DE715072C - Speisewasservorwaermer fuer Dampfkessel - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 13. DEZEMBER 1941

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 13 b GRUPPE 9o3

C 53445 Xl13 b

Pietro Crosti in Mailand, Italien,

ist als Erfinder genannt worden.

Pietro Crosti in Mailand, Italien Speisewasservorwärmer für Dampfkessel

Patentiert im Deutschen Reich vom g. Dezember 1937 an Patenterteilung bekanntgemacht am 20. November 1941

Die Erfindung betrifft einen Speisewasservorwärmer für Dampfkessel, insbesondere für Lokomotiven, mit einem inneren längs gelagerten Rauchrohrbündel und einem äußeren dampfbeheizten Mantel. Bei Einrichtungen dieser bekannten Art befinden sich die das Speisewasser führenden Räume ebenso wie das Rauehrohrbündel und der äußere dampfbeheizte Mantel, der sich entweder über den ganzen Umfang des Vorwärmers oder nur über einen Teil desselben erstreckt, in waagerechter Lage. Das ist sowohl für die Umlaufbewegung des Wassers und dessen Entschlammung als auch hinsichtlich der Abführung der Dampfblasen nachteilig, und es wird ebensowenig ein günstigster Wärmeaustausch herbeigeführt. Infolge der waagerechten Lage kann nämlich die Ummantelung des Vorwärmers mit der dampfführenden Kammer nicht so eingerichtet werden, daß ao tatsächlich auch an allen Stellen eine Wärmeübertragung vom Dampf auf das Wasser stattfindet.

- Vielmehr wird der thermische Gleichgewichtszustand entweder nicht erreicht, oder er wird zu Lasten des Speisewassers über- * schritten, d. h. es geht in beiden Fällen' Wärme verloren.

Nach der Erfindung liegt dagegen der Vorwärmer vom Raucheintritt ab nach unten geneigt, wobei der Eintritt des zu erwärmenden Wassers und der Austritt des erwärmten Wassers am tiefsten bzw. am höchsten Punkt der oberen Mantellinie des Vorwärmers sich

befinden und der dampfbeheizte Mantel vom tiefliegenden Ende ab sich bis zu der Grenze erstreckt, an der das vorzuwärmende Wasser den in diesem Mantel herrschenden Wärmegrad noch nicht überschreitet.

Es sind zwar schon Wärmeaustauscher be-, kannt, bei denen die Rauchrohre geneigt liegen und der Wassereintritt am tiefsten Punkt eines die Rauchrohre umgebenden ίο Kessels und der Austritt aus diesem Kessel an dem höchsten Punkt angeordnet ist; hierbei handelt es sich aber um Dampferzeuger, nicht um Vorwärmer für Dampfkessel, bei denen überdies die Ausnutzung im Abdampf vorhandener Wärme überhaupt keine Rolle spielt. Es sind daher entsprechende Austauschglieder auch nicht vorgesehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher beschrieben.

Der Vorwärmer besteht aus einem zylindrischen Körper 1, der in seinem Innern ein von Rohrplatten 3 und 4 begrenztes Rauchrohrbündel 2 enthält und außen von den Mänteln. 10 und 11 umschlossen ist. Die in eine Rauchkammer 5 an einem Ende dieses Körpers gelangenden Verbrennungsgase durchströmen das Rauchrohrbündel 2 und treten dann in eine Rauchkammer 6 am an-3 <> deren Ende des gleichen Körpers über, um danach über einen Schornstein 7 zu entweichen. Vom Rauchgaseintritt 5 her ist der Vorwärmer nach unten geneigt, und zwar zweckmäßig so stark, wie das bei dem jeweils zur .Verfügung stehenden Raum erreichbar ist.

Das zu erwärmende Speisewasser gelangt in den zylindrischen Körper 1 über einen Wassereintritt 8 und verläßt ihn wieder an einem Wasseraustritt 9. Beide Anschlüsse liegen auf der oberen Mantellinie des zylindrischen Körpers, und zwar der Wassereintritt an deren tiefstem, der Wasseraustritt am höchsten Punkt.

Der Mantel 10 schließt den Zylinderkörper auf seiner ganzen Länge ein und schützt ihn gegen Wärmeverlust nach außen. Der Mantel 11 dagegen, der sich innerhalb des Mantels 10 erstreckt, umhüllt den Zylinderkörper nur teilweise und bildet eine Dampfkammer, die über einen auf deren unterster Mantellinie an dem hochliegenden Teil befindlichen Anschluß 15 gespeist und z. B. über das am entgegengesetzten Ende liegende Blasrohr 16 entleert wird. Diese Dampfkammer, die auch die Rauchkammer 6 einschließt, erstreckt sich von dem tiefliegenden Ende des genannten zylindrischen' Körpers her in Richtung auf die am entgegengesetzten Ende befindliche Rauchkammer 5 bis zu einer Grenze, an der das vorzuerwärmende Wasser den Wärmegrad des Dampfes noch nicht überschreitet, der die vom Mantel 11 gebildete Kammer durchstreicht.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Infolge der Neigung des zylindrischen Körpers 1 liegt der Wasserauslaß 9 erheblich höher als der Einlaß 8. Daraus ergibt sich, daß das in dem Vorwärmer eingelaufene und zwischen den Rohren des Rohr- 7" bündeis hindurch in den unterhalb des Einlasses 8 gelegenen unteren Teil des zylindrischen Körpers abgesunkene Wasser infolge des durch die Temperaturzunahme sich vermindernden spezifischen Gewichtes längs des Rohrbündels zum Auslaß 9 hinströmen wird. Das geschieht auf einem Wege, der fast parallel zu den Rohren und entgegengesetzt zur Strömungsrichtung der aus der Rauchkammer 5 in die Rauchkammer fi streichenden 8r. Verbrennungsgase verläuft. Die Wasserschichten gleichen Wärmegrades erstrecken sich dann ungefähr gemäß den in die Abbildung einpunktierten Isothermen 12, d. h. also fast senkrecht zu den Einzelströmungen des in Bewegung befindlichen Wassers.

Durch diese isothermische Schichtung des Wassers bei ordnungsmäßigem Betrieb bietet sich dann ohne weiteres die Möglichkeit einer Vorausbestimmung des Umfanges. in dem go der Mantel 11 den zylindrischen Körper 1 nach Maßgabe der Erfindung zu umgeben hat. Dabei bleibt es sich natürlich gleich, ob man den Abdampf der Hauptmaschine oder der Hilfsmaschinen oder beider durch «5 die vom Mänteln gebildete Kammer hindurchströmen läßt. Dadurch, daß der Mantel 11 auch die Rauchkammer (S umschließt, ist es möglich, den Verbrennungsgasen weitere Wärme nun zugunsten des Abdampfes zu ent- um ziehen, während er diesen Teil der Umhüllung durchströmt.

Zwischen dem Wassereintritt 8 und dem Wasseraustritt 9 kann die Durchlaufgeschwindigkeit des Wassers nun in sehr niedrigen Grenzen gehalten werden. In diesem Falle können die im Wasser enthaltenen Salze mit Ausnahme der Chlorüre und weniger anderer sich während der Erwärmung in Ruhe niederschlagen und als Schlamm am unteren Teil des zylindrischen Körpers 1 absetzen.

Infolge der starken Neigung werden die Niederschläge sich dann nahe der Rohrplatte 4 ansammeln, wo sie im Zuge der üblichen Reinigungsmaßnahmen über einen Auslaß 13 entfernt werden. Andererseits erschwert die Neigung das Festsetzen von Luftblasen an den Oberseiten der Rohre, denn infolge der gestörten Gleichgewichtslage müssen diese sich nach Erreichung einer gewissen Größe von der Rohrwand ablösen, wobei sie in dem vorzuerwärmenden Wasser

eine die Gleichmäßigkeit der Erwärmung fördernde Wirbelung hervorrufen.

Im übrigen wird auch das Abfließen der festen Verbrennungsrückstände nach der Rauchkammer 6 hin durch die Neigung d?s Vorwärmers wesentlich erleichtert. Aus der Rauchkammer 6 können diese Teile über eine Tür 14 in üblicher Weise entfernt werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Speisewasservorwärmer für Dampfkessel, insbesondere für Lokomotiven, mit einem inneren, längs gelagerten Rauchrohrbündel und einem äußeren dampf beheizten Mantel, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwärmer vom Rauchgaseintritt (5) ab nach unten geneigt liegt, wobei der Eintritt des zu erwärmenden Wassers (8) und der Austritt des erwärmten Wassers (9) am tiefsten und höchsten Punkt der oberen Mantellinie des Vorwärmers sich befinden und der dampfbeheizte Mantel (11) vom tiefliegenden Ende ab sich bis zu der Grenze erstreckt, an der das vorzuerwärmende Wasser den in diesem Mantel herrschenden Wärmegrad noch nicht überschreitet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen