an den Stehbolzen oder Trägern in dem hinteren > Theil des Kessels befestigt werden. Auch die Höhenlage des hinteren Endes der Leitung kann dadurch veränderbar eingerichtet werden, dafs man die Hängeeisen gegen die Consolen verstellbar macht. Zur Verstellung der Leitung können natürlich auch zahlreiche andere Vorrichtungen Anwendung finden. Um nun die Hängeeisen in ihrer Lage zu erhalten und das Verbiegen und Verdrehen derselben, sowie eine Längsbewegung der Leitung zu verhindern, wird an dem . hinteren Ende' und zweckmäfsig an jedem Theile 4 eine Krampe vorgesehen, die über die Stangen D greift und mit einem Ansatz versehen ist, der mit den Seiten der Stangen D in Eingriff kommt.

Die Leitung 1 in der dargestellten Form ist, obwohl sie auch für neue Kessel verwendbar ist, besonders zum' Einsetzen in bereits im Betriebe¹ befindliche Lokomotivkessel geeignet; es sind aus diesem Grunde besondere Vorkehrungen zur Erleichterung des Einsetzens des Vorwärmers getroffen worden, welche Arbeit gewöhnlich ausgeführt wird, wenn der Kessel zur Reinigung und Ausbesserung offen gelegt ist. Gewöhnlich werden hierbei das Trockenrohr und die Feuerröhren herausgezogen; letztere werden durch die O'effnung für das Trockenrohr in der Vorderplatte herausgezogen. Die Feuerzüge werden entfernt, damit sie sowohl wie die inneren Flächen des Kessels von Kesselstein und Niederschlag gereinigt werden können und der Arbeiter in den Kessel gelangen kann, um die Stangen D zu beseitigen oder andere Reparaturen auszuführen.

Während die Feuerröhren herausgezogen sind, wird der Vorwärmer eingeführt und in seine Lage eingestellt. Um für den Arbeiter einen Ausweg sowie Raum für ihn zum Einlegen der Stäbe D zu schaffen, wird der mittlere Theil der Leitung kürzer als die Feuerröhren hergestellt (Fig. 2), so dafs zwischen deni hinteren Ende der Leitung und der hinteren Platte ein Raum verbleibt, durch welchen der Arbeiter aus dem Raum unter der Leitung nach dem über der Feuerbüchse gelangen und in welchem er zur Ausführung von Reparaturen an diesem Kesselende stehen kann. Damit nun die Länge der Leitung infolge dieser Verkürzung des Mittelstückes nicht beträchtlich vermindert werde, werden !die äufseren Theile dadurch etwas verlängert, dafs sie bis dicht an den Kessel geführt werden, und dafs die hinteren Enden dieser Stücke nach divergirenden Richtungen gemäfs der Kesselerweiterung an dieser - Stelle umgebogen werden. Auf diese Weise wird zwischen den hinteren Enden der äufseren Theile ein weiter Raum gebildet, der von dem Arbeiter bei Ausführung von solchen Reparaturen an diesem Ende des Kessels benutzt werden kann, die sonst nicht anders als nach Beseitigung des Vorwärmers oder einzelner Theile desselben ausgeführt werden könnten.

Das Auslafsende der Leitung hat einen oder mehrere Auslafsöffnungen von v.erhältnifsmäfsig grofsem Querschnitt. Es werden zweckmäfsig zwei oder mehr Auslafsrohre angewandt, und diese Auslafsöffnungen werden so angeordnet, dafs sie oberhalb der Wasserlinie in dem Dampfraum liegen, so dafs das Wasser in dem Kessel am ' Zurückfliefsen oder Untermischen mit dem Wasser im. Vorwärmer verhindert wird. Ebenso wird verhindert, dafs das Wasser in die Leitung gelange, während dieselbe zwecks Reinigung mit Dampf abgeblasen wird.

Der Vorwärmer selbst wird zweckmäfsig aus Theilen hergestellt, die mit einander abnehmbar verbunden sind- und einen zusammenhängenden Kanal bilden, durch welchen das Speisewasser geleitet wird. Das Innere einiger oder aller Leitungstheile wird durch dünne Metallscheidewände in eine Anzahl von Längskanälen oder Durchzügen getheilt, welche durch Löcher· oder Schlitze in der Wand verbunden sind, so dafs das Wasser frei circuliren kann, Fig. 6 bis 11. Solche Kanäle können durch. die Einführung einer Anzahl Rohre 20 (glatt oder gewellt, oder theilweise glatt, theilweise gewellt) in die Theile der Leitung gebildet werden; diese Rohre 20 haben verschiedene Durchmesser, stecken in einander und werden durch" geeignete Vorrichtungen, wie Querbolzen und Unterlagsscheiben, oder durch Einlagen 11 an den Enden der Rohre getrennt gehalten, die durch einen Bolzen 22 festgehalten und an der Bewegung in der Längsrichtung durch einen Querbolzen 30 verhindert werden.

Um die wirksame Oberfläche zu vermehren, können einige oder alle Rohre 20 gewellt werden; nach der in den Fig. 6 bis 8 dargestellten Ausführung sind die Rohre abwechselnd glatt und gewellt, und alle Rohre sind mit Schlitzen oder Löchern versehen. Eine zweckmäfsigere Construction ist in den Fig. 9 bis 11 dargestellt, bei welcher an Stelle der cylindrischen Rohre und Löcher in denselben die Rohre aus Blechen gebildet werden, die gelocht sind, um die obere Reihe Oeffnungen zu bilden, und die zum Theil in Röhrenform gebogen sind, während längs der unteren Seite, ein Schlitz gelassen ist. Dieser Schlitz dient dazu, den Niederschlag auf den Boden der Leitung fallen zu lassen, sowie die

freie Circulation des Wassers in der Leitung zu erleichtern. Die auf diese Weise gebildeten Rohre werden durch die an den Enden vorgesehenen, durch Bolzen verbundenen Einlagen getrennt gehalten. Die inneren Rohre können die· volle Länge des Leitungsstückes einnehmen, an dem sie angebracht sind; es empfiehlt sich indessen, die Rohre kürzer als das Leitungsstück zu machen, um an jedem Ende Absatzkammern zu bilden. In dem Einlafsende des Leitungsstückes wird ein Widerlager 3 vorgesehen, dessen obere Fläche schräg verläuft, und zwar in der Richtung, in welcher das Speisewasser zugeleitet wird. Die vordere Fläche dieses Widerlagers wirkt in der Weise, dafs es die Bewegung des Niederschlages längs des unteren Theiles der Leitung verzögert und denselben an verschiedenen Stellen in der Leitung hinter oder zwischen den inneren Platten oder Scheidewänden benachbarter Theile zurückhält. Auf diese Weise wird nicht nur verhindert, dafs die schädlichen Stoffe nach vorn in den Kessel mitgenommen werden, sondern es wird auch erreicht, dafs die Wege zwischen den inneren Rohren von Niederschlägen freigehalten werden. Die Widerlager werden mit geneigten Flächen hergestellt, um für den Durchtritt des Speisewassers minimalen Widerstand zu bieten, sowie das Abblasen zu. erleichtern.

Die Wirkungsweise des Vorwärmers ist folgende: Die Querschnittsfläche des oder der Kanäle in der Leitung ist wesentlich gröfser als die des Speiserohres, weshalb die Bewegung des Wassers in dem Vorwärmer viel langsamer als in dem Speisewässerrohr ist. Bei seinem Durchtritt durch die Leitung wird die Temperatur des Wassers allmälig vermehrt, wodurch die Kesselstein - erzeugenden Stoffe ausgefällt werden. Da nun durch den Vorwärmer eine grofse Metalloberfläche geschaffen ist, die der directen Einwirkung der Kesselstein erzeugenden Materialien ausgesetzt wird, so werden letztere - auf oder in der Leitung niedergeschlagen, ehe die Austrittsöffnung erreicht wird.

Durch Anbringung der inneren Scheidewände oder Rohre mit Löchern oder Schlitzen wird nicht nur der Wasserdurchflufs gleichmäfsig gestaltet, während ein Niederfallen der Ablagerungen stattfinden kann, sondern es wird auch die mit dem Wasser in directer Berührung befindliche metallische Oberfläche vermehrt.

Soll die Leitung von dem Niederschlag gereinigt werden, so wird der Kanal nach dem Abblaserohr hin an dem Einlafsende des Vorwärmers geöffnet und der Dampf aus dem Dampfraum durch die Leitung .hindurchgelassen, so dafs aller Niederschlag und alle in der Leitung niedergeschlagenen Unreinigkeiten ausgetrieben Werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   An Vorrichtungen zur Vorwärmung und Reinigung des Speisewassers für" Dampfkessel, welche innerhalb ^: des Kessels angeordnet sind, die concentrisch in einander steckenden, gelochten oder geschlitzten und unter Umständen gewellten, an den Enden durch mittelst Bolzen verbundene Stegplatten gehaltenen Rohre 20 — welche auch nach Fig. 9 und 11 durch unten nicht geschlossene, rohrförmig gebogene Platten ersetzt werden können, durch deren untere Schlitze sich die Niederschläge des Wassers abscheiden — in Verbindung mit schrägen Widerlagsstücken 3, welche das Mitnehmen der Niederschläge in den Kessel verhindern.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.