DE743656C - Dampferzeuger fuer Lokomotiven mit mittelbarer Beheizung - Google Patents

Dampferzeuger fuer Lokomotiven mit mittelbarer Beheizung

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Publication number
DE743656C
DE743656C DEM151251D DEM0151251D DE743656C DE 743656 C DE743656 C DE 743656C DE M151251 D DEM151251 D DE M151251D DE M0151251 D DEM0151251 D DE M0151251D DE 743656 C DE743656 C DE 743656C
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DE
Germany
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steam generator
boiler
pipes
locomotives
indirect heating
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Expired
Application number
DEM151251D
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English (en)
Inventor
Dr-Ing Otto Martin
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Dr-Ing Otto Martin
Original Assignee
Dr-Ing Otto Martin
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Publication date
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/06Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being molten; Use of molten metal, e.g. zinc, as heat transfer medium

Description

  • Dampferzeuger für Lokomotiven mit mittelbarer 13eheizung Die auf Lokomotiven vorzugsweise verwendeten Rauchrohrkessel vgeisen eine Reihe von Vorteilen auf, denen 'als Nachteil die Unmöglichkeit gegenübersteht, solche Kessel für hohe Dampfdrücke zu gebrauchen. Beim Lokomotivlzessel hat es sich z. B. nicht als vorteilhaft erwiesen, Drücke über a0 at anzuwenden. Andererseits läßt sich die übliche Bauweise der ortsfesten Hochdruckkessel mit -wasserdurchströmten Rohren nicht ohne weiteres auf den Lokomotivkessel übertragen, da diesen Kesseln die nötige Steifigkeit fehlt, um den dauernden Erschütterungen des Fahrbetriebs standzuhalten. Außerdem lassen sie sich wesentlich schwieriger reinigen und instand halten, da die Zwischenräume zwischen den gebogenen -wasserdurchströmten Rohren für diesen Zweck wesentlich ungünstiger gestaltet sind, als das kreisrunde Rohrinnere der rauchgasdurchströmten geraden Parallelrohrbündel des bisherigen Lokomotivkessels. Schließlich gestatten die Parallelrohre die Unterbringung einer großen Heizfläche auf engstem Raum, was mit Rücksicht auf den begrenzten Profilquerschnitt bei Lokomotiven besonders `wichtig ist.
  • Die Vorteile der günstigen Gestaltung der Verbrennungs- und Rauchgasräume des bisherigen Lokomotivkessels mit denen eines Hochdruck-Wasserrohrkessels zu verbinden, ist Zweck der Erfindung, wobei die Dampferzeugung mit mittelbarer Beheizung durch einen besonderen Wärmeträger zugrunde gelegt wird. Derartige Dampfkessel mit mittelbarer Beheizung sind an sich bekannt. So wurde für ortsfeste Anlagen ein Zylinderkessel mit rauchgasdurchströmtem Geradrohrbündel vorgeschlagen, in welchem die Wärme von den waagerecht liegenden Rauchgasrohren über den Wärmeträger an die senkrecht in einer Reihe den Kessel durchdringenden Verdampfungsrohredes mit natürlichem Umlauf arbeitenden Zweitteiles übertragen wird. Weiterhin wurde ein ebenfalls für ortsfeste Anlagen bestimmter, mittelbar beheizter Kessel bekannt, bei dem als Erstsystem ein Flammrohr- oder Schrägrohrkessel üblicher Bauart dient und als Zweitsystem ein Zwangdurchlauf-Dampferzeuger vorgesehen ist, dessen Rohrschlange in den Flüssigkeitsraum des Flammrohrkessels eingelegt oder in die Obertrommel des Schrägrohrli:essels eingehängt ist.
  • Es sind auch schon Hochdruck-Wasserrohrkessel mit mittelbarer Beheizung für Lokomotiven vorgeschlagen worden. Diese weisen aber bei einer Bauart viele quer zur Rauchgasströmung laufende Wasserrohre auf und geben daher leicht zur Bildung von Schlackennestern Anlaß, die sich nur schwer entfernen lassen. Eine andere Bauart wurde nur feuerbüchsseitig mit einem mittelbar beheizten Hochdruckkessel ausgestattet, an den sich ein Niederdrucklangkessel üblicher Bauart anschloß, so daß nur ein Teil des gesamten Arbeitsdampfes im .Hochdruckgebiet erzeugt wurde.
  • Demgegenüber besteht der Dampferzeuger für Lokomotiven mit mittelbarer Beheizung gemäß der Erfindung aus einem Rauchrohrlangkessel mit Stehkessel für den flüssigen Wärmeträger, bei dem die Rohre eines Zwangdurchlauf-Dampferzeugers für das zu verdampfende Arbeitsmittel in die Zwischenräume zwischen den senkrechte Rohrwände bildenden kauchrohrreihen eingehängt sind. Mit dieser Gestaltung wird beabsichtigt, die bewährte Bauform des Lokomotivkessels mit Stehkessel und Rauchrohrlangkessel in allen Teilen beizubehalten, um dessen anerkannte Vorteile auch für Hochdruckdampferzeuger nutzbar zu machen. Als Wärmeträger kann in bekannter Weise ein Stoff angewandt werden, der bei der Arbeitstemperatur eine größere Zähigkeit aufweist und bei Stillstand des Kessels fest wird, etwa eine Salzschmelze.
  • Mit dieser Anordnung läßt sich' außerdem eine näherungsweise Gegenstromwirkung zwischen den Rauchgasen und dem Arbeitsmittel erzielen. Unterteilt man nämlich den Langkessel durch Zwischenwände, wie dies beispielsweise für den gewöhnlichen Lokomotivkessel an sich bekannt ist, so kann sich in jedem der abgeteilten Räume eine andere Temperatur des Wärmeträgers einstellen. So bann in dem Raum am Langkesselende zunächst das Arbeitsmittel mit den schon abgekühlten Rauchgasen vorgewärmt, in dem folgenden Raum weiter aufgeheizt und in dem letzten Raum schließlich verdampft und überhitzt werden. Die Temperatur der austretenten Rauchgase kann dabei nennenswert tiefer liegen als die des erzeugten Frischdampfes. Eine Dichtung zwischen den Trennwänden und den Rauchrohren ist nicht erforderlich, denn eine ungleiche Temperatur des Wärmeträgers stellt sich auch dann noch ein, wenn geringe Stoffmengen durch die Ringspalte zwischen Trennwänden und Rohren hindurchtreten können. Auch dieserVorteil derZoneneinteilung des Kessels wird somit erreicht, ohne daß vom üblichen Herstellungsverfahren des Langkessels abgewichen zu werden braucht.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Gemäß Abb. i besteht der Kessel gemäß der Erfindung aus dem Stehkessel i mit Feuerbüchse und dem Langkessel 2, der von Rauchrohren 3 durchzogen wird, die einerseits an die Feuerbüchse, andererseits an die Rauchkammer q. anschließen. Bis zum Spiegel Sp ist der Kessel mit dem Wärmeträger gefüllt. Die kohrschlangen 6 des Zweitteiles sind zwischen die Rauchrohre 3 derart eingehängt, daß sie die Zwischenräume zwischen den Rohrreihen 3 ausfüllen. Rauchkammerseitig gehen diese Rohrschlangen von einem Verteiler 7 aus und feuerbüchsseitig münden sie in einem Dampfsammler g. In den Verteiler 7 wird das zu verdampfende Arbeitsmittel, beispielsweise Wasser, eingespeist, und aus dem Sammler 8 wird der erzeugte Dampf entnommen. Das Verdampfungssystem des Zweitteiles wird als Zwangdurchlauf-Dampferzeuger betrieben mit der Abweichung, daß die Temperatur des austretenden Dampfes nicht geregelt zu werden braucht; statt dessen wird die Verbrennung so geregelt, daß die Temperatur des Wärmeträgers gleich bleibt. Die Rauchgase werden in bekannter Weise aus der Rauchkammer q. mittels eines Gebläses 5 abgesaugt, das ein Strahl- oder Turbogebläse sein kann. In dem Langkessel sind Scheidewände 9 vorgesehen, die den Raum zwischen Feuerbüchse und Rauchkammer in drei Zonen unterteilen. Dadurch ergeben sich die `in Abb. 2 dargestellten Temperaturstufen der Salzschmelze. In Abb.2 sind noch der Temperaturabfall der Rauchgase TRl, TR. und der Temperaturanstieg des Arbeitsmittels tDl, tk# aufgezeichnet.
  • Zufolge des guten Wärmeüberganges vom flüssigen Wärmeträger an die Rohrschlangen 6 kann mit hohen Heizflächenbelastungen gerechnet werden. Die Länge der Verdampfungsrohre kann daher - klein gehalten werden. Die Leistung der. Lokomotivmaschine kann zufolge des geringen Dampfinhaltes des Dampferzeugers 6 dadurch geregelt werden, daß die in den Kessel gespeiste Wassermenge beeinflußt wird. Soll die Lokomotive in Bewegung gesetzt werden, so wird etwas Wasser in den Dampferzeuger eingespeist; der entstehende Dampf setzt die Lokomotive fast unverzüglich in Gang. Beim Stillsetzen wird einfach die Fördermenge der Speisepumpe wieder auf Null eingestellt. Ein Dampfabsperrventil ist nicht mehr erforderlich. Die Feuerung wird nach Abgabe eines in .die Salzschmelze tauchenden Thermometers so bedient, dali dieses dauernd eine etwa der höchsten Heißdampftemperatur entsprechende Temperatur der Salzschmelze in Zone I anzeigt. Dieses Thermometer kann in der üblichen Weise auch zur Steuerung einer ,selbsttätigen Feuerungsregelung etwa durch Einwirkung auf den Saugzug 5 benutzt werden.
  • Durch die Erfindung ist ein für Lokomotiven geeigneter Hochdruckdampferzeuger geschaffen, der hinsichtlich Bedienung und Unterhaltung dem Niederdruckkessel gleicht, gegen Bedienungsfehler weitgehend unempfindlich ist und bei dem ein Zerknall durch Ausglühen von Rohren oder Wassermangel nicht mehr eintreten kann.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Dampferzeuger für Lokomotiven mit mittelbarer Beheizung durch einen besonderen Wärmeträger, gekennzeichnet durch einen Rauchrohrlangkessel (2) mit Stehkessel (1) für den flüssigen Wärmeträger, in den die Rohre (6) eines Zwangdurchlauf-Dampferzeugers für das zu verdampfende Arbeitsmittel zwischen den Rauchrohren (3) eintauchen.
  2. 2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB der Langkessel (2) durch eine oder mehrere Scheidewände (9) in Zonen unterteilt ist, in denen das im Gegenstrom zu den Rauchgasen geführte Arbeitsmittel in Abschnitten der Rohre (6) des Zwangdurchlauf-Dampferzeugers nacheinander vorgewärmt, verdampft und überhitzt wird. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften ... Nr. 381590, 436 987, 587 976; USA.-Patentschrift ....... - 98978i; Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure (r928) S.1521 bis i532.
DEM151251D 1941-07-01 1941-07-01 Dampferzeuger fuer Lokomotiven mit mittelbarer Beheizung Expired DE743656C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1110667B (de) * 1953-01-19 1961-07-13 Metallgesellschaft Ag Erhitzer fuer Fluessigkeiten, die hoeher sieden als Wasser und die als Waermeuebertraeger verwendet werden

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US989781A (en) * 1909-03-13 1911-04-18 Frank A Haughton Steam generator and reheater.
DE381590C (de) * 1923-09-22 Ver Deutscher Eisenhuettenleut Dampferzeugungsanlage mit einer besonderen Heizfluessigkeit
DE436987C (de) * 1921-01-21 1926-11-15 Johannes Ruths Dr Ing Hochdruckdampferzeuger
DE587976C (de) * 1931-02-02 1933-11-10 Schmidt Sche Heissdampf Ges M Dampfkessel mit mittelbarer Beheizung

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