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Zwangumlauf-Dampferzeuger Die Erfindung betrifft Dampferzeuger mit
Zwangumlauf und hoher Leistungsfähigkeit.
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Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines solchen Dampferzeugers,
der einfach und von gedrängter Bauart ist, so daß er für Zwecke Verwendung finden
kann, bei denen nur ein begrenzter Raum zur Unterbringung des Dampferzeugers zur
Verfügung steht, wie z. B. einer Diesellokomotive zur Versorgung der Wagen eines
Zuges mit Heizdampf. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist, die Dampferzeugungselemente
zum Zwecke der Überprüfung oder erforderlichenfalls der Erneuerung leicht zugänglich
zu machen.
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Die Erfindung betrifft einen Zwangumlauf-Dampferzeuger mit einem Feuerraum
und einem mit gemeinsamer Wand angrenzenden, die Berührungsheizfläche enthaltenden
Raum und besteht darin, daß ein Verteiler und eire Sammler an einander entgegengesetzten
Seiten des Dampferzeugers etwa in der Ebene der dem Feuerraum und dem Berührungsraum
gemeinsamen Wand angeordnet und Rohrschlangen an den Wänden des Feuerraumes
vorgesehen
sind, deren Enden aus dem Feuerraum an entgegengesetzten Enden der Wandung herausragen
und mit dem Verteiler und dem Sammler verbunden sind.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der Beispielsbeschreibung
und der Zeichnung ersichtlich.
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Die Erfindung ist an Hand von Zeichnungen nachfolgend in einer anschaulichen
Ausführungsform :beschrieben.
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Fig. i ist ein senkrechter Längsschnitt eines der Erfindung entsprechenden
Dampferzeugers entsprechend Linie I-1 in Fig. 2; Fig. 2 ist ein Querschnitt des
Erzeugers gemäß Linie II-II in Fig. i ; Fig.3 ist ein senkrechter Längsschnitt gemäß
Linie 111-11I in Fig. 2; Fig. 4 ist eine Teildraufsicht in größerem Maßstabe auf
einen der Rohrringe des Feuerraums; Fig. 5 zeigt in noch größerem Maßstab eine Seitenansicht
eines Teiles des in Fig. 4 dargestellten Ringes, gesehen in Richtung V-V der Fig.
4.
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Allgemein hat der der Erfindung entsprechende Dampferzeuger eine U-förmige
Gasführung; ein Schenkel derselben bildet einen Feuerraum io, der nach abwärts durch
einen Brenner 9 befeuert wird und durch öffnungen seiner inneren Seitenwandung am
unteren Ende mit dem benachbarten Berührungsraum i i in Verbindung steht. Vom oberen
Ende desselben werden die Abgase in ein Abzugsrohr 12 geführt. An den Wänden des
Feuerraumes io sind durch Strahlung erwärmte Dampferzeugungsflächen angeordnet,
die, wie dargestellt, aus drei übereinander angeordneten schraubenförmig gewundenen
Rohrschlangen 13, 14 und 15 bestehen. Jede - dieser Schlangen ist aus einem langen
dünnen Rohr hergestellt, das schraubenförmig zu einer Schlange gewunden ist, deren
Windungen einander auf der ganzen Länge der Seitenwandungen des Feuerraumes berühren.
Die Rohrwindungen könnten auch voneinander abstehen und die Zwischenräume durch
Blech od. dgl. geschlossen sein. Die Windungen sind jedoch nicht vollständig kreisförmig,
sie weisen vielmehr eine unregelmäßige rechteckige Form auf (Fig. 2). Ihre Einlaß-
und Auslaßenden 16, 17 liegen an entgegengesetzten Ecken der inneren Wand 42 und
ragen seitwärts aus den Seitenwänden 18 heraus und sind an Verteiler 2o und Sammler
21 angeschlossen, die sich senkrecht an den Seiten des Dampferzeugers entlang, und
zwar an den Enden der inneren Wand 42 des Feuerraumes oder ungefähr in der Ebene
dieser Wand, erstrecken.
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Wie aus Fig.3 ersichtlich ist, sind diese senkrechten Verteiler 2o
und Sammler 2i mit je einem waagerechten Sammler z2 bzw. Verteiler 28 zusammengeflanscht
und bilden eine umgekehrte L-Form.
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Uni zwischen dem Feuerraum io und dem Berührungsraum i i einen Durchlaß
für die Gase zu schaffen, sind einige der Windungen 23 der untersten Schlange 1
3 in bezug auf die benachbarten Windungen 24 an der Innenwand des Feuerraumes horizontal
versetzt, so daß Gasdurchflußöffnungen 25 frei bleiben. Einlageplatten 26 (Fig.
4 und 5) sind zur Verhinderung eines Gasaustritts durch die Seitenwandungen des
Feuerraumes dort angeordnet, wo Zwischenräume zwischen benachbarten Windungen durch
das Versetzen der Windungen 23 gegen die benachbarten Windungen 24 geschaffen sind.
Einlageplatten 27 sind auch zwischen aheinandergrenzenden Schlangen vorgesehen,
wie z. B. zwischen Schlange 13 und Schlange 14, wo durch die Herausführung der Enden
16, 17 derselben sonst in der Rohrwand Lücken entstehen würden.
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Im Berührungsraum i i ist die Dampferzeugungs, fläche durch vier senkrecht
angeordnete Schlangen 30, 31, 32. 33 gebildet, die je eine Mehrzahl rostähnlicher
Lagen aufweisen. Ihre Einlaß- und Auslaßenden 34 und 35 sind mit dem waagerechten
Verteiler 22 und Sammler 28 verbunden. Jede Anschlußschlange 3o bis 33 umfaßt mehrere
Reihen miteinander verbundener, rostähnlicher flacher Sehlangen, die je aus einer
Anzahl einander paralleler Rohrebestehen, die durch Verbindungsbögen an ihren benachbarten
Enden vereinigt sind und die in sich quer durch den Gasweg erstreckenden Reihen
angeordnet sind, und zwar in senkrechter Ebene. Jede Reihe bildet einen flachen
Rost. Mehrere Reihen, z. B. drei, sind in Serie geschaltet, um eine vollständige
Schlange zu bilden, deren Auslaßenden 34, 35 an die waagerechten Verteiler 22 und
Sammler 28 angeschlossen sind. Der Hauptteil jeder Schlange 3o bis 33 ist in der
Mitte des Leitkanals i i angeordnet, da die inneren parallelen Rohre dieser Schlangen
an ihren Enden durch enge Krümmer 40 miteinander verbunden sind, während die Rohre
36, 37, die senkrecht an der Stirnwand 41 des Berührungsraumes und an der gegenüberliegenden,
den Berührungsraum ri, vom Feuerraum io trennWand 42 verlaufen, mit den benachbarten
Rohren durch Krümmer 43 von großem Radius verbunden sind. Die größte Zahl paralleler
Rohre jeder Schlange ist also dicht aneinander in der Mitte des Berührungsraumes
i i angeordnet, während der größere Abstand der äußeren Rohre 36 und 37 von den
inneren Rohren 46, 47 Raum für das Strömen des Gases in senkrechter Richtung des
Berührungsraumes i i entlang den Rohren gestättet. Durch Ablenkplatten 48, die sich
über einen Teil des Querschnittes des Berührungsraumes ia von der Stirnwand 41 und
der inneren Wand 42 erstrecken, werden die Gase vor und zurück quer über die Schlangen
geführt. Die Rohre 5o der äußeren Roste der beiden Schlangen 30 und 33, die
an den Seitenwänden des Berührungsraumes i i anangeordnet sind, liegen in einem
gleichmäßigen Abstand voneinander und sind mit Blechansätzen versehen, die die Zwischenräume
schließen und die Seitenwände des Raumes von innen abdecken.
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Die Umwälzpumpe 52 des Dampferzeugers wird aus einem Dampfabscheider
53 durch ein Fallrohr 54 finit Wasser gespeist; sie fördert in das untere
Ende des senkrechten Verteilers 2b. Aus diesem
tritt das Wasser
in die Enden 16 der drei durch Strahlung beheizten Schlangen 13, 1,4 und 15 ein,
durchfließt diese Schlangen in Parallelschaltung abwärts und fließt aus den unteren
Enden der drei Schlangen in den senkrechten Sammler 21. Von dort fließt die Dampf-
und Wassermischung aufwärts und durch den waagerechten Sammler 28 in den Dampfabscheider
53. Gleichzeitig wie durch die Rohrschlangen 13 bis 15 fließt das Wasser durch den
senkrechten Verteiler 2o aufwärts zu dem waagerechten Verteiler -22, desselben.
Von diesem fließt es durch die Einlaßenden 34 jeder Schlange 30 bis 35 und
in Parallelschaltung durch diese. Nachdem das Wasser mehrere Male durch die parallelen
Rohre jeder Schlange abwärts und aufwärts geflossen ist, tritt die Dampf- und Wassermischung
schließlich durch die Enden 33 jeder Schlange in den waagerechten Sammler 28 und
mischt sich mit dem Dampf aus den Heizschlangen 13 bis 15 und tritt dann in den
Dampfabscheider 53.
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Einander gegenüber an gegenüberliegenden Seiten des senkrechten Verteilers
2o und Sammlers 21 sind Haltebänder 55 angeordnet; an ihnen werden U-förmige Gehäuseteile
57, 58, welche den Dampferzeuger umschließen, mittels Flansche 56, die an den inneren
Blechen der Seiten 59 dieser Gehäuseteile sitzen, befestigt.
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Wenn es notwendig werden sollte, irgendeinen Teil der durch Strahlung
erhitzten Rohre im Feuerraum to auszuwechseln, kann der Zugang zu ihnen leicht durch
Abschrauben der beiden Seitenflansche des Gehäuseteiles 58 von den am Kopf angeordneten
Haltebändern 55 hergestellt werden. Sodann wird der ganze Gehäuseteil 58 und die
Isolierung zurückgezogen, wodurch die Schlangen 13 bis 15 frei zugänglich werden.
Falls erforderlich, können einige derselben leicht abgenommen werden, indem ihre
Enden 16 und 17 von den an dem senkrechten Verteiler 20 und Sammler 21 angebrachten
Nippeln abgeschnitten werden. In gleicher Weise kann Zugang zu dem Berührungsraum
11 erlangt werden, indem zunächst die Flansche des Gehäuseteils 57 von dem senkrechten
Sammler und Verteiler abgeschraubt und sodann der Gehäuseteil 57 und seine Isolation
von dem Generator abgezogen wird, so daß die Schlangen freigelegt werden.
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Die gesamten Schlangen 13, 14, 15 mitsamt dem senkrechten Verteiler
20 und Sammler 21 können als Ganzes mit oder ohne den Gehäuseteil 58 abgenommen
werden, wenn an den Flanschen 6o die senkrechten von den waagerechten Sammlern und
Verteilern losgeschraubt und der Gehäuseteil 57 von den Haltebändern 55 der senkrechten
Sammler 2o und Verteiler 21 losgeschraubt sind. In derselben Weise können die Schlangen
30, 31, 32 nebst Sammler 21 und Verteiler 28 als Ganzes abgezogen werden nach Losschrauben
der Flansche 6o und Lösen des Feuerraumgehäuses 58 von dem Sammler 2o und Verteiler
21.
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Aus oben Gesagtem ist zu sehen, daß die Sammler und Verteiler in Form
eines umgekehrten L als Tragkonstruktion wirken. Um diese starrer zu machen,
können die waagerechten Kopfteile aneinander befestigt werden,'wie es bei 61 in
Fig. 1 angedeutet ist.
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In vorstehendem ist beispielsweise eine Ausführungsform der Erfindung
im einzelnen beschrieben worden. Es sind jedoch viele Abänderungen und Variationen
möglich, ohne daß dies aus dem Geist der Erfindung herausfiele; vielmehr ist beabsichtigt,
alle solche Änderungen und Variationen in den Rahmen nachfolgender Ansprüche fallen
zu lassen.