DE570862C

DE570862C - Device for automatic regulation of the overheating temperature for smoke tube superheaters of locomotives

Info

Publication number: DE570862C
Application number: DE1929570862D
Authority: DE
Original assignee: MICHEL NEOUDATCHINE
Current assignee: MICHEL NEOUDATCHINE
Priority date: 1929-07-05
Filing date: 1929-07-05
Publication date: 1933-02-21

Description

Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln der Überhitzungstemperatur für Rauchrohrüberhitzer von Lokomotiven Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln der überhitzungstemperatur für kauchrohrüberhitzer von Lokomotiven, bei denen die Umkehrenden der überbitzerrohre in den Feuerungsraum hineinragen und gegen die unmittelbare Berührung durch die Flammen mittels einer Klappe geschützt werden können.Device for automatic regulation of the overheating temperature for Locomotive flue pipe superheaters The invention relates to an apparatus for automatic regulation of the superheating temperature for flue pipe superheaters from Locomotives in which the reversing ends of the overbitter tubes in the furnace protrude and against direct contact by the flames by means of a Flap can be protected.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art wird die Schutzklappe für die im Feuerungsraum befindlichen Umkehrenden der Überhitzerrohre ausschließlich von einer auf die Temperaturschwankungen des überhitzten Dampfes durch Längenänderung ansprechenden Vorrichtung gesteuert. Hierbei besteht der Nachteil, daß die Bewegung der Schutzklappe für die Umkehrenden der Überhitzerrohre von den Temperaturschwankungen der diese Umkehrenden umspülenden Heizgase gänzlich unbeeinflußt bleibt, so daß bei einer Unterbrechung der Dampfzufuhr nach den Überhitzerrohren die Schutzklappe offenbleibt und infolgedessen die Überhitzerrohre durch eine zu starke Erhitzung beschädigt und zerstört werden können. Diese Einrichtung ist für Lokomotivkessel, bei denen der Dampfverbrauch starken Schwankungen unterworfen ist, nicht anwendbar.In known devices of this type, the protective flap for Reversing ends of the superheater tubes located in the combustion chamber exclusively from one on the temperature fluctuations of the superheated steam due to change in length responsive device controlled. The disadvantage here is that the movement the protective flap for the reversing ends of the superheater tubes from the temperature fluctuations the heating gases surrounding this reversal remains completely unaffected, so that if the steam supply after the superheater pipes is interrupted, the protective flap remains open and as a result the superheater tubes due to excessive heating can be damaged and destroyed. This device is for locomotive boilers, in which the steam consumption is subject to strong fluctuations, not applicable.

llan hat auch schon bei ortsfesten Dampfkesseln Vorkehrungen getroffen, um die Strömung der Heizgase im Bereich der Überhitzerrohre in Abhängigkeit von den Temperaturschwankungen sowohl des überhitzten Dampfes als auch der Heizgase selbsttätig zu regeln. Zu diesem Zweck hat man in der Auslaßöftnung einer den gesamtenÜ'berhitzer enthaltenden und von dem Feuerungsraum abgeteilten Kammer zwei unabhängig voneinander verstellbare Flachschieber vorgesehen, die unter dem Einfluß von Thermostaten stehen. Der eine Thermostat ist in dem Entnahmerohr für den überhitzten Dampf und der andere in der Nähe des Ausganges der Überhitzerkammer angeordnet. Man benötigt also hierbei zwei getrennte Steuerungsvorrichtungen für die beiden Flachschieber. Der grundsätzliche Nachteil dieser bekannten Anordnung besteht darin, daß die Temperatur am Ausgang der Überhitzerkammer bei verschiedenen Betriebsbedingungen in unterschiedlichem Maße von der Temperatur am Eingang der Überhitzerkammer abweicht. Die Verwendung dieser Vorrichtung kommt für Lokomotivkessel nicht in Betracht, da es gerade hierbei häufig vorkommen kann, daß die Temperatur am Ausgang der Rauchrohre sehr stark schwankt, dagegen in dem Feuerungsraum und am Eingang der Rauchrohre annähernd unverändert bleibt und eine für die Überhitzexrohre nicht zuträgliche Höhe besitzt.llan has already taken precautions for stationary steam boilers, around the flow of the hot gases in the area of the superheater tubes as a function of the temperature fluctuations of both the superheated steam and the heating gases to regulate automatically. For this purpose, one has the entire superheater in the outlet opening containing and divided from the furnace chamber two independent of each other adjustable flat slide provided, which are under the influence of thermostats. One thermostat is in the extraction pipe for the superheated steam and the other placed near the exit of the superheater chamber. So you need here two separate control devices for the two flat slides. The basic one The disadvantage of this known arrangement is that the temperature at the exit the superheater chamber in different operating conditions Dimensions deviates from the temperature at the entrance to the superheater chamber. The usage this device is out of the question for locomotive boilers, since it is precisely here it can often happen that the temperature at the exit of the smoke tubes fluctuates very strongly, on the other hand, in the combustion chamber and at the entrance of the smoke tubes, almost unchanged remains and has a height that is not conducive to the superheat tubes.

Man hat auch schon bei Dampfkesseln, bei denen die Feuerung mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen betrieben wird, zum Erzielen einer selbsttätigen Regelung der Beheizung des Rohrnetzes einen einerseits ortsfest und andererseits beweglich gehaltenen Abschnitt des Rohrnetzes durch ein Übertragungsgestänge mit einem in der Zuführungsleitung für den Brennstoff angeordneten Absperrventil verbunden, so daß die durch Temperaturänderungen sowohl der Heizgase als auch des Dampfes verursachten Längenänderungen des Abschnittes des Rohrnetzes die Menge des zugeführten Brennstoffes beeinflussen.One has also seen with steam boilers, which are fired with liquid or gaseous fuels is operated for Achieve a automatic regulation of the heating of the pipe network on the one hand stationary and on the other hand movably held section of the pipe network by a transmission linkage with a shut-off valve arranged in the feed line for the fuel connected, so that the temperature changes caused by both the heating gases and the Changes in length of the section of the pipe network caused the amount of steam affect the fuel supplied.

In Anlehnung an die zuletzt genannte bekannte Einrichtung ist nach der Erfindung die Anordnung so getroffen, daß das in den Feuerungsraum ragende Umkehrende einer Überhitzerrohrschleife unbeweglich abgestützt wird, während der zum Heißdampfsammelkasten des überhitzerS führende Schenkel der Überhitzerrohrschleife über ein Kopfstück mit einem Gleitstück verbunden ist, das die Dampfeinlaß- und Dampfauslaßventile der Steuerung einer zum Verstellen der Regelklappe dienenden und mit Dampf betriebenen Betätigungsvorrichtung öffnet -und schließt. Auf diese Weise wird eine einfache, für Lokomotivkessel geeignete Vorrichtung geschaffen, durch die die Temperatur der Überhitzerrohre ohne Rücksicht auf das Maß der Dampferzeugung und ohne Rücksicht auf die Menge und die Temperatur der in der Feuerung entwickelten Heizgase stets gleichmäßig an der Grenze des Zulässigen gehalten wird, so daß eine lange Lebensdauer der Überhitzerrohre und ein günstiger Wirkungsgrad der Wärmeausnutzung gewährleistet werden.Based on the last-mentioned known device is after the invention made the arrangement so that the protruding into the furnace turnaround a superheater pipe loop is immovably supported, while that to the superheated steam collecting box of the superheater leading leg of the superheater tube loop via a head piece is connected to a slider that controls the steam inlet and steam outlet valves the control of a valve that is used to adjust the regulating flap and is operated with steam Actuator opens and closes. In this way a simple, for locomotive boilers suitable device created through which the temperature of the Superheater tubes without regard to the amount of steam generation and without regard on the amount and temperature of the heating gases developed in the furnace is kept evenly at the limit of what is permissible, so that a long service life the superheater tubes and a favorable efficiency of the heat utilization guaranteed will.

Die Ausführung ist in der Zeichnung in vereinfachter Weise dargestellt.The design is shown in the drawing in a simplified manner.

Abb. i zeigt die Feuerung eines Lokomotivkessels mit den Rauchrohren und den Überhitzerrohren im senkrechten Längsschnitt.Fig. I shows the firing of a locomotive boiler with the smoke pipes and the superheater tubes in a vertical longitudinal section.

Abb. 2. zeigt die zum Steuern der in dem Feuerungsraum angeordneten Absperrklappe für die Überhitzerrohre dienende Einrichtung in Ansicht.Fig. 2. shows the controls arranged in the furnace Shut-off valve for the device serving the superheater tubes in view.

Wie aus Abb. i hervorgeht, ist von dem Feuerungsraum a durch einen mit Heizrohren versehenen Einbau b und eine schwenkbare Klappe c eine Kammer d abgeteilt, in welche die Enden der Überhitzerrohre ei, e=, es hineinragen. Die als Wasserbehälter ausgebildete Klappe c, welche die Bodenwand dieser Kammer bildet, ist in ihrer Schließstellung gezeichnet. Wenn diese Klappe nach unten geschwenkt wird, werden die Enden der Überhitzerrohre ei, e=, es der unmittelbaren Einwirkung der Flammen ausgesetzt.As can be seen from Fig. I, a chamber d, into which the ends of the superheater tubes ei, e =, es protrude, is separated from the combustion chamber a by an installation b provided with heating pipes and a pivoting flap c. The flap c, which is designed as a water container and which forms the bottom wall of this chamber, is shown in its closed position. When this flap is pivoted downwards, the ends of the superheater tubes ei, e =, es are exposed to the direct action of the flames.

Die als Wasserbehälter ausgebildete Klappe c steht durch ihre hohlen Schwenkzapfen in nicht näher erläuterter Weise mit einem in den Wasser- oder Dampfraum des Kessels mündenden Rohr f in Verbindung (Abb. 2j. Die hohlen Schwenkzapfen tragen außerhalb des Feuerungsraumes je ein Gewicht g. Diese Gewichte g dienen zum teilweisen Ausgleich des Gewichts der Klappe c, so daß diese Klappe zwar das Bestreben hat, selbsttätig in die Offenstellung zu schwingen, jedoch ohne besonderen Kraftaufwand in die Schließstellung gebracht werden kann. An dem einen Schwenkzapfen der Klappe greift ein Hebel lt an, welcher mittels einer Stange i gelenkig mit dem Kolben einer mit Dampf betriebenen Betätigungsvorrichtung k verbunden ist, welche in ihren Einzelheiten nicht näher dargestellt ist. Mittels dieser Betätigungsvorrichtung wird also die Klappe c gesteuert. Die den Ein- und Austritt des zweckmäßig aus dem Dampfkessel entnommenen Dampfes in die bzw. aus der Betätigungsvorrichtung k regelnden Ventile sind in einem gemeinsamen -feststehenden Gehäusen angeordnet. Mit einem Gleitstück o ist ein Kopfstück q verbunden, das einerseits mit dem freien Ende des Heißdampfschenkels einer in den Feuerungsraum hineinragenden Gberhitzerrohrschleife e= und andererseits über eine Leitung r mit dem Heißdampfsammler des Überhitzers in Verbindung steht. Die Überhitzerrohrschleife e= ist in der von dem Feuerungsraum abgeteilten Kammer d bei s mit dem Einbau b starr verbunden, so daß sich die veränderliche Wärmeausdehnung der Überhitzerrohrschleife e= in einer Längsverschiebung des Kopfstückes q mit dem Gleitstück o auswirkt. Durch diese Bewegung des Gleitstückes werden die Ventile der Steuervorrichtung n in der folgenden Weise beeinflußt: Bei der Bewegung des Gleitstückes o infolge einer Erhöhung der Überhitzungstemperatur wird zunächst das Auslaßventil (beispielsweise bei einer Überhitzungstemperatur von 325' C) geschlossen. Bei der weiteren Bewegung des Schiebers o wird das Einlaßventil geöffnet (bei einer Temperatur von ungefähr 375° C). Es tritt Dampf aus dem Kessel nach der Betätigungsvorrichtung k. Dadurch wird die Betätigungsvorrichtung k in Betrieb gesetzt und die vorher offene Klappe c geschlossen. Da hierdurch die Überhitzerrohre gegen die unmittelbare Einwirkung der Flammen abgesperrt werden, muß die Dampftemperatur sinken. Infolgedessen bewegt sich das Gleitstück o wieder in entgegengesetzter Richtung. Dabei wird das Einlaßventil zunächst geschlossen und kurz danach das Auslaßventil geöffnet, so daß die Klappec unter ihrem Eigengewicht sich wieder in ihre Offenstellung bewegen kann. Auf diese Weise wird dauernd selbsttätig eine Überhitzungstemperatur von beispielsweise 325 bis 375° C aufrechterhalten. The flap c, designed as a water container, is connected to a pipe f opening into the water or steam space of the boiler through its hollow pivot pin in a manner not explained in detail (Fig. 2j. The hollow pivot pins each carry a weight g outside the combustion chamber. These weights g serve to partially compensate for the weight of the flap c, so that this flap tends to swing automatically into the open position, but can be brought into the closed position without any special effort. which is articulated by means of a rod i to the piston of a steam-operated actuating device k, the details of which are not shown. This actuating device controls flap c are in or out of the actuating device k regulating valves arranged in a common fixed housing. A head piece q is connected to a slider o, which is connected on the one hand to the free end of the superheated steam leg of a superheater pipe loop e = protruding into the combustion chamber and on the other hand via a line r to the superheater's superheater. The superheater tube loop e = is rigidly connected to the installation b at s in the chamber d separated from the combustion chamber, so that the variable thermal expansion of the superheater tube loop e = results in a longitudinal displacement of the head piece q with the slide piece o. This movement of the slide affects the valves of the control device n in the following way: When the slide o moves as a result of an increase in the overheating temperature, the outlet valve is first closed (for example at an overheating temperature of 325 ° C.). As the slide o continues to move, the inlet valve is opened (at a temperature of approximately 375 ° C). Steam emerges from the boiler after the actuator k. As a result, the actuating device k is put into operation and the previously open flap c is closed. Since this shuts off the superheater tubes against the direct action of the flames, the steam temperature must drop. As a result, the slide o moves again in the opposite direction. The inlet valve is initially closed and shortly thereafter the outlet valve is opened so that the Klappec can move back into its open position under its own weight. In this way, an overheating temperature of 325 to 375 ° C., for example, is automatically maintained.

Claims

P.1Tn \ -i'.1wSPRUCH Device for automatic regulation of the superheating temperature for flue pipe superheaters of locomotives where the reversing ends of the superheater pipes protrude into the combustion chamber and against direct contact by the Flames protected by a flap «-be able to protect against temperature fluctuations both of the superheated steam and of the ileizga: e by changing the length of the blown-li (len Device is controlled, characterized in that the in the furnace protruding reversal end of a superheater tube loop (c ') is immovably supported, while the leg of the superheater pipe loop leading to the superheater's superheater (c'- ') is connected via a head piece (q) to a slide piece (o), which the steam inlet and Darnpfauslaßv valves of the control of a for adjusting the regulating flap (c) Serving and steam operated actuator # (k) opens and closes.