DE929439C

DE929439C - Single pipe steam generator with fuel tank for vehicles, especially rail and road vehicles

Info

Publication number: DE929439C
Application number: DEM4759D
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr-Ing Vorkauf
Original assignee: HERPEN CO KG LA MONT KESSEL
Current assignee: HERPEN CO KG LA MONT KESSEL
Priority date: 1943-10-06
Filing date: 1943-10-06
Publication date: 1955-06-27

Description

Einzügiger Röhrend,ampferzeuger mit Brennstoffbehälter für Fahrzeuge, insbesondere Schienen- und Straßenfahrzeuge An Dampferzeuger für Fahrzeuge müssen besonders hohe Anforderungen im Hinblick auf das Gewicht, die Bauform und die Bedienung gestellt «erden. Ein Nutzfahrzeug soll mit möglichst kleinem totem Gewicht belastet sein und die Anlage wenig Rauin beanspruchen. Auch soll möglichst viel Brennstoff untergebracht werden können. Auch soll \viihrend des Betriebes eine besondere Wartung der Anlage entfallen, damit Zeitverluste vermieden «-erden.Single tube, amp generator with fuel tank for vehicles, especially rail and road vehicles to steam generators for vehicles particularly high requirements in terms of weight, design and operation placed «to earth. A commercial vehicle should be loaded with the lowest possible dead weight and the system does not require much roughing. You should also use as much fuel as possible can be accommodated. Special maintenance should also be carried out during operation of the system are omitted so that time losses are avoided.

Diese dein Gegenstand der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst. daß der Dampferzeuger und der Brennstoffbehülter in einem gemeinsamen, druckfesten, einen almürts und einen aufwärts gerichteten Schacht enthaltenden Gehäuse derart angeordnet sind, daß in dem abwärts gerichteten Schacht der Brennstoff und in dem aufwärts gerichteten Schacht der Feuerraum und die Heizflächen des Dampferzeugers untergebracht sind. Schächte und Block haben rechteckigen oder quadratischen Querschnitt; dies ermöglicht beim Heizflächenschacht bequemen Einbau und gute Unterbringung der Heizflächen, was beispielsweise bei runder Querschnittsform wesentlich schwieriger wäre. Die rechteckige Form des Brennstoffschachtes gewährleistet ein ungestörtes Nachrutschen des Brennstoffes. Eine verhältnismäßig große Brennstoffmenge, die selbsttätig der Feuerung zugeführt wird, ermöglicht Fahrten über weitere Entfernungen ohne Unterbrechungen wegen Störungen in der Beschickung der Feuerung. Besonders günstig wirkt sich in dieser Beziehung beispielsweise eine quadratische Querschnittsgebung aus. Für die gesamte Anlage entsteht durch den Rechteckduerschnitt eine günstige geschlossene Bauform, die sich für die Unterbringung im oder am Fahrzeug bestens eignet.This becomes your object on which the invention is based solved according to the invention. that the steam generator and the fuel tank in a common, pressure-resistant, one almürts and one upward-facing Shaft containing housing are arranged such that in the downward Shaft for the fuel and in the upward-facing shaft the firebox and the heating surfaces of the steam generator are housed. Have shafts and blocks rectangular or square cross-section; this enables the heating surface shaft Convenient installation and good accommodation of the heating surfaces, for example with round Cross-sectional shape would be much more difficult. The rectangular shape of the fuel chute ensures that the fuel continues to slide undisturbed. A proportionate one large amount of fuel, which is automatically fed to the furnace, enables journeys over longer distances without interruptions Faults in feeding the furnace. In this respect, for example, is particularly beneficial a square cross-section. For the entire system is created by the rectangular shape a convenient closed design, which is suitable for housing ideally suited in or on the vehicle.

Die geschlossene Anordnung der beiden Schächte des Dampferzeugers zu einem Block gestattet es. auf die besondere Isolierung einer Wand des Heizflächenschachtes (nämlich der Rückwand, am Brennstoffschacht gelegen) zu verzichten, da dort die Strahlungswärme den Brennstoff vorwärmt und auf diese Weise keine Wärmeverluste entstehen können.The closed arrangement of the two shafts of the steam generator allowed to a block. on the special insulation of a wall of the heating surface duct (namely the back wall, located on the fuel shaft), because there the Radiant heat preheats the fuel and in this way no heat losses can arise.

Die Feuerraumtür kann sich an der Stirnwand oder an einer Seitenwand des Dampferzeugers befinden. Durch diese Anordnung ist eine besonders günstige '-Möglichkeit zum Schüren und Reinigen der Anlage gegeben, da sie ohne Schwierigkeit von außen her zugänglich ist. Die Lage der beiden Schächte (Brennstoffschacht hinter den l@eizflächenschacht) ist noch insofern sehr wichtig, als man beim Ein- und Ausbau der Heizflächen, die nach vorn heratlszielil>ar sind, durch keine weiteren Einbauten behindert ist.The combustion chamber door can be on the front wall or on a side wall of the steam generator. This arrangement is a particularly favorable option given for stoking and cleaning the system, as it is without any difficulty from the outside is accessible from here. The position of the two shafts (fuel shaft behind the flexible surface shaft) is also very important in that when installing and removing the heating surfaces, the are heratlszielil> ar forward, is not hindered by any other built-in components.

Über der engsten Stelle des BrennstolIschachtes, nämlich am Eingang zum Feuerraumschacht, befindet sich ein Zweitluftkasten. Die Verbrennung des an dieser Stelle des Feuerraumes sieb bildenden Gases wird durch die Zuführung von Zweitluft Mark gefördert. Außerdem hat die Zweitluftzufü hrting die Aufgabe, durch stärkere Flammenbildung die Brückenbildung des Brennstoffes durch stichflammenartige Verbrennung zu verhindern, wodurch ein fortlaufend erfolgendes -Nachrutschen des Brennstoffes gew«lirleistet ist.Above the narrowest point of the fuel shaft, namely at the entrance to the combustion chamber shaft, there is a second air box. The burning of the at this point of the furnace sieve forming gas is through the supply of Second air mark promoted. In addition, the second air supply has the task of through stronger flame formation the bridging of the fuel through stick flame-like Preventing burns, which means that the Fuel is guaranteed.

Die Verbrennung findet auf einem Schrägrost statt, dessen \eigungswinkel veränderbar ist. Es kann hier durch mechanisch betätigte Stößel die Brennstofförderung erzwungen werden, wenn einnial eine starke Brückenbildung auftreten sollte, die das 'Nachrutsclien stört. Das wäre denkbar bei glatter Fahrbahn, falls die Erschütterungen des Fahrzeuges, die sonst die Auflockerung des Brennstoffes begünstigen. fehlen.The combustion takes place on a sloping grate, its angle of inclination is changeable. The fuel can be conveyed here by means of mechanically operated tappets be enforced if a strong bridging should occur the 'Nachrutsclien disturbs. That would be conceivable on a slippery road if the vibrations of the vehicle, which otherwise promote the loosening of the fuel. miss.

Die Zeichnung stellt den Gegenstand der Erfindung dar.The drawing represents the subject of the invention.

Die Abb. i zeigt einen senkrecht- geführten Schnitt durch den Dampferzeuger. Der linke (i) der beiden Schächte 1. 2 soll den Brennstoff aufnehmen: der rechte Schacht a enthält einen Schrägr ost 3. den Feuerrauen und die Heizflächen -f, 5 und C. Die gesamte Anlage besitzt eine rechteckige Querschnittsform - Evas aus dem in Abb. a wiederegebenen Ouerschnitt Hervorgeht -, bei der die beiden Schächte je sowohl rechteckig als auch quadratisch ausgeführt werden können. Der SchrägrOst 3 ist drehbar ausgebildet. Dadurch ist es möglich. den 'Neigungswinkel des Rostes zu verändern, -.%-as eine Beeinflussung der der Feuerung zuzuführenden Preiinsto'irrienge zur Folge hat. Zur Ermöglichung einer gut fortschreitenden Verbrennung befindet sich zwischen den beiden Schichten 1 und a unterhalb der Trennwände ein Zweitluftkasten B. durch den die notwendige Zweitluftmenge dein Brennraum zugeführt wird (Abb. 3). Der von der Zweitluft durchstrichene Kasten dient auch als Schutz für das untere Verteilerrohr .1v. Da eine Beheizung der Verteilerrohre nicht erwünscht ist. stellt der Luftmantel die nötige Isolierung für das Rohr dar. Falls in der nach dem Feuerrauen gerichteten Durchgangsöffnung vom Brennstoffschacht, die den engsten Querschnitt beider Schächte bildet, eine unerwünschte Schlackenbildung des Brennstoffes erfolgt, kann diese durch mechanisch betätigte Stößel fi Zvährend des Betriebes beseitigt werden.Fig. I shows a vertical section through the steam generator. The left (i) of the two shafts 1. 2 is intended to receive the fuel: the right shaft a contains a sloping ost 3. the fire grate and the heating surfaces -f, 5 and C. The entire system has a rectangular cross-sectional shape - Evas from the in Fig. A reproduced cross-section emerges - in which the two shafts can be designed either rectangular or square. The oblique grid 3 is designed to be rotatable. This makes it possible. to change the angle of inclination of the grate -.% - as an influence on the price disturbance to be supplied to the furnace. To enable the combustion to progress well, there is a second air box B between the two layers 1 and a below the partition walls, through which the necessary amount of second air is fed into the combustion chamber (Fig. 3 ) . The box, through which the secondary air passes, also serves as protection for the lower distribution pipe .1v. Since heating of the distribution pipes is not desired. The air jacket provides the necessary insulation for the pipe. If undesired fuel slag formation occurs in the passage opening from the fuel shaft facing the fire, which forms the narrowest cross-section of both shafts, this can be eliminated by mechanically actuated tappets during operation.

Durch die an der Vorderseite des Dampfer-z_eugers gelegene Feuertür g kann die Anlage gesclüü-t und gereinigt werden.Through the fire door at the front of the steamer The system can be cleaned and cleaned.

Die Verdampferheizfläche.I wird von den geraden Rohren 4.a gebildet. Sie gehen von -waagerecht gelegenen Verteilerrohren .Iv aus, die mit den vier Eckenrohren a4 in Verbindung stehen, Die Rohre kleinen Durchmessers machen die Heizfläche elastisch. Die Verdampferrohre4a sind gerade oder bestehen aus geraden Stücken. so dal) eine nötige Reinigung mühelos durchführbar ist. Die Rohrverschlüsse io sind aus der Abb..f ersichtlich. Um die Gewindestücke vor Korrosion zti bewahren, sitzt die Rohrdichtung ioa noch vor dem Gewinde, so daß dieses nicht mit dem Wasser in Berührung gelangt. Die Verdampferrohre .1a sollen keine zu enge Teilung erhalten. Um eine gute Wärmeausnutzung der Heizgase und einen genügenden Strahlungsschutz der Wand zu gewährleisten. sind die Verdampferrohre d.a als Flossenrohre ausgebildet. Die Flossen d.' sind parallel und hinter der Rohrmittelebene nahe der Feuerraumwand vorgesehen. Die Strahlungsheizfläche des Verdampfers gelt durch die an die senkrechten Rohre 411 angesetzten schrägen Rohrstücke 4i und d.-IT in die Berührungsheizfläche über. Die schrägen Rohre 4' und d.-'# sind alle von der Stirnwand aus durch die in Abb. d. dargestellten Verschlüsse leicht zugänglich und zu reinigen.The evaporator heating surface.I is formed by the straight tubes 4.a. They are based on horizontal distribution pipes .Iv, the ones with the four corner pipes a4 are connected, the pipes of small diameter make the heating surface elastic. The evaporator tubes 4a are straight or consist of straight pieces. so there) one necessary cleaning can be carried out effortlessly. The pipe closures io are from Fig..f evident. The pipe seal is in place to protect the threaded pieces from corrosion ioa before the thread so that it does not come into contact with the water. The evaporator tubes .1a should not have a pitch that is too narrow. To make good use of heat of the heating gases and sufficient radiation protection for the wall. are the evaporator tubes d.a designed as fin tubes. The fins d. ' are parallel and provided behind the pipe center plane near the furnace wall. The radiant heating surface of the evaporator is applied through the bevels attached to the vertical tubes 411 Pipe sections 4i and d.-IT into the contact heating surface. The inclined tubes 4 ' and d .- '# are all from the end wall through the in Fig. d. illustrated closures easy to access and clean.

Die oberen Rohre d.@, die in einem niedrigen Temperaturgebiet liegen, können zum Ausgleich der Wärmeaufnahme in bekannter Weise als Rippenrohre ausgebildet werden.The upper tubes d. @, Which are in a low temperature area, can be designed as finned tubes in a known manner to compensate for the heat absorption will.

Am oberen Ende münden die Verdampferrohre in waagerechte Rohre (Sammelrohre ddl, die zur Ableitung des erzeugten Dampf-Wasser-Geniisches in die Eckenrohre .h dienen. Die Sammelrohre _1d können unmittelbar in die Eckenrohre -.c einmünden oder aber auch durch besondere Ü berströmrohre mit ihnen verbunden sein.At the upper end, the evaporator pipes open into horizontal pipes (header pipes ddl, which is used to derive the generated steam-water genius into the corner tubes .h to serve. The manifolds _1d can open directly into the corner tubes -.c or but also be connected to them by special overflow pipes.

Die senkrechten Eckenrohre dg sind dampfseitig durch eine nicht dargestellte Ringleitung untereinander verbunden. Durch diese Ringleitung wird einerseits die Festigkeit des Gerüstes wesentlich erhöht und zum anderen der Dampfraum erlieblicli vergrößert. Von hier aus strömt der Sattdanipf in den Überhetzer 3, der im vorliegenden Falle ans einem einzigen Rohr besteht. Das Rohr ist in senkrecht ül)ei-einaiicl,:r liegender Ebene gewunden. Die schlulawindungen @i dienen dazu. <lern nicht durch i-erdampfemohre verkleideten Teil der Stirn- wand zwischen den Rohren j und d4 einen Strah- lungsschutz zu geben. \ach (-lein t`berhitzer 5 ist ein Speise«-asservor- wärmer ( ,zeschaltet, der wiederum aus einem ein- zigen Rohr bestellt. Das Speisewasserbündel6 ist o aü,ge,- irdnet. dal; es leicht abgehoben «-erdeis k= so daß dann anch das L'herhitzerl>ündel nach vorn herausgezogen «-erden kann. The vertical corner tubes dg are connected to one another on the steam side by a ring line (not shown). This ring main on the one hand significantly increases the strength of the scaffolding and on the other hand enlarges the steam space. From here the Sattdanipf flows into the overheater 3, which in the present case consists of a single pipe. The pipe is in perpendicular ül) ei-einaiicl,: r lying plane wound. The schlulawindungen @i are used for this. <do not learn part of the forehead covered by i-erdampfemohre wall between the pipes j and d4 a jet to give protection. \ ach (-little superheater 5 is a food «-water pre- warmer (, switches on, which in turn consists of an umpteen pipe ordered. The feedwater bundle6 is o aü, ge, - earthed. dal; it slightly lifted off «-erdeis k = so that then also the l'herhitzerl> ündel pulled out to the front.

Claims

PATE \ T-1NSPnCCHE:

i. Single tube steam generator with fuel tank for vehicles, in particular for rail and road vehicles, characterized in that the steam generator and the fuel tank are in one joint. pressure resistant. a housing containing a downward and an upwardly directed shaft are arranged in such a way that in the downwardly directed shaft the bi-eiiilstoif and the upwardly directed shaft, the furnace and the heating surfaces of the steam generator are accommodated. Steam generator according to claim 1. characterized gelzennzeielmet that the fire room door (o) is on the opposite side of your fuel shaft. 3. Steam generator according to claim r, characterized in that the two shafts (r, 2) have a square cross-sectional shape. 4. Steam generator according to claim t, characterized in that a second air box (8) is arranged above the entry point of the fuel shaft in the furnace and heating surface shaft. Cited publications: German patent specifications No. 29 080. 445 89t,; 9-1 g'9: French patent specifications \ r. 378481, -172 935 # 7 1 3 316: U.S. Patent \ r. 1,393,622.