PL40051B1 - - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy kotlów parowozowych, w których spaliny przechodza przez wiazke rur, skladajaca sie z plomieniówek, na powierzchni których odjparowuje woda oraz z równolegle do nich przeprowadzonych rur wiekszej srednicy, tak zwanych plomienie, w których osadzone sa rury przegrzewacza pary. Spaliny przechodzace przez plomienice czesc ciepla oddaja otaczajacej je wodzie, a reszte ciepla elementom przegrzewa¬ cza, przez które przeplywa para robocza.W celu otrzymania najlepszej sprawnosci pa¬ rowozu, wazne jest by pracowal on para o tak wysokiej temperaturze, a wiec z takim prze¬ grzaniem, na jakie pozwala stan techniki sma¬ rowania. Jednoczesnie jednak przegrzewacz by¬ wa stosunkowo ciezki a koszty jego nabycia i utrzymania sa stosunkowo wysokie, wobec czego dla danej wydajnosci, winien posiadac mozliwie najmniejsza powierzchnie ogrzewalna. Z punktu widzenia dobrego wykorzystania paliwa spaliny wychodzace z plomieniówek i plomienie winny miec mozliwie najnizsza srednia temperature.Celem wynalazku jest otrzymanie najwyzszej mozliwej do zastosowania w praktyce tempera¬ tury przegrzania pary, jak np. obecnie 400— 450° C, a nawet wyzszej, przy mozliwie naj¬ mniejszej powierzchni ogrzewalnej przegrzewa¬ cza i najwyzszej sprawnosci ogólnej. Dalszym waznym celem wynalazku jest znaczne podnie¬ sienie temperatury przegrzania pary w istnieja¬ cych kotlach parowozowych na najwyzszy do¬ puszczalny poziom i to przy utrzymaniu dotych¬ czasowego ukladu rur, a wiec bez wymiany rur kotlowych i przegrzewacza. W ten sposób moz¬ na zmodernizowac przestarzale kotly z prze- grzewaczami albo skorygowac dzialanie nowychkotlów nie dajacych zadowalajacej temperatury przegrzania. m.Cele te osiaga sie wedlug wynalazku przez kombinacje wysokosprawnego urzadzenia wy¬ twarzajacego ciag z odpowiednim stosowaniem oporów i przekrojów ukladu rur w kotle paro¬ wozowym. W rezultacie kociol parowozowy z przegrzewaczem, wedlug wynalazku odznacza sie tym, ze przy zastosowaniu urzadzenia wytwa¬ rzajacego ciag i pozwalajacego na otrzymanie w dymnicy podcisnienia wynoszacego 100 mm slu¬ pa wody, przy przeciwcisnieniu wynoszacym naj¬ wyzej 0,2 atm. mierzonym na króccu wylotowym glównej maszyny napedowej, posiada opór przelo¬ tu spalin przez poszczególne plomieniówki lub pe¬ wien ich zespól, dla pewnej okreslonej ilosci spalin, liczac na jednostke niezwezonego prze¬ kroju rur jest znacznie (np. co najmniej o 10%) wiekszy, niz opór przelotu spalin przez plomie- nice. Wedlug wynalazku osiaga sie to przez zwiekszenie oporu tarcia na sciankach, przy czym jednoczesnie zwieksza sie przewodnictwo ciepla badz przez wstawienie urzadzen dlawiacych w przeloty plomieniówek, badz tez $rzez kombina¬ cje obydwóch powyzszych sposobów. W jednym z zalecanych wykonan, urzadzenie dlawiace sta¬ nowi takie przewezenie przekroju wejsciowego plomieniówek w scianie sitowej komory pale¬ niskowej, aby odnosny przekrój wlotu wynosil najwyzej polowe niezwezonego przekroju plo¬ mieniówki. Korzystne jest wykonanie przewe¬ zenia za pomoca pierscieni dlawiacych wstawio¬ nych w plomieniówki od strony ogniowej. W innym wykonaniu wynalazku, urzadzenia dla¬ wiace sa wstawione przy wylocie spalin z plo¬ mieniówek do dymnicy. W tym przypadku moz¬ na albo zdlawic w calosci wychodzacy z nie- zwezonych plomieniówek strumien spalin za po¬ moca wspólnego urzadzenia dlawiacego, albo jak wyzej, wstawic odpowiednie narzady dla¬ wiace w wyloty poszczególnych plomieniówek.W tym jednak przypadku, ze wzgledu na zmniej¬ szona objetosc gazów na wylocie, dla otrzymania tego samego rezultatu, wymagane przewezenie bedzie odpowiednio wieksze.Byly wykonane liczne próby podniesienia sto¬ pnia przegrzania przez doprowadzenie do prze- grzewacza wiekszej ilosci spalin, i to albo przez powiekszenie wolnego przekroju dla przeplywu spalin wewnatrz plomienie przez powiekszenie ich srednicy i/ albo przez zmniejszenie przekroju elementów rurowych przegrzewacza, albo tez przez zmniejszenie liczby plomieniówek, albo wreszcie przez dlawienie przelotu spalin przez plomieniówki, lub w koncu przez kombinacje paru tych sposobów. Takiepróby sa np. opisane w Revue Generale des Chemin de Fer, Paris, rok 1929, strony 326—440. Podano tam, ze przez kombinacje wyzej podanych srodków mozna osia¬ gnac ipodwyzszenie temperatury np. z 258 na 380° C, bez powiekszenia powierzchni przegrzewacza, temperature te osiaga sie przy powierzchni prze¬ grzewacza wynoszacej okolo 33% powierzchni ogrzewalnej kotla. Pomimo tego, próby te nie doprowadzily do zadnych trwalych wyników iw nowoczesnych lokomotywach francuskich, jak i w innych krajach, pozadana temperature prze¬ grzania np. 400° C przy pelnym obciazeniu, otrzymuje sie przez odpowiednie powiekszenie powierzchni ogrzewalnej przegrzewacza, która przewaznie wynosi ponad 45°/o powierzchni ogrzewalnej kotla, jezeli 4rzy tym lokomotywy wyposazone sa w podgrzewacze wody zasilajacej, ogrzewane para wylotowa. Oznacza to, ze wydaj¬ nosc wlasciwa powierzchni przegrzewacza, a wiec jego pobór ciepla na jednostke powierzchni, jest stosunkowo mala.W najnowszych podrecznikach budowy loko¬ motyw np. Meinecke 1949, zaleca sie utrzymy¬ wanie stosunku powierzchni H scianek stykaja¬ cychsie ze spalinami dowolnego przekroju prze¬ lotu w glównej czesci rury q, dla plomieniówek, na takiej wysokosci jak dla plomienie lacznie ze znajdujacymi sie w ich wnetrzu elementami przegrzewacza. Poniewaz ten stosunek w znacz¬ nym stopniu okresla calkowity opór dla prze¬ plywu gazów w danej rurze, regula ta oznacza, ze przez jednostke wolnego przekroju plomie¬ niówki przeplywa taka sama ilosc spalin co przez plomienice. Wedlug praw przeplywu, regu¬ la ta podaje w przyblizeniu minimum oporu przy przeplywie spalin przez caly uklad rur, jezeli sa podane: suma wszystkich przekroi przez które plyna spaliny, powierzchnia ogrzewalna oraz ilosc spalin. Usilowania ograniczenia opo¬ rów przelotu opanowaly dotychczasowe zapa¬ trywania na wymiarowanie kotlów parowozo¬ wych i z tego samego powodu zaleca sie ograni¬ czenie wyzej wspomnianego stosunku H/q do okolo 400, co odpowiada równiez uznanej przy budowie parowozów juz wiecej niz od pól wieku regule, ze przekrój plomieniówki winien wyno¬ sic jedna setna jej dlugosci z czego wynika sto¬ sunek H/q = 400.Okazalo sie, ze powyzsze reguly nie znajduja zastosowania wtedy, gdy istnieje urzadzenie do wytwarzania ciagu o niezwykle wysokiej spraw¬ nosci (np. wedlug austriackiego patentu nr — 2173385), które umozliwia osiagniecie w dymnicy podcisnienia w wysokosci 100 mm slupa wody, przy cisnieniu pary wylotowej, mierzonym na króccu wylotowym cylindra parowego lub ogól¬ nie sie wyrazajac na króccu wylotowym maszy¬ ny napedu glównego, wynoszacym 0,1 atm. w odróznieniu od normalnych dysz dymniczych wymagajacych cisnienia trzy — a nawet cztero¬ krotnie wyzszego. Przy urzadzeniu ssacym o tak wysokiej lub prawie tak wysokiej sprawnosci, pozwalajacym na wytworzenie w dymnicy pod¬ cisnienia w wysokosci 100 mm slupa wody, przy cisnieniu pary wynoszacym najwyzej 0,2 atm. przeciwcisnienia, co np. jest równiez mozliwe przy zastosowaniu u wielokrotnego komina z dyszami wedlug Kylchap'a przy czym wedlug wynalazku przyjmuje sie jako zasade, zeby opór przelotu przez poszczególne plomieniówki czy tez ich grupe, dla danej ilosci spalin i liczac na jednostke nieprzezwezonego przekroju rury, byl widocznie wiekszy niz opór przelotu drogi przez ptomienice.Jak to zostalo przedstawione ponizej, przez zastosowanie wynalazku podwyzsza sie znacznie sprawnosc kotla. Maksimum sprawnosci osiaga sie wtedy, gdy przedmiot wynalazku zostanie polaczony z urzadzeniem skladajacym sie ze scianki dzialowej ustawionej przed koncem ko¬ tla, poprzecznie do plomieniowek i plomienie, dzielacej kociol na komore parowania i druga równiez pozostajaca pod cisnieniem pary w ko¬ tle przestrzen czy komore podgrzewania, w któ¬ rej nastepuje zasilanie kotla woda. Przy takim polaczeniu mozna dla podwyzszenia oporów przelotu zastosowac plomieniówki przechodzace przez komore podgrzewania o odpowiednio malej srednicy, jak tego wymagaja obliczenia, gdyz oddzielajaca komore podgrzewcza przegroda sluzy jednoczesnie jako podpora dla plomienio¬ wek. Wedlug wynalazku plomieniówki posiadaja przeswit o srednicy mniejszej niz 1/125 calej ich dlugosci.Przy kombinacji powyzszej mozna przy sred¬ nim natezeniu kotla obnizyc temperature spalin wychodzacych z plomieniowek nawet ponizej temperatury wrzenia wody w kotle.Na rysunku uwidocznione sa przykladowo roz¬ wiazania urzadzen dlawiacych, które wedlug wynalazku sluza do zwiekszenia oporu przeply¬ wu spalin przez plomieniówki. Fig. 1 do 9 przed¬ stawiaja w przekroju podluznym szereg przy¬ kladowych rozwiazan urzadzen dlawiacych w plomieniówkaich, umieszczonych w szczególnosci na ich wejsciu, fig. 10 — przykladowe rozwiaza¬ nie urzadzenia dlawiacego dla plomieniowek, umieszczonego na wyjsciu, fig. 11 — przykladowe rozwiazanie urzadzenia dlawiacego na wyjsciu z grupy plomieniowek, fig. 12 i 13 — przekrój pod¬ luzny i widok z góry przykladowego rozwiazania wedlug wynalazku, przy którym urzadzenie dla¬ wiace dla plomieniowek jest sprzegniete z urza¬ dzeniem do zmiany przelotu dyszy w dymnicy, fig. 14 — w przekroju podluznym koniec walcza¬ ka z przegroda oddzielajaca komore podgrzewa¬ jaca, fig. 15 — przekrój wedlug linii II-H na fig. 14.Przedstawione na fig. 1 urzadzenie dlawiace, stanowi krótki pierscien dlawiacy 1, który ze wzgledu na troche rózniace sie srednice plomie¬ niowek 2 jest wprowadzony z pewnym luzem w koniec rury od strony paleniska i dla przy¬ trzymania oraz celem lepszego odprowadzania ciepla jest przyspawany w punkcie 3. Poniewaz dla otrzymania duzego zdlawienia, pierscien 1 na znaczna grubosc promieniowa scianki w sto¬ sunku do chlodzonej woda rury i w zwiazku z tym nagrzewa sie do znacznie wyzszej tempe¬ ratury, wobec czego spawanie na calym obwo¬ dzie, a nawet na wiekszym obszarze musialo by wkrótce popekac; z tego wzgledu nalezy to spawanie ograniczyc do scisle ograniczonego punktu na obwodzie.Pierscien dlawiacy jest wykonany z materialu zaroodpornego np. specjalnej stali stopowej ze znaczna zawartoscia chromu i dodatkiem niklu.Pierscienie dlawiace wedlug fig. 1 nadaja sie specjalnie do parowozów opalanych ropa, przy których nie ma przywierania zuzlu, mogacego powstawac z porywanych pradem spalin rozza¬ rzonych czastek popiolu i wegla.Fig. 2 przedstawia pierscien dlawiacy 5 umo¬ zliwiajacy obwodowe przyspawanie. W tym celu koniec 5' do przyspawania jest dosc cienki i malo wystaje z rury, tak ze po zaspawaniu jest skutecznie chlodzony przez spoine 6, a powstaja¬ ce w tym przypadku male róznice temperatur nie moga przeciazac spoiny. Wskazane jest jednak wygladzenie wzgórka spoiny przez oszlifowanie lub ofrezowanie, aby uniknac przyczepiania sie rozzarzonego popiolu. Wklesly profil wejsciowy linii 7, wedlug .wynalazku powoduje obsuwanie sie porwanych czastek popiolu, a nie osiadanie ich na pierscieniu dlawiacym. Poza tym, przez skoncentrowanie strumienia przez te krzywizne wstepna, jak to pokazano liniami S-S, powiek¬ sza sie dzialanie dlawiace. Stozkowe rozszerze¬ nie 8 pierscienia dlawiacego w kierunku wylotu spalin ulatwia stosowane w wielu krajach czysz-czenie rur przez przedmuchiwanie, przebijanie lub szczotkowanie od strony wylotu.Fig. 3 przedstawia dalsza odmiane urzadzenia dlawiacego wedlug wynalazku, w ksztalcie pier¬ scienia dlawiacego 10, który pod warunkiem wy¬ konania go z materialu zaroodpornego, posiada ksztalt wytworzony przez tloczenie, z cienkimi sciankami i jest odpowiednio elastyczny. Wysta¬ jaca do wewnatrz cienka krawedz wejsciowa 11 i stozkowa powierzchnia zewnetrzna 12 przeciw¬ dzialaja szczególnie skutecznie osiadaniu czastek popiolu. Podciecie 13 sluzy do centrowania.Inna korzystna odmiane pierscienia dlawiacego wedlug wynalazku przedstawia fig. 4, wedlug której sa zastosowane teleskopowo osadzone je¬ den w drugi poszczególne pierscienie 20, 21, 22 o cienkich sciankach. W ten sposób mozna usta¬ lic najkorzystniejsza srednice przelotu i jedno¬ czesnie dopasowac srednice zewnetrzna do wew¬ netrznej srednicy rury. Równiez mozna takie pierscienie dlawiace kolejno zawalcowac, a przez to otrzymac wymagane odprowadzanie ciepla i zupelnie pewne umocowanie w tym przypadku bez spawania. W koncu moga byc równiez stosowane wedlug wynalazku przeciete sprezynujace pierscienie 20\ 2V wedlug fig. 5, dociskane do zawalcowanego pierscienia wew¬ netrznego 22*. Ta postac wykonania nadaje sie równiez do rur, które sa jedynie zawalcowane w sitowa sciane ogniowa i przez to wymagaja zawalcowania. Pierscienie wedlug fig. 4 i 5 po¬ siadaja male kolnierze 23 uniemozliwiajace ich przesuwanie sie w glab rury w czasie zawalco- wywania.Fig. 6 przedstawia dalsza odmiane pierscienia dlawiacego wedlug wynalazku, zwlaszcza do pa¬ rowozów opalanych ropa. Pierscien 25 o cien¬ kich sciankach jest zamocowany na koncu plo- mieniówki 2 np. przez zawalcowanie lub przy- spawanie na jej koncu. Posiada on czesc cylin¬ dryczna 26 i w kierunku wnetrza rury 2 pola¬ czona z nia zwezona czesc 27 posiadajaca zwe¬ zenie dlawiace o srednicy d.Fig 7 przedstawia urzadzenie dlawiace wed¬ lug wynalazku, skladajace sie z pierscienia 30, w którym przy uzyciu wysoko zaroodpornego materialu, celem zapewnienia swobodnego rozsze¬ rzania sie pod wplywem ciepla, zwrócono szcze¬ gólna uwage na dobrze chlodzace zamocowanie.Pierscien dlawiacy 30 posiada na wejsciu po¬ wierzchnie stozkowa 31 ulatwiajaca slizganie sie po niej czasteczek popiolu i powierzchnie stoz¬ kowa 32 z drugiej strony, ulatwiajaca czyszcze¬ nie rury. Pierscien 30 uchwycony jest luzno mie¬ dzy dwoma wystepami 34, 35 wchodzacymi luzno w odpowiednie wyciecia pierscienia 30. Wystepy 34, 35 sa w paru punktach 36 przyspawane do rury 2. Takie punktowe zamocowanie w odróz¬ nieniu od solidnego przyspawania lub zawalco¬ wania, ma jeszcze te zalete, ze w przypadku doszczelniania rury, przy zawalcowanych ru¬ rach, oszczedza na robociznie, gdyz wystepy 34, 35 w razie potrzeby moga byc latwo odtracone.Fig. 8 przedstawia inne wykonanie luzno osa¬ dzonego pierscienia 30, który ma zaczep bagne¬ towy z wycieciem 33 zasuwanym na jeden tylko, dobrze chroniony przed gazami wystep 34' i pierscieniowe wyciecie 33\ Po wlozeniu i prze¬ kreceniu pierscienia 30, dzieki mimosrodowosci e jego otworu d w stosunku do rury 2, jedno¬ stronna przewaga utrzymuje go w pozycji i nie moze on wypasc.We wszystkich przedstawionych wykonaniach pierscienia od strony sita ogniowego, posiada on srednice przelotowa d, odpowiadajaca powierz¬ chni równej mniejszej od polowy niezwezonego przekroju poprzecznego rury 2 o srednicy D.Pierscienie dlawiace o ksztaltach wedlug wy- nalazku, dzieki duzemu zwezeniu przelotu, daja wyjatkowe duze dlawienie przy niezbyt malych otworach. Np. dla obranej ilosci spalin opór plomiendówki o 5 m dlugosci, zostaje podwyzszo¬ ny pieciokrotnie przez zastosowanie otworu dla¬ wiacego o srednicy przelotu wynoszacej polowe srednicy rury, przez co na skutek zwiekszenia ilosci spalin przechodzacych przez przegrzewacz, mozna podniesc temperature pary np. z 300 do 4009 C, co dotychczas bylo osiagalne tylko przez powazna przebudowe kotla. Poniewaz absolutna wielkosc oporu dla przelotu spalin jest mniej wiecej odwrotnie proporcjonalna do ilosci prze¬ plywajacych spalin, a plomieniówki otrzymuja teraz znacznie mniej spalin, calkowity opór ukladu rurowego podwyzsza sie przez to tylko o 150%, co przy zalozonej wedlug wynalazku wysokiej sprawnosci urzadzenia ssacego wyma¬ ga tak umiarkowanego zuzycia mocy, ze otrzy¬ many ekonomiczny zysk ze znacznie podwyzszo¬ nego przegrzania, pozostaje prawie nienaruszo¬ ny, specjalnie przy przecietnych obciazeniach parowozu, miarodajnych dla sprawnosci ogól¬ nej.Przy wymianie plomieniówek lub ich koncó¬ wek z powodu zuzycia, mozna oczywiscie otrzy¬ mac wymagane dzialanie dlawiace równiez przez odpowiednie silniejsze przewezenie konców plomieniówek od strony paleniska. Poniewaz jednak z punktu widzenia wytrzymalosci i wy-konawstwa nie jest dopuszczalne ostre zweze¬ nie srednicy, tego rodzaju zakonczenia musza byc wykonane z mniejszymi lub wiekszymi lu¬ kami przejsciowymi (fig. 9), oszczedzajacymi energie tak, ze przy tym samym dzialaniu dla¬ wiacym potrzebna jest wtedy mniejsza srednica wejsciowa niz przy uzyciu pierscieni wedlug wynalazku. W ten sposób np. przy srednicy wej¬ sciowej wynoszacej 60*/o otrzymuje sie dopiero podwojenie oporu samej rury. Poza tym, przez znaczne zwezenie rury zmniejsza sie znacznie obwód zawalcowama czy zaspawania, a przez to i docisk rury do sciany sitowej. Takie wykona¬ nie jest wiec tylko wtedy celowe, gdy jednocze¬ snie dazy do slabego podwyzszenia temperatury przegrzania.Na fig. 10 przedstawiony jest narzad dlawiacy 37, który w odróznieniu od wszystkich uprzed¬ nio opisanych pierscieni dlawiacych jest zmon¬ towany na wylocie spalin z plomieniówki. Wy¬ magana powierzchnia przekroju, która w tym przypadku dla unikniecia osadów polozona jest mimosrodowo w dole rury, ze wzgledu na mniej¬ sza objetosc spalin, musi byc odpowiednio mniej¬ sza.Tego rodzaju urzadzenie poza strefa najgoret¬ sza pozwala równiez na samoczynne zmiany po¬ wierzchni wyjsciowej w zaleznosci od obciaze¬ nia, a to celem uzyskania mozliwie najwiekszego dopuszczalnego przegrzania przy róznych obcia¬ zeniach. Do tego celu sluzy przyslaniajaca otwór dlawiacy 37' sprezysta np. stalowa plytka 39, * która pod wplywem zaleznych od obciazenia zmian podcisnienia w dymnicy mniej lub wiecej przyslania wylot 37'.Narzad dlawiacy 37 stanowi w tym przypadku okragla plytka, zawieszona swym wystepem 38' na wycieciu 38" przewaznie dostatecznie dlugie¬ go zakonczenia rury 2 lub jej dospawanego prze¬ dluzenia 38"'.Na fig. 11 uwidoczniono inne rozwiazanie we¬ dlug wynalazku, przy którym narzad dlawiacy jest zmontowany na wylocie grupy plomienió- wek 40 do dymnicy 41. Oslona 42 otaczajaca grupe rur 40, jest czesciowo zaslonieta przyslona 43 w'ten sposób, aby pozostawal otwór 44 za¬ pewniajacy wymagane dlawienie. Celem ulat¬ wienia czyszczenia rur 40, przyslona 43 moze byc zamocowana uchylnie na osi 43* lub odej¬ mowalnie. Mozliwosc zmiany ustawienia przy¬ slony 43 daje poza tym moznosc wygodnego przestawienia jej dla prób celem ustalenia najlepszego przekroju wyjsciowego otworu 44, Plomienie* 45, w okolicy których moga byc przewidziane równiez plomieniówki, znajduja sie poza sfera dzialania urzadzenia dlawiacego, które dziala tylko na plomieniówki grupy 40 ujete oslona 42.Przy jednakowym stosunku oporów plomienie do oporu plomieniówek, przegrzanie zmienia sie zaleznieod obciazenia. Wedlug wynalazku zapew¬ nia sie utrzymanie najwyzszego dopuszczalnego przegrzania nawet dla srednich obciazen, a moz¬ liwie bliskie podejscie do najwyzszego dopusz¬ czalnego przegrzania przy malych obciazeniach w ten sposób, ze przy zmniejszajacym sie ob¬ ciazeniu, powieksza sie dlawienie. Mozna to wykonac przez reczne przestawienie przyslony 43 gdy mp. przyslona jest polaczona drazkiem z urzadzeniem nastawczym w budce maszynisty, lub moze byc ona równiez nastawiana samoczyn¬ nie za pomoca najlepiej elastycznie dzialajacej sily powrotnej np. osi 43' dzialajacej jako spre¬ zyna skretna nastawiajaca przyslone 43 tak, aby przekrój dlawiacego otworu 44 zmienial sie pro- porcjanalnie do podcisnienia w dymnicy. Ponie¬ waz zmienia sie przez to równiez calkowity prze¬ krój strumienia spalin i wedlug wynalazku zmienia sie jednoczesnie dzialanie urzadzenia ssacego w ten sposób, aby intensywnosc spala¬ nia pozostawala prawie bez zmiany. W tym celu odpowiednio do dlawienia przelotu przez plo¬ mieniówki przemyka sie np. dysze w dymnicy.Tego rodzaju urzadzenie przedstawiono pirzy- kladowo na fig. 12 i 13. Wspólpracujace z grupa plomieniówek 40 urzadzenie dlawiace 41 jest podobne do urzadzenia na fig. 11. Sklada sie ono z osadzonej obrotowo na osi 43' przyslony 43 otwierajacej przelot 44 i polaczonej pretem 50 z urzadzeniem 51 do zmiany przekroju dyszy.Jako urzadzenie dyszy przedstawione jest przy¬ kladowe urzadzenie wedlug patentu austriackie¬ go 173365. Na stojaku rurowym 52 znajduje sie dysza 53 podzielona przez zebra przepustowe 54 na szereg rozwartych kanalów 55. Na gladkim wierzchu dyszy 53, z obydwóch stron grupy ka¬ nalów 55, znajduja sie plytki suwakowe 56, prze¬ suwane do i od siebie za pomoca skosnych wy¬ ciec zalozonych na nieruchome sworznie 57, za^ leznie od tego czy suwaki 56 sa przesuwane pod¬ luznie w jednym lub drugim kierunku. Ruch ten jest sterowany przez przyslone 43, która w tym celu jest polaczona z- suwakami 56 za pomoca dzwigni 50 i glowicy 60, Polaczenie glowicy 60 z suwakami 56 winno byc tak zaprojektowane, by ich przesuw boczny odbywal sie be* przesz¬ kód. Na pokazanym przykladnie polaczenia tf stanowia poprzeczne wyciecia 6? w jednej cxa*ei —¦ 5np. glowicy i wchodzace w te wyciecia czopy 63 — drugiej Czesci np. suwaków.Narzady 57, 58 musza byc w stosunku do ruchu przyslony tak zaprojektowane, aby dzialanie urzadzenia i dlawienie plomieniówek byly skoordynowane.Dla zapewnienia dokladnej regulacji, przyslo¬ na 43 moze byc zaopatrzona w otwory, ewen¬ tualnie z malymi klapkami.Przy projektowaniu nowych parowozów lub przy remoncie kapitalnym kotlów wymagajacych wiekszej wymiany czesci, przy której bez znacz¬ nego podrozenia ma sie wolna reke w doborze ilosci i wielkosci rur, wskazane jest takie do¬ branie wielkosci rur, by sztuczne zwiekszenie oporów stalo sie zbyteczne i mozliwie duza czesc wszystkich oporów przeplywu gazów przypadala ha opory tarcia o scianki zwlaszcza, ze wedlug teorii podobienstwa w zakresie oporów i prze¬ noszenia ciepla, zwiekszenie oporów tarcia o scianki zwieksza przewodnictwo cieplne.Wedlug wynalazku, w przypadkach gdy wed¬ lug wspomnianej na poczatku tradycyjnej regu¬ ly, konstrukcja wykazuje dotychczasowy je¬ dnakowy stosunek Hq w plomieniówkach iplo- mienicach, nalezy go odrzucic i zastosowac sto¬ sunkowo wyzszy stosunek H/q dla plomieniówek, a to z nastepujacych powodów: przy jednako¬ wym stosunku H/q w plomieniówkach i plómie- nicach, panuja w nich podobne srednie tempe¬ ratury spalin, zas przecietna róznica temperatur miedzy spalinami a chlodzonymi woda scianka¬ mi plomieniówek jest znacznie wieksza niz mie¬ dzy spalinami i stosunkowo goracymi czesciami przegrzewacza Na podstawie dotychczasowej pra¬ ktyk wynika, ze stosunkowo kosztowna powierz¬ chnia ogrzewalna przegrzewacza jest zdeprecjono¬ wana i dla otrzymania okreslonej temperatury przegrzania winna bycwykonana jako oadmiernie duza. W kotle o równowartosciowych powierz¬ chniach grzejnych teoretyczne optimum spraw¬ nosci otrzymuje sie wtedy gdy spaliny wycho¬ dzace ze wszystkich rur maja te sama tempera¬ ture, natomiast swiadomosc, ze cieplo pobrane przez przegrzewacz jest wiecej wartosciowe, a powierzchnia przegrzewacza jest ciezsza i droz¬ sza, prowadzi do przesuniecia optimum w kie¬ runku znacznie nizszych temperatur spalin wy¬ chodzacych z plomieniówek. Wedlug wynalazku nalezy H/q dla plomieniówek przyjac co naj¬ mniej o 10°/o, a najlepiej o 50Vo do 60°/o wyzej, anizeli dla plomienie lacznie z przegrzewaczem, którego H/q, dla ograniczenia strat w gazach wylotowych, winna wynosic co najmniej 380.W ten sposób otrzymuje sie plomieniówki o sto¬ sunkowo malej srednicy, dajace nizsze tempera¬ tury spalin wylotowych, jednak dazeniem wed¬ lug wynalazku jest dalsze zwiekszenie oporu plomieniówek. Przy zwiekszaniu stosunku H/q ponad 500 osiaga sie wkrótce praktyczna granice, gdyz przy dalszym zmniejszaniu srednicy, rury staja sie za elastyczne i podlegaja niedopuszczal¬ nie duzemu wyginaniu. Równiez liczba plomie¬ niówek staje sie wkrótce za duza; co nawet przy nowych kotlach daje powód do osiagania wyma¬ ganego oporu plomieniówek przez zastosowanie wedlug wynalazku pierscieni dlawiacych lub silniejszego przewezenia rur przy wlocie. Poza tym dlawienie spalin przy wlocie d,o plomienió¬ wek zwieksza w pewnym stopniu przewodnic¬ two cieplne, a to wskutek zwiekszenia burzliwe¬ go przeplywu spalin w samej rurze.Dla uzyskania najwyzszej sprawnosci, nalezy wedlug wynalazku polaczyc wyzej opisany wy¬ nalazek z urzadzeniem przedstawionym przykla¬ dowo na fig. 14 i 15. Na tych figurach A ozna¬ cza plaszcz kotla, B sciane sitowa od strony dy¬ mnicy, w której sa osadzone plomieniówki 2, plomienice 45 i umieszczone w znany sposób w tych ostatnich elementy przegrzewacza.W pewnej odleglosci od sciany B jest umiesz¬ czona w kotle A przegroda T tworzaca ze scia¬ na. Bi_odnosna czescia plaszcza kotla, komore podgrzewania K. W dolnej czesci tej komory znajduja sie narzady V doprowadzajace pod po¬ stacia drobnych strumieni, wode zasilajaca, która w komorze K podgrzewa sie od rur 2 i 45, po czym przechodzi przesz otwory O przegodry T do komory parowania R kotla. Otwory O znajduja sie tuz ponizej najnizszego poziomu wody w ko¬ tle. Dla unikniecia powstawania martwej prze¬ strzeni z powietrzem ponad poziomem lustra wody w podgrzewaczu, przegroda T posiada u góry odpowiednie otwory 0\ Przegroda T moze równiez konczyc sie mniej wiecej na wysokosci najnizszego poziomu lustra wody. W tym przy¬ padku odpada koniecznosc wykonywania otworu inspekcyjnego., Powiekszenie oporu przy przeplywie spalin przez plomieniówki, mozna osiagnac nie tylko przez pierscienie dlawiace i przyslony (fig. 1—13) ale równiez przez zastosowanie plomieniówek o bardzo malej srednicy, które szczególnie korzy¬ stnie moga byc. zastosowane przy urzadzeniu z przegroda T, gdyz stanowi ona podparcie takich cienkich rur uniemozliwiajace zbyt duze ich wy¬ ginanie sie. Plomieniówki dotychczasowe posia¬ daja srednice przelotu wynoszaca co najmniej1/125 ich dlugosci calkowitej (odleglosci miedzy scianami sitowymi), natomiast dla unikniecia trudnosci z powodu nadmiernego ich wyginania sie i wibracji, wedlug wynalazku w kombinacji z urzadzeniem ssacym o wysokiej sprawnosci stosuje sie plomieniówki, których srednica prze¬ lotu wynosi mniej niz 1/125, a przewaznie 1/140 do 1/180 ich calkowitej dlugosci. Poza tym moga byc równiez celowo zastosowane plomieniówki specjalnej budowy np. rury ze sciankami w ksztalcie spirali.Zastosowanie wynalazku nie jest ograniczone do kombinacji z dyszowym urzadzeniem ssacym, ale moze byc równiez zastosowane przy turbo- wentylatorze napedzanym przez pare wylotowa, o ile do wytwarzania 100 mm podcisnienia w dymnicy urzadzenie to nie wymaga wiekszego nadcisnienia niz 0,2 atmosfery, mierzonego na króccu przy wylocie pary z cylindra, a przy lo- I komotywach turbinowych, mierzonego na króccu przy wylocie z turbiny glównej. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Kociol parowozowy z przegrzewaczem pary, znamienny tym, ze przy uzyciu znanego urzadzenia ssacego, pozwalajacego na otrzy¬ manie w dymnicy podcisnienia wynoszacego okolo 100 mm slupa wody i otrzymywanego za pomoca pary wylotowej z silnika o prze- ciwcisnieniu najwyzej 0,2 atm., mierzonym na króccu wyjsciowym glównej maszyny na¬ pedowej, — posiada dla danej ilosci spalin opór przelotu przez plomieniówki pojedyncze (2) lub w grupie (40) (liczac na jednostke niezwezonego przekroju rury), zasadniczo (np. co najmniej o 10°/e) wiekszy opór niz przy przelocie przez plomienice.

2. Kociol parowozowy wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tym, ze stosunek powierzchni scia¬ nek omywanej przez spaliny do nieprzewe- zonego poprzecznego przekroju przelotu plo¬ mienie wraz ze znajdujacymi sie w nich ele¬ mentami przegrzewacza, wynosi co najmniej 380, a odnosnie plomieniówek jest wiekszy o 10°/o do 60Vl 3. Kociol parowozowy wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, ze przynajmniej czesc plo- mieniówek(2 lub 40) posiada narzad dlawiacy np. O), (5), (12), (20), (21), (22), (25), (30), (37), <43). 4. Kociol parowozowy wedlug zastrz. 3, zna¬ mienny tym, ze urzadzenie dlawiace (1), (5), (12), (20), (21), (25), (30) tworzy takie przewe¬ zenie srednicy wejsciowej plomieniówek (2) po stronie sciany sitowej (4) w palenisku, ze przekrój wejsciowy wynosi najwyzej polowe niezwezonego przekroju danej rury. 5. Kociol parowozowy wedlug zastrz. 3, zna¬ mienny tym* ze narzad dlawiacy (37), (43) jest osadzony na wyjsciu spalin z grupy plomieniówek (40) do dymnicy (41). 6. Kociol parowozowy wedlug zastrz. 3 lub 4, znamienny tym, ze zwrócone w strone pale¬ niska konce plomieniówek, posiadaja pier¬ scienie dlawiace (1), (5), (12), (20), (21), (22), (25), (30) przymocowane najlepiej za pomoca spawania. 7. Kociol parowozowy wedlug zastrz. 6, zna¬ mienny tym, ze pierscien dlawiacy (5), (12) posiada stosunkowo cienkie scianki <5') (13), które sa przyspawane do plomieniówki (2). 8. Kociol parowozowy wedlug zastrz. 6 lub 7, znamienny tym, ze pierscien dlawiacy (5) posiada w kierunku wnetrza rury (2) po¬ wierzchnie wejsciowa coraz bardziej zweza¬ jaca sie, celowo wkleslo zakrzywiona. 9. Kociol parowozowy wedlug zastrz. 6—8, zna¬ mienny tym, ze pierscien dlawiacy posiada w kierunku wnetrza rury (2) powierzchnie wyjsciowa (8), rozwierajaca sie, celowo stoz¬ kowa. 10. Kociol parowozowy wedlug zastrz. 6—8, znamienny tym, ze pierscien dlawiacy (12) posiada wystajaca ze sciany sitowej w pale¬ nisku czesc wejsciowa (11). 11. Kociol parowozowy wedlug zastrz. 6, zna¬ mienny tym, ze pierscien dlawiacy (5), (25) pcsiada cienkoscienna, zamocowana do kon¬ ca plomieniówki (2) np. przez dospawanie lub zawalcowanie, najlepiej cylindryczna czesc (5), (26) i sasiadujaca z nia w kierunku wnetrza (2) przewezona czesc (7), (27) zawie¬ rajaca czesc dlawiaca. 12. Kociol parowozowy wedlug zastrz. 6, zna¬ mienny tym, ze pierscien dlawiacy sklada sie z paru wsunietych jeden w drugi i zamo¬ cowanych przez walcowanie poszczególnych pierscieni (20, 21, 22.) 13. Kociol parowozowy wedlug zastrz. 6, zna¬ mienny tym, ze pierscien dlawiacy sklada sie z jednego lub wiecej pierscieni przecietnych podluznie (20*, 2V) oraz jednego wewnetrzne¬ go pierscienia (22') przymocowanego przez zawalcowanie. — 7 — 14. Kociol parowozowy wedlug zastrz. 6, zna¬ mienny tym, ze pierscien dlawiacy jest luz¬ no osadzony w plomiemówce (2) i posiada co najmniej jeden zaczep najlepiej w ksztalcie wystepu (34, 35 lub 34'). 15. Kociol parowozowy wedlug zastrz. 6 i 14, znamienny tym, ze pierscien dlawiacy jest utrzymywany przez wystep (34% na który zasuwa sie on uchwytem bagnetowym, a utrzymywany jest przed przekreceniem sie dzieki jednostronnej przewadze spowodowa¬ nej przez mimosród otworu dlawiacego (d). 1€. 16. Kociol parowozowy wedlug zastrz. 5, zna¬ mienny tym, ze urzadzenie dlawiace stanowi zasuniety lub zalozony na wyjsciu plomie- niówki narzad (37), który dla unikniecia gromadzenia sie osadu posiada otwór dla¬ wiacy (37*) na dole. 17. Kociol parowozowy wedlug zastrz. 16, zna¬ mienny tym, ze przy otworze dlawiacym (37') posiada sprezynujaca przyslone (39), która pod wplywem zmiennego podcisnienia dym¬ nicy mniej lub wiecej odslania otwór (37'). 18. Kociol parowozowy wedlug zastrz. 5, zna¬ mienny tym, ze urzadzenie dlawiace stanowi nastawna przyslona zmontowana w dymnicy przez dlawiona grupe plomieniówek w ten sposób, aby przy najwiekszym przymknieciu pozostawala jeszcze pewna szczelina lub otwór do przelotu spalin. 19. Kociol parowozowy wedlug zastrz. 18, zna^ mienny tym, ze przyslona (43) pozostaje pod ¦dzialaniem elastycznie dzialajacej sily, któ¬ ra powoduje samoczynne jej dzialanie w za¬ leznosci od podcisnienia w dymnicy. 20. Kociol parowozowy wedlug zastrz. 19, zna¬ mienny tym, ze przyslona (43) jest polaczona w ten sposób z urzadzeniem (51) do zmiany ciagu wytwarzanego przez urzadzenie ssace np. w urzadzenie do zmiany przekroju dyszy (53)., ze zmiany dzialania ssacego urzadzenia i zmiany dlawienia plomieniówek odbywaja sie skoordynowane. 21. Kociol parowozowy wedlug zastrz. 1-^20, znamienny tym, ze posiada dodatkowe urza¬ dzenie skladajace sie z przegrody, która przebiega w poprzek plomieniówek i plo¬ mienia i dzieli kociol na komore odparowy¬ wania i pozostajaca równiez pod cisnieniem pary komore podgrzewania do której doply¬ wa woda zasilajaca. 22. Kociol parowozowy wedlug zastrz. 21, zna=» mienny tym, ze jego plomieniówki posiadaja srednice przelotu wynoszaca co najmniej 1/125 ich dlugosci calkowitej. Adolph Giesl — Gieslingen Fritz Alt mann Zastepca: Kolegium Rzeczników Patentowych CWD — symb. zlec. — zam. Nr 133l7Ww B-57 1.11.57 WDA Z 928 16.

3.57 100 zesz. B5l)o opisu patentowego nr 40051 Ark. 1Do opisu patentowego nr 40051 Ark. 2 PL