<Desc/Clms Page number 1>
Überhitzeranordnung für Hochdrucklokomotiven.
Die Erfindung bezieht sich auf eine vorteilhafte Überhitzeranordnung für Hochdruck1okomotiven mit mittelbarer oder unmittelbarer Betriebsdampferzeugung. Sind derartige Hochdruck1okomotiven als Zweidrucklokomotiven in der Weise ausgebildet, dass im Zug der Feuelgase auf den Wasserrohrkessel, welcher bei der mittelbaren Betriebsdampferzeugung Heizdampf oder bei der unmittelbaren den Hochdruckbetriebsdampf erzeugt, der übliche Rauchrohrkessel als Niederdruckkessel folgt, so ergibt sich eine vorteilhafte Lösung der Überhitzungsfrage dadurch, dass die Rauchrohre des Langkessels die Rohrelemente der gebräuchlichen Rauchrohrüberhitzer sowohl für den Hochdruck als auch für den Niederdruck aufnehmen.
Wenn dagegen bei der Zweidrucklokomotive der Anteil des Hoehdruckdampfes so weit vergrössert werden soll, dass der Niederdruckkessel nur noch einen geringen Anteil an Niederdruckdampf erzeugt, unter Umständen einen so geringen, dass er für geringe und mittlere Leistungen zum blossen Vorwärmer für den Hochdruckkessel wird oder aber dass er iiberhaupt nur noch letztere Aufgabe hat, so dass die Lokomotive nur mit Hochdruckdampf arbeitet, so fällt die erwähnte günstige Möglichkeit der Lösung der Überhitzerfrage fort. Eine bekannte und naheliegende Lösung ist dann die, den Überhitzer bzw. Vor-und Nachüberhitzer zwischen dem dampferzeugenden Teil und dem Vorwärmeteil in den Zug der Feuergase einzuschalten.
Diese Überhitzeranordnung hat indessen den wesentlichen Nachteil, dass man, insbesondere für kleinere Leistungen, eine zu geringe Überhitzung bekommt, indem der Verdampferteil die Heizgase bereits zu stark abgekühlt hat. Wollte man, um eine höhere Überhitzung zu erhalten, den Überhitzer näher an die Feuerung verlegen, d. li. nicht hinter, sondern zwischen die Gruppen der dampferzeugenden Rohre einbauen, so würde zwar eine höhere Überhitzung erzielbar sein, aber es besteht dann in hohem Masse die Gefahr, dass, insbesondere wenn einmal der Dampf beim plötzlichen Halten der Maschine abgestellt wird, die Überhitzerrohre glühend werden und mit der Zeit durchbrennen.
Durch die Erfindung wird diese Schwierigkeit behoben. Sie besteht darin, dass der Rauchgaskanal zwischen Feuerbüehse und. Rauehrohrkessel mit Überhitzerrohrsträngen und Verdampfungsrohren durch-
EMI1.1
genügend Wärme, um ein Glühendwerden und damit die Gefahr des Durchbrennen der Überhitzerrohre zu verhüten. Es ist hiebei nicht unbedingt notwendig, dass immer ein Überhitzerrohrstrang mit einer dampferzeugenden Rohrreihe abwechselt, es können gegebenenfalls auch immer zwei Überhitzerrohr- stränge zwischen je zwei Verdampfungsrohrreihenliegen.
Es ist auf diese Weise möglich, die Überhitzerrohrstränge bis ganz in die Nähe des Verbrennungsraumes zu legen, ohne die Gefahr, dass bei Stillstand der Lokomotive und ebenso auch beim plötzlichen Abstellen der Dampfentnahme, wie dies beispielsweise bei Talfahrten vorkommt, der Überhitzer glühend wird und durchbrennt. Durch die Überhitzeranordnung
EMI1.2
aus, was für das Niedrighalten des Baugewichtes der Lokomotove für eine gegebene Leistung besonders wichtig ist. Es ist eine leichte Herausziehbarkeit der Überhitzer gewährleistet, und es lässt sich mit einem derartig angeordneten Überhitzer bei allen Belastungen eine verhältnismässig gleichmässige Überhitzung erreichen, ohne dass besondere Regelungseinrichtungen, wie Umführungskanäle od. dgl., nötig sind.
Die Erfindung ist anwendbar sowohl für Frisehdampfüberhitzer als auch Zwischendampfüberhitzer, auch können die Überhitzer als Vor- und Wiederüberhitzer ausgebildet sein, insbesondere dann, wenn die Zwischenüberhitzung des Arbeitsdampfes auf mittelbarem Wege durch hochüberhitzten Frischdampf geschieht.
Wesentlich für die Erfindung ist in allen Fällen, dass die Überhitzerrohrstränge so angeordnet sind, dass sie die dampferzeugenden Rohrreihen in Querebenen durchsetzen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Überhitzeranordnung gemäss der Erfindung gezeigt. Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Hochdrucklokomotive, bei welcher in bekannter vorteilhafter Weise die Erzeugung des Hochdruckdampfes mittelbar erfolgt. Fig. 2 zeigt in vergrössertem Mass-
<Desc/Clms Page number 2>
stabe den die Überhitzer enthaltenden Teil des Hochdruckkessels unter Fortlassung der Betriebsdampftrommel. Fig. 3 zeigt in vergrössertem Massstabe einen Querschnitt nach der Linie C-D der Fig. 2. Die Fig. 4-7 zeigen eine vorteilhafte Lagerung der Überhitzerschlangen, u. zw. zeigen die Fig. 4 und 5 Ansicht und Draufsicht dieser Lagerung an der Rückseite und die Fig. 6 und 7 Ansicht und Draufsicht an der Vorderseite, nach welcher die Überhitzerschlangen herausziehbar sind.
Die Fig. 4-7 zeigen eine vorteilhafte Lagerung der Überhitzerschlangen, u. zw. zeigen die Fig. 4 und 5 Ansicht und Draufsicht dieser Lagerung an der Rückseite und die Fig. 6 und 7 Ansicht und Draufsicht an der Vorderseite, nach welcher die Überhiterschlangen herausziehbar sind.
In den Fig. 1 bis 4 besteht der Hochdruckteil der Lokomotive aus einem Heizsystem für die Betriebsdampf trommel 1, in welcher Hochdruckdampf von beispielsweise 60 Atm. mittelbar durch Beheizung mit noch höher gespanntem Wasserdampf von beispielsweise 80 bis 90 Atm. oder auch mit Dampf einer hochsiedenden Flüssigkeit erzeugt wird. Der Heizkessel bildet die Feuerbüchse und den anschliessenden Rauchgaskanal und besteht zu diesem Zweck aus Verdampfungsrohren 2, welche geschlossene Wände und Decke der Feuerbüchse und des anschliessenden Rauchgaskanals bilden. Der an die Feuerbüchse anschliessende Teil des Rauchgaskanals ist von Querreihen aufrechter Verdampfungsrohre 3 durchsetzt.
Sämtliche Verdampfungsrohre münden unten in Wassersammler 4 und oben, wie aus Fig. 3 ersichtlich, in Zwischenbehälter 5, in welchen sich der entwickelte Heizdampf sammelt, bevor er in die Heizelemente 13 eintritt, welche im Wasserraum der Betriebsdampftrommel1liegen. Aus dieser gelangt der entwickelte Betriebsdampf von beispielsweise 60 Atm. durch eine Leitung 6 in einen Überhitzer, welcher aus einem Nassdampfkasten 7 und einem Heissdampfkasten 8 besteht, an welche die Überhitzerrohrstränge in Form von Schlagen 9 angeschlossen sind. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, durchsetzen diese Schlagen 9 die Reihen der aufrechten Verdampfungsrohre. 3 in Querebenen.
Der in diesem Überhitzer 7, 8, 9 hoch überhitzte Hochdruckdampf gelangt durch die Leitung 10 in den Heizkörper 11 eines Zwischenüberhitzers 12. Nach Abgabe seiner Überhitzungswärme an den durch diesen Zwischenüberhitzer strömenden Abdampf des Hochdruckzylinders der Maschine gelangt der Heizdampf durch die Leitung 14 in einen zweiten Überhitzer oder Wiederüberhitzer, welcher in gleicher Anordnung wie der erste Überhitzer aus Dampfkasten 7 und 8 und zwischen den Reihen der aufrechten Verdampfungsrohre 3 in Querebenen liegenden Rohrschlangen 9 besteht. Aus diesem Wiederüberhitzer gelangt der Hochdruckdampf durch eine Leitung 15 über einen Regler 16 in den Schieberkasten 18 des Hochdruckzylinders 19 der Maschine.
An den durch die Wandrohre 2 gebildeten Rauchgaskanal schliesst sich vor der Rauchkammer 17 ein kurzer Rauchrohrkessel 26 an, durch welchen das gesamte Speisewasser hindurchgeht und der somit in erster Linie als Vorwärmer für die Betriebstrommel 1 des Hochdruckkessels dient.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, liegen in dem die beiden Überhitzer aufnehmenden Kesselteil die Überhitzerrohrstränge oder-sehlangen ss in Querebenen zwischen den Rohrreihen der Verdampfungsrohre 3, so dass, wenn aus irgend einem Grunde die Überhitzerrohre nicht von Dampf durchströmt werden, sie Gelegenheit haben, ihre von den Feuergasen aufgenommene Wärme, ohne zum Erglühen zu kommen, an die benachbarten Rohrreihen der von Wasser bzw. einem Gemisch von Wasser und Dampf durchströmten und daher innen gekühlten Verdampfungsrohre rüekzustrahlen.
Hiedurch ist es möglich, die Überhitzerstränge bis nahe an die Feuerbüchse zu legen und dadurch ohne Gefahr des Durchbrennen der Überhitzer die sehr heissen Gase für eine hohe Überhitzung bei verhältnismässig kleiner Überhitzer- heizfläche auszunutzen.
Zur Auflagerung der Überhitzerschlangen 9 sind, wie die Fig. 4 bis 7 zeigen, an der einen Seitenwand des Rauchgaskanals die Verdampfungsrohre 2 mit Rippen 40 versehen, welche Ausschnitte 41 haben, in welche die Umkehrenden der Überhitzerschlangen 9 passen. Auf der gegenüberliegenden Seite, nach welcher das Herausziehen der Überllitzerstränge erfolgen kann, sind die Wandrohre 2 rippenlos, und der Abschluss der Zwischenräume erfolgt durch Platten 42, welche mit entsprechenden Ausschnitten 43 für die Umkehrenden der Überhitzerschlangen 9 versehen sind. Die Klemmplatten 42 sind-mittels abschraubbarer Bügel 44 an einzelnen Rohren 2 befestigt.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Überhitzeranordnung für Hochdrucklokomotiven mit mittelbarer oder unmittelbarer Betriebsdampferzeugung, insbesondere solche, bei denen im Zuge der Feuergase in den den Heiz-oder Betriebsdampf erzeugenden Teil ein Überhitzer eingeschaltet ist und auf diesen Teil ein Rauchrohrvorwärmer oder ein verkürzter Rauehrohrniederdruckkessel folgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Rauchgaskanal zwischen Feuerbüchse und Rauchrohrkessel mit Überhitzerrohrsträngen und Verdampfungsrohren durchsetzt ist, die in aufeinanderfolgenden Querebenen miteinander abwechseln.