DE590120C

DE590120C - Device to improve the water circulation in locomotive boilers

Info

Publication number: DE590120C
Application number: DED62660D
Authority: DE
Original assignee: OSKAR DOLCH
Current assignee: OSKAR DOLCH
Priority date: 1932-01-09
Filing date: 1932-01-09
Publication date: 1933-12-30
Also published as: FR748051A

Description

Einrichtung zur Verbesserung des Wasserumlaufs bei Lokomotivkesseln Die bekannten., in die Feuerbüchse von Lokomotivkesseln o. dgl. zur Vergrößerung der Heizfläche und zur Förderung des Wasserumlaufes zwischen Lang- und Stehkessel eingeschalteten Elemente zeigen den Nachteil, daß in den Wänden des Elementes und der Feuerbüchse leicht Risse entstehen oder daß einzelne Stehbolzen oder Deckenanker brechen oder undicht werden. Die Ursache hierfür ist in der Tatsache zu erblicken, daß die bekannten Wasserumlaufelemente zu starr ausgebildet und zu starr mit der Feuerbüchse verbunden sind, so daß bei den in der Feuerbüchse häufig eintretenden Temperaturänderungen eine Ausdehnung bzw. Zusammenziehung des Elementes, insbesondere in der Längsrichtung seines Hauptrohres, sich in einer Erhöhung der Spannung im Gefüge des Elementes auswirken müß. Diese wachsenden Spannungen führen schon nach verhältnismäßig kurzer Betriebsdauer mindestens zu den obenerwähnten Undichtigkeiten.Device to improve the water circulation in locomotive boilers The known., In the firebox of locomotive boilers o. The like. To enlarge the heating surface and to promote the water circulation between the long and standing boiler switched elements show the disadvantage that in the walls of the element and the fire box easily cracks or that individual stud bolts or ceiling anchors break or leak. The reason for this is to be seen in the fact that the known water circulation elements are too rigid and too rigid with the Fire box are connected, so that the frequent occurrences in the fire box Temperature changes an expansion or contraction of the element, in particular in the longitudinal direction of its main pipe, resulting in an increase in tension in the Have an effect on the structure of the element. These growing tensions are already following relatively short operating time at least for the above-mentioned leaks.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das Hauptwasserrohr eines Wasserumlaufelementes für die Feuerbüchse eines Lokomotivkessels o. dgl. so zu lagern, daß infolge der während des Betriebes auftretenden Temperaturschwankungen und Erschütterungen keine Spannungen in dem Wasserumlaufelement entstehen können, die Undichtigkeiten zur Folge hätten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das frei in den, Feuerbüchsraum hineinragende Ende des Hauptrohres von an der Feuerbüchsdecke in den Stehkessel einmündenden Wasserrohren frei schwebend gehalten wird. Bei einer derartigen Bauart kann sich das Hauptrohr bei den, während des Betriebes auftretenden Temperaturänderungen frei nach drei Seiten hin ausdehnen, so daß Spannungen und dadurch hervorgerufene Rißbildungen im Hauptrohr sowie im gesamten Wasserumlaufelement vermieden sind.The invention is based on the object, the main water pipe a water circulation element for the fire box of a locomotive boiler o to store that as a result of the temperature fluctuations occurring during operation and vibrations no tension can arise in the water circulation element, which would result in leaks. This object is achieved according to the invention solved that the freely protruding into the firebox end of the main pipe of on the fire box ceiling in the standing kettle freely floating water pipes is held. With such a design, the main pipe can be at the, during temperature changes occurring during operation can be freely extended to three sides, so that tensions and the resulting cracks in the main pipe and in the entire water circulation element are avoided.

Um die Nachgiebigkeit der Halterung des Hauptrohres zu erhöhen, sind die dieses Rohr tragenden Steigrohre, wie es im Kesselbau an den verschiedensten Stellen an sich bekannt ist, gekrümmt ausgebildet, so daß sie den bei Temperaturschwankungen auftretenden Form- bzw. Längenänderungen des Hauptrohres elastisch nachgeben können. Es ist zwar bei älteren Konstruktionen bereits bekanntgeworden, die Steigrohre gekrümmt auszubilden. Es findet dort aber in der Regel nur ein einziges und daher im Querschnitt sehr großes Rohr Anwendung, dessen Nachgiebigkeit trotz der vorhandenen Krümmung nicht ausreicht, um das Auftreten von Spannungen mit Sicherheit zu vermeiden. Die gekrümmte Ausbildung der Steigrohre des neuen Wasserumlaufelementes hat hingegen eine sehr wesentliche Erhöhung der nachgiebigen Halterung des Hauptrohres zur Folge, da bei der neuen Bauart eine größere Anzahl sglcher gekrümmter Steigrohre Verwendung findet, die im einzelnen einen verhältnismäßig kleinen Querschnitt besitzen.. Aus diesem Grunde kann sich die durch die Krümmung der Rohre bewirkte Elastizität der Steigrohre hinsichtlich der nachgiebigen Lagerung des Haupt-, rohres richtig auswirken, was sich im praktischen Betrieb als sehr vorteilhaft erwiesen hat, da es sich bei Anwendung von geraden Steigrohren nicht ganz vermeiden läßt, daß die beim Schweißen dieser Rohre erzeugten Spannungen Anlaß zu Rißbildungen in der Feuerbüchsdecke geben.To increase the flexibility of the bracket of the main pipe, are the riser pipes carrying this pipe, as is the case in various boiler construction Places known per se, curved so that they can withstand temperature fluctuations occurring changes in shape or length of the main pipe can elastically yield. It is already known in older designs that the riser pipes are curved to train. However, there is usually only one and therefore in cross-section very large pipe application, its flexibility despite the existing curvature not sufficient to be sure to avoid the occurrence of tension. the however, it has a curved design of the riser pipes of the new water circulation element result in a very substantial increase in the resilient mounting of the main pipe, because with the new design a larger number of such curved riser pipes are used finds, which have a relatively small cross-section in detail .. From For this reason, the elasticity caused by the curvature of the tubes can Correctly affect riser pipes with regard to the resilient mounting of the main pipe, what is practical Operation has proven to be very beneficial, since it cannot be completely avoided when using straight riser pipes that the stresses generated when welding these pipes give rise to cracks in the Give fire box cover.

Die frei schwebende Lagerung des Elementes in der Feuerbüchse bedingt, daß das Hauptrohr an seinem freien Ende geschlossen ist. Um trotz dieses einseitigen Verschlusses des Hauptrohres dessen Reinigung leicht vornehmen zu können; ist in das in die Feuerbüchse frei hineinragende Ende des Hauptrohres ein Pfropfen eingefügt, der durch ein in die Rückwand der Feuerbüchse eingesetztes Stehbolzenrohr hindurch zugänglich ist: Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Wasserunflaufelementes in Anwendung bei einem Lokomotivkessel schematisch veranschaulicht.The floating storage of the element in the fire box requires that the main pipe is closed at its free end. To despite this one-sided Closure of the main pipe to be able to easily clean it; is in the end of the main pipe protruding freely into the fire box inserted a plug, through a stud tube inserted into the rear wall of the fire box is accessible: On the drawing is an embodiment of the water inflow element illustrated schematically in application to a locomotive boiler.

Fig. i zeigt den Stehkessel und einen Teil des Langkessels einer Lokomotive in senkrechtem Längsschnitt.Fig. I shows the standing boiler and part of the long boiler of a locomotive in vertical longitudinal section.

Fig.2 ist ein Schnitt nach der Linie A-B der Fig. i.Figure 2 is a section along line A-B of Figure i.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie C-D der Fig. i.Fig. 3 shows a section along the line C-D of Fig. I.

Der Lokomotivkessel nach Fig. i besteht in bekannter Weise aus einem hinteren Stehkessel i und einem sich vorn an diesen Kessel anschließenden Langkessel 2. Der Stehkessel i ist unten durch einen Bodenring 3 abgeschlossen, der den nicht dargestellten Rost umgibt. Der Kessel i weist an seiner Rückwand q. eine Beschickungsöffnung 5 für den Heizstoff auf.The locomotive boiler according to FIG. I consists in a known manner of one rear standing boiler i and a long boiler adjoining this boiler at the front 2. The standing boiler i is closed at the bottom by a bottom ring 3, which does not surrounds shown grate. The boiler i has on its rear wall q. a loading opening 5 for the fuel.

Unten an den Langkessel 2 ist ein Rohrkrümmer 6 angeschlossen, der den Wasserraum des Langkessels mit dem Wasserumlaufelement verbindet, das aus einem Hauptrohr 7 und einer Reihe von Standrohren 8, 8' besteht. Das Hauptrohr 7 ist unmittelbar an dem Rohrkrümmer 6 befestigt und erstreckt sich bis in die Feuerbüchse io, die von dem Stehkessel i umgeben ist. Bei der dargestellten Ausführungsform des Wasserumlaufelementes sind zwei verschiedene Bauarten von Standrohren verwendet. Wie Fig. i erkennen läßt, stellen die Standrohre 8, 8' die Verbindung des schräg in die Feuerbüchse io hineinragenden Hauptrohres 7 mit dem oberhalb der Feuerbüchsdecke ii befindlichen Wasserraum des Stehkessels her. Von den längeren Standrohren, die in der Nähe der vorderen Feuerbüchswand 12 liegen, sind 'bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel immer zwei einzelne Rohre 8' mit beiden Enden an je ein gemeinsames kurzes Rohrstück 13 angeschlossen. Diese Rohrstücke 13 sind einerseits in entsprechende Öffnungen der Feuerbüchsdecke ii zwischen je zwei Deckenanker, anderseits in entsprechende Öffnungen des Hauptrohres 7 flüssigkeitsdicht eingefügt. Die in der Nähe der hinteren Feuerbüchswand 1q. liegenden Standrohre 8 sind dagegen unmittelbar und einzeln ebenfalls zwischen je zwei Deckenanker in die Feuerbüchsdecke ri bzw. das Hauptrohr 7 eingelassen.At the bottom of the long boiler 2, a pipe bend 6 is connected to the connects the water space of the long boiler with the water circulation element, which consists of a Main pipe 7 and a number of standpipes 8, 8 'consists. The main pipe 7 is immediate attached to the pipe bend 6 and extends into the fire box io, the is surrounded by the standing kettle i. In the illustrated embodiment of the water circulation element two different types of standpipes are used. As Fig. I shows, put the standpipes 8, 8 'the connection of the obliquely protruding into the firebox io Main pipe 7 with the water space of the above the fire box cover ii Standing kettle. From the longer standpipes near the front firebox wall 12 are, are 'in the illustrated embodiment, always two individual tubes 8 'connected at both ends to a common short pipe section 13 each. These Pipe sections 13 are on the one hand in corresponding openings in the fire box cover ii between two ceiling anchors, on the other hand in corresponding openings in the main pipe 7 inserted liquid-tight. The one near the rear firebox wall 1q. lying Standpipes 8, however, are directly and individually also between two ceiling anchors let into the fire box cover ri or the main pipe 7.

Das Hauptrohr 7 endet - frei innerhalb der Feuerbüchse io, ist also nicht an die hintere Feuerbüchswand 1q. angeschlossen. Dieses freie Ende des Hauptrohres 7 wird daher ausschließlich von den kurzen Standrohren 8 getragen, die daher auch das einzige Verbindungsglied z%,zschen dem Innern des freien Endes des Hauptrohres 7 und dem Wasserraum des Stehkessels i bilden. In. dieses Ende des Hauptrohres 7 ist ein Pfropfen 15 eingefügt. In der Verlängerung des Hauprohres 7 ist in den Wasserraum des Stehkessels ein kurzes Rohrstück eingesetzt, das gleichzeitig die Aufgabe eines Stehbolzens zwischen der hinteren Stehkesselwand q. und der hinteren Feuerbüchswand 1q. übernimmt. Dieses Rohrstück 16 macht den Pfropfen 15 zugänglich, der daher von außen beim Reinigen des Hauptrohres 7 gelöst werden kann.The main pipe 7 ends - freely within the fire box io, so it is not to the rear firebox wall 1q. connected. This free end of the main pipe 7 is therefore carried exclusively by the short standpipes 8, which therefore also the only link z%, zschen the inside of the free end of the main pipe 7 and the water space of the standing kettle i. In. this end of the main pipe 7 a plug 15 is inserted. In the extension of the main pipe 7 is in the water space of the standing boiler, a short piece of pipe is used, which at the same time has the task of a The stud bolt between the rear wall of the standing tank q. and the rear firebox wall 1q. takes over. This pipe section 16 makes the plug 15 accessible, which is therefore of outside when cleaning the main pipe 7 can be solved.

Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, -sind die Standrohre 8, 8' seitlich ausgebogen. Die Achsen dieser Rohre verlaufen also nicht geradlinig, sondern gekrümmt.As can be seen in particular from Fig. 2, -are the standpipes 8, 8 ' laterally curved. The axes of these pipes are not straight, but curved.

Soll' das Wasserumlaufelement gereinigt werden, so wird einerseits der Pfropfen 15 aus dem freien Ende des Hauptrohres 7 herausgeschraubt, anderseits wird die Verbindung des Rohrkrümmers 6 sowohl mit dem Hauptrohr 7 als auch mit dem Langkessel 2 gelöst. Wenn der Rohrkrümmer 6 entfernt worden ist, kann man mit einer Stange das Hauptrohr 7 befahren und den an der Innenwand des Hauptrohres 7 anhaftenden Kesselstein abstoßen. Auch eine Ausleuchtung des Hauptrohres 7 ist ohne weiteres durchführbar. Auch der Zustand der Innenwandung der Standrohre kann mittels eines Winkelspiegels geprüft werden. Die Befreiung der Steigrohre von etwa anhaftendem Kesselstein erfolgt zweckmäßig mittels besonders ausgebildeter Winkelrohrreinigungsapparate.If the water circulation element is to be cleaned, on the one hand the plug 15 is unscrewed from the free end of the main pipe 7, on the other hand the connection of the pipe elbow 6 to the main pipe 7 as well as to the long boiler 2 is released. When the pipe bend 6 has been removed, a rod can be used to drive over the main pipe 7 and push off the scale adhering to the inner wall of the main pipe 7. Illumination of the main pipe 7 can also be carried out without further ado. The condition of the inner wall of the standpipes can also be checked using an angle mirror. The removal of any scale adhering to the riser pipes is expediently carried out by means of specially designed angled pipe cleaning devices.

Die beschriebene einseitige Befestigung des Wasserumlaufelementes an dem Langkessel 2 und das Fehlen einer Verbindung zwischen dem anderen Ende des Hauptrohres 7 und der Feuerbüchsrückwand 1q. ermöglicht die Bewegungsfreiheit des in der Feuerbüchse io liegenden Teils des Wasserumlaufelementes nach allen drei Richtungen des Raumes. Infolgedessen werden auf die inneren, durch die Wärmebestrahlung hoch beanspruchten Feuerbüchswände keine zusätzlichen Längs- und Querspannungen übertragen, so daß die wasserdichte Verbindung zwischen den Standrohren 8, 8' und der Feuerbüchsdecke sowie dem Hauptrohr 7 auch nach längerer Betriebsdauer erhalten bleibt. Die aus Fig.2 ersichtliche Krümmung der Standrotere 8, 8' fördert diese Bewegungsfreiheit des Wasserumlaufelementes. Das Wasserumlaufelement nach der Erfindung ist nicht nur bei Dampflokomotiven, sondern auch bei Dampfstraßenwalzen und anderen mit einem Dampfkessel ausgerüsteten Anlagen anwendbar.The one-sided attachment of the water circulation element described on the long boiler 2 and the lack of a connection between the other end of the Main pipe 7 and the firebox rear wall 1q. allows the freedom of movement of the Part of the water circulation element lying in the fire box after all three Directions of space. As a result, on the inner, by the heat radiation The walls of the fire box are highly stressed and do not have any additional longitudinal and transverse stresses transferred, so that the watertight connection between the standpipes 8, 8 'and the fire box cover and the main pipe 7 received even after a long period of operation remain. The curvature of the stand rotors that can be seen in FIG 8th, 8 'promotes this freedom of movement of the water circulation element. The water circulation element according to the invention is not only with steam locomotives, but also with steam road rollers and other systems equipped with a steam boiler.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device to improve the water circulation in the case of locomotive boilers or the like with a connected to the long boiler, in the fire box protruding main pipe, characterized in that the freely into the firebox protruding end of the main pipe (7) from the fire box ceiling (ii) into the standing boiler (i) opening water pipes (8, 8 ') is kept floating freely.

2. Water circulation element according to claim i, characterized in that the main pipe (7) with the standing boiler (i) for the purpose of resilient 'holding the main pipe by a number in itself is connected in a known manner curved pipes (8, 8 ').

3. Water circulation element after claims i and 2, characterized in that in the in the fire box (io) a plug (1j) is inserted into the freely protruding end of the main pipe (7), which through a stud bolt tube (16) inserted into the rear wall (14) of the fire box is accessible through it.