DEP0008183DA - Feuerkammer für Rauchrohrkessel - Google Patents

Description

Die Feuerkammern von Rauchrohrkesseln, wie sie z.Zt. für Lokomotiven, Lokomobilen usw. üblich sind, bestehen meistens aus flachen Innen- und Aussenwänden, die durch eine grosse Anzahl von Stehbolzen verschiedener Abmessungen, Verstärkungen und Ankern abgesteift werden. Diese Feuerkammern sind konstruktiv unbefriedigend und im Betrieb störanfällig, da die Wände während des Betriebes gegeneinander arbeiten und die Stehbolzen daher oft undicht werden oder sogar brechen.

Der Arbeitsaufwand für die Reparaturen dieser Feuerkammern ist oft sehr beträchtlich. Abgesehen davon führen Störungen häufig zum vorübergehenden Ausfall der betreffenden Maschinen.

Die Reinigung der Feuerkammern von Kesselstein auf der Wasserseite ist sehr umständlich und zeitraubend, da der Kesselstein durch Handlöcher mechanisch losgeschlagen und entfernt werden muss.

Diese Nachteile haben dazu geführt, dass viele Versuche gemacht wurden, die Feuerkammern mit flachen Wänden durch solche anderer Bauarten zu ersetzen, z.B. versuchte man, die Feuerkammern aus runden, gewellten Flammrohren herzustellen. Gegen diese Bauart ist betrieblich nichts einzuwenden, jedoch ist man beim Unterbringen von Rostflächen an den verhältnismässig kleinen Durchmesser des Flammenrohrs gebunden, und es ist gerade bei hoch beanspruchten Fahrzeugkesseln, die selbst nur einen kleinen Kesseldurchmesser bei grosser Länge auf- weisen, nicht möglich, eine ausreichend grosse Rostfläche in dem Flammrohr unterzubringen.

Es sind ferner Versuche durchgeführt worden, die Feuerkammer aus einem an dem Rauchrohrteil angebauten Wasserrohrteil zu bilden. Diese Ausführungsform gestattet die Unterbringung einer ausreichend grossen Rostfläche, sie hat aber den Nachteil, dass Ablagerungen von Kesselstein aus dem mit dem Rauchrohrteil fest zusammengebauten Wasserrohrteil praktisch noch schwerer zu entfernen sind als auch der Feuerkammer mit flachen Wänden. Ein Rauchrohrkessel mit angebauter Feuerkammer aus Wasserrohren erfordert, ebenso wie ein üblicher Wasserrohrkessel, einen erheblichen Aufwand für die Speisewasserpflege, um Ablagerungen in dem Wasserrohrteil überhaupt zu vermeiden. Eine derartige Speisewasserpflege kann nur in den seltensten Fällen durchgeführt werden.

Diese geschilderten Nachteile sollen durch die Feuerkammer nach der Erfindung vermieden werden. Demzufolge soll es erreicht werden, dass der Speisewasserpflege keine höhere Beachtung geschenkt werden braucht, als bei den bisherigen Rauchrohrkesseln üblich war. Hierbei soll dann aber auch erreicht werden, dass die Betriebsweise der bisher üblichen Rauchrohrkessel beibehalten werden kann, um eine Umschulung des Personals zu vermeiden. Die Anordnung einer ausreichend grossen Rostfläche soll gesichert bleiben, unter Beibehaltung einer einfachen Konstruktion für die Feuerkammer.

Diese aufgaben werden erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Feuerkammer aus einem geschweissten Wasserrohrteil gebildet wird, der jedoch mit dem Rauchrohrteil nicht fest zusammengebaut ist, sondern nur angehängt wird und der wasser- bzw. dampfseitig mit dem Rauchrohrteil nur durch einige leicht lösbare oder absperrbare Rohrleitungen verbunden ist. Eine Ablagerung von Kesselstein an den Wasserrohren ist allerdings bei dieser Feuerkammer nicht zu vermeiden, jedoch ist es möglich, diese Ablagerung in einfachster Weise durch Beizen aus dem Wasserrohrteil wieder zu entfernen, wenn die den Wasser- und Dampfraum verbindenden Rohrleitungen abgesperrt bzw. abgenommen werden und die Beizflüssigkeit durch den Wasserrohrteil gepumpt wird.

Ein Beizen ohne Absperren des Rauchrohrteils ist nicht möglich, da der Rauchrohrteil viele Niet- und Walzverbindungen aufweist, die nicht mit der Beizflüssigkeit in Berührung kommen dürfen, und ausserdem ein einwandfreies Umwälzen der Beizflüssigkeit dann nicht möglich wäre. Zudem würde eine ausserordentlich grosse Menge an Beizflüssigkeit benötigt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen und zwar zeigt:

Fig. 1 eine Feuerkammer einer Lokomotive mit einem Teil des anschliessenden Grosswasserraumteiles im Längsschnitt,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Feuerkammer nach Fig. 1 mit der Feuerkammerfrontwand,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Feuerkammer nach Fig. 1 mit der Feuerkammerrückwand,

Fig. 4 eine zweite Ausführungsart der die Seitenwände und die Decke ausfüllenden Steigrohre der Feuerkammer,

Fig. 5 eine weitere Ausführungsart der Verbindung des oberen Endes der Steigrohre mit dem Dampfsammler,

Fig. 6 eine Seitenansicht einer Feuerkammer, nach Fig. 1 mit mehreren nebeneinanderliegenden Dampfsammelrohren als Dampfsammler,

Fig. 7 eine Seitenansicht einer Feuerkammer nach Fig. 1 mit einer Ölfeuerung.

Gem. Fig. 1 liegt die Feuerkammer 1 zwischen dem Grosswasserraumkessel 2 und dem Führerstand 3 der mit den Radsätzen 4 und 5 dargestellten Lokomotive. Der Grosswasserraumkessel 2 mit dem oberhalb des Wasserspiegels (NW) liegenden Dampfraum 6 ist als Rauchrohrkessel in üblicher Weise mit Rauchrohren 7 versehen, von denen der Übersicht halber in Fig. 1 nur ein Rauchrohr dargestellt ist.

Die Bodenfläche der Feuerkammer 1 ist in üblicher Weise mit einem Rost 8 versehen. Unterhalb dieses Rostes ist der Aschensammeltrichter 9. Der Rost 8 wird von einem Wasserverteilungskasten 10 eingerahmt. Die Seitenwände und die Decke der Feuerkammer werden ausgefüllt von U-förmig gestalteten Steigrohren 11, deren Enden mit dem rahmenartigen Wasserverteilungskasten 10 verschweisst sind. Diese die Seitenwände und die Decke der Feuerkammer ausfüllenden U-förmig gestalteten Steigrohre 11 sind je mit Dampfabströmrohren 12 mit der Dampfsammeltrommel 13 verbunden.

Die Feuerkammerfrontwand besteht ebenfalls aus einem rahmenartig gestalteten Wasserverteilungskasten 14. Der Raum 15 für die Feuerungstür ist mit einer wasserführenden Einrahmung 16 versehen, die ihrerseits durch die Verbindung 17 wasserführend mit dem Hauptrahmen 14 in Verbindung steht. Die freie Fläche des rahmenartigen Wasserverteilungskastens 14 ist im übrigen mit Wassersteigrohren 18 ausgefüllt.

Die Fig. 3 zeigt, dass auch die Feuerkammer-Rückwand einen rahmenartigen Wasserverteilungskasten 19 aufweist, der seinerseits mit dem Wasserverteilungskasten 10 der Bodenfläche der Feuerkammer in Verbindung steht. Zum Schutze der Einwalzstellen der Rauchrohre 7 in dem Grosswasserraumteil 2 kann kann in einer an sich üblichen Weise eine wassergekühlte Feuerbrücke vorgesehen werden. Mit den Rohren 21 sind die wasserführenden Teile der Feuerbrücke 20 mit den Steigrohren 11 bzw. mit dem Wasserkastenrahmen 19 verbunden.

Die Dampfsammeltrommel 13 ist mit dem Dampfraum 6 des Grosswasserraumteiles 2 mittels Dampfüberströmrohren 22 verbunden. Der Wasserrohrteil der Feuerkammer 1, in diesem Falle der Wasserverteilungskasten 10, ist mit dem Grosswasserraumteil mit Hilfe der Fallrohre 23 unter Einschaltung ein es Schlammsammlers und Siebes 24 verbunden. Die Verbindung des Dampfsammlers 13 und des Wasserrohrteils mit dem Schlammsammler 24 mit dem Grosswasserraumteil 2 ist mit leicht lösbaren Verbindungen im vorliegenden Falle durch die Flanschverbindungen 24 und 26 vorgenommen.

Um beim Entfernen von Ablagerungen von Kesselstein aus dem Wasserrohrteil ein Lösen der Flanschverbindungen 25 und 26 und einen etwaigen Ausbau des Wasserrohrteiles zu vermeiden, können Absperrventile 25a und 26a vorgesehen sein und ausserdem Beizanschlüsse 25b und 26b, die nach Absperrung der Ventile 25a und 26a an die Beizflüssigkeit über die Beizanschlüsse 25b und 26b durch den Wasserrohrteil hindurch gepumpt werden. Die Beizanschlüsse können auch an anderer Stelle der Feuerkammer angebracht werden.

Die Feuerkammer ist im übrigen mit einer Verkleidung 27 und einer darunter befindlichen Isolierung 28 versehen.

Nach Fig. 4 füllen die Steigrohre 29 eine Seitenfläche und die Hälfte der Decke der Feuerkammer aus. Für den rahmenartigen Wasserverteilungskasten der Bodenfläche der Feuerkammer sind hier Rohre 30 mit grösserem Durchmesser gewählt. Die Enden der Steigrohre 29 sind mit den Rohren 30 unter Zwischenschaltung von Rohrkröpfungen 31 verbunden.

Das obere Ende der Steigrohre 29 mündet in der Dampfsammeltrommel 13 und weist unmittelbar vor der Dampfsammeltrommel 13 noch eine Rohrkröpfung 32 auf. Die Dampfsammelüberströmrohre sind auch hier mit der Ziffer 22 bezeichnet, während die Isolierung der Feuerkammer wie in Fig. 1 mit Ziffer 28 angegeben ist.

Die Fig. 5 zeigt eine Bauart der Feuerkammer ähnlich der Ausführung nach Fig. 4. Die Enden 33 der Steigrohre 34 sind verschlossen und die mit besonders gekröpften Rohren 35 mit der Dampfsammeltrommel 13 verbunden.

Die Seitenansicht der Feuerkammer nach Fig. 6 lässt einen rahmenartigen Wasserverteilungskasten 36 z.B. der Feuerkammer-Frontwand erkennen, der mit dem Wasserverteilungskasten-Rahmen 37 der Bodenfläche der Feuerkammer verbunden ist. In diesem Falle besteht der Dampfsammler aus drei nebeneinanderliegenden Dampfsammelrohren 38, die mit besonderen Verbindungsrohren 39 mit dem Rahmen 36 in Verbindung stehen.

Die Fig. 7 zeigt die Seitenansicht einer Feuerkammer, wie sie für eine Gas- oder Ölfeuerung in Betracht kommen kann. Mit Ziffer 40 sind zwei Ölfeuerungsschränke angedeutet. Die geschlossenen Rohre 41, die die Seitenwände, den Boden und die Decke der Feuerkammer ausfüllen, sind mit Rohren 42 mit der Dampfsammeltrommel 43 verbunden, ebenso sind die geschlossenen Rohre 41 mit Rohren 44 mit dem Wassersammler 45 verbunden.

Der Betrieb de Kessels mit dieser neuen Feuerkammer gemäss den verschiedenen Ausführungsbeispielen unterscheidet sich nicht von dem Betrieb eines der bisher üblichen Kessel mit der alten Feuerkammer. Eine neue Feuerkammer ist jedoch unempfindlicher gegen Kälteluft-Einbrüche, da sie ebenso wie Wasserrohrkessel ausserordentlich elastisch ist. Sie stellt keine höheren Ansprüche an das Speisewasser als die alte Feuerkammer. Der Kesselstein setzt sich in der neuen Feuerkammer zwar genau so ab wie in der alten, jedoch ist die Reinigung bedeutend einfacher. Die neue Feuerkammer kann auf der Wasser- und Dampfseite durch ein einfaches Beizen mit Sparbeize leicht gereinigt werden. Eine derartige Reinigung durch Beizen ist bei der alten Feuerkammer nicht möglich wegen der Walz- und Nietstellen in Feuerkammer und Kessel und der Unmöglichkeit der Umwälzung der Beize.

Die neue Feuerkammer kann ohne Schwierigkeiten nachträglich an alten Lokomotivkesseln angebaut werden, nach dem Losnieten der alten Feuerkammer und dem Einnieten eines neuen Bodens.

Die planmässige Überholungszeit einer Lokomotive kann durch einfache Auswechslung der Feuerkammer wesentlich herabgesetzt werden. Der Materialverbrauch und die erforderlichen Arbeitsstunden für die Herstellung der neuen Feuerkammer liegt niedriger als bei Feuerkammern der bisherigen Bauart.

Es empfiehlt sich, kleine Zwischenräume zwischen den die Wände bildenden Rohren durch Sicromalbleche zu schliessen.

Claims (16)

1. Feuerkammer für Rauchrohrkessel, die mit festen flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen geheizt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuerkammer aus einem geschweissten Wasserrohrteil besteht, unabhängig von dem Rauchrohrteil aufgebaut ist, und mit diesem dampf- und wasserseitig durch einige abschaltbare Rohrleitungen verbunden ist.

2. Feuerkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Rauchrohrteil und die Feuerkammer verbindenden Rohrleitungen leicht lösbar sind.

3. Feuerkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Rauchrohrteil und die Feuerkammer verbindenden Rohrleitungen absperrbar gestaltet und mit Anschlüssen zur Durchleitung einer Beizflüssigkeit versehen sind.

4. Feuerkammer für Rauchrohrkessel nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Wasserrohrteiles ein oder mehrere Dampfsammler liegen.

5. Feuerkammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der die Seitenwände und die Decke der Feuerkammer ausfüllende Wasserrohrteil aus U-förmig gestalteten Rohren gebildet ist, die mit einem oder mehreren zum Dampfsammler führenden Dampfabströmrohren versehen sind.

6. Feuerkammer nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Feuerkammer-Frontwand, am unteren Ende der Steigrohre und an der Feuerkammer-Rückwand Wasserverteilungskästen vorgesehen sind, mit denen der die Seitenwände und die Decke ausfüllende Wasserrohrteil der Feuerkammer verbunden ist.

7. Feuerkammer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserverteilungskästen rahmenartig ausgebildet sind.

8. Feuerkammer nach Anspruch 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die freie Fläche des Wasserverteilungskasten-Rahmens der Feuerkammer-Frontwand mit Wassersteigrohren ausgefüllt ist.

9. Feuerkammer nach Anspruch 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuerungstür in der Feuerkammer-Frontwand eine wasserführende Einrahmung aufweist, die mit dem rahmenartigen Wasserverteilungskasten der Frontwand wasserführend in Verbindung steht.

10. Feuerkammer nach Anspruch 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigrohre des Wasserrohrteiles mit den Verteilungskästen unter Einschaltung von Rohrkröpfungen verbunden sind.

11. Feuerkammer nach Anspruch 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfabströmrohre mit dem Dampfsammler unter Einschaltung von Rohrkröpfungen verbunden sind.

12. Feuerkammer nach Anspruch 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Grosswasserraumteil mit dem Wasserrohrteil mittels eines Fallrohres unter Zwischenschaltung eines Schlammsammlers verbunden ist.

13. Feuerkammer nach Anspruch 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfsammler mit dem Dampfraum des Grosswasserraumteiles mit einem oder mehreren Dampfüberströmrohren verbunden ist.

14. Feuerkammer nach Anspruch 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserrohrteil einen natürlichen Umlauf des Arbeitsmittels hat.

15. Feuerkammer nach Anspruch 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserrohrteil mit Zwanglauf des Arbeitsmittels arbeitet.

16. Feuerkammer nach Anspruch 1 - 15, dadurch gekennzeichnet, dass kleine Zwischenräume zwischen den die Wände bildenden Rohren durch Sicromalbleche geschlossen sind.