DE435990C

DE435990C - Equipment for high-pressure locomotives for the indirect generation of high-pressure steam

Info

Publication number: DE435990C
Application number: DESCH76168D
Authority: DE
Inventors: Otto H Hartmann
Original assignee: Schmidtsche Heissdampf GmbH
Current assignee: Schmidtsche Heissdampf GmbH
Priority date: 1925-11-24
Filing date: 1925-11-24
Publication date: 1926-10-21

Description

Einrichtung für Hochdrucklokomotiven zur indirekten Erzeugung von Hochdruckdampf. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für Hochdrucklokomotiven zur indirekten Erzeugung von Hochdruckdampf. Man hat bereits vorgeschlagen, Hochdruckdampf von 6o Atm. in der Feuerbüchse einer Zweidrucklokomotiv e zu erzeugen, deren als Heizrohrkessel üblicher Ausführung ausgebildeter zweiter Kessel Dampf von etwa 1q. Atm. erzeugen soll. Wird, wie es weiter vorgeschlagen ist, die Feuerbüchse zur indirekten Erzeugung des Hochdruckdampfes eingerichtet, indem die Wasserrohre, «-elche die Wände und die Decke der Feuerbüchse bilden, mit Heizschlangen verbunden sind, welche im Hochdruckkessel liegen und dort die Wärme abgeben, die in dem den eigentlichen Feuerraum umschließenden Teil der Heizelemente aufgenommen ist, und bildet man die Feuerbüchse so durch, daß die Heizelemente mit den zugehörigen unteren Wasserkammern ein Ganzes bilden, so würde sich bei Steigung oder bei Gefälle infolge Schrägstellung der Lokomotive der Wasserstand innerhalb der Heizelemente so einstellen, daß feuerberührte Teile der Heizelemente von Wasser entblößt sind. Dieser Nachteil wird durch die Erfindung beseitigt, die vorsieht, daß die Heizelemente in Gruppen unterteilt sind, die in der Längsrichtung der Lokomotive hintereinanderliegen und deren Ausdehnung in der Längsrichtung der Lokomotive so bemessen ist, daß bei Abweichen der Lokomotive aus der wagerechten Lage der Wasserspiegel innerhalb einer dieser Gruppen nicht so weit sinkt, daß feuerberührte Teile der Heizelemente von Wasser entblößt werden können. Dabei werden sämtliche Bestandteile der Heizelemente, d. h. also die unteren Wasserkammern ebenso wie seitlich oberhalb des Feuerraumes angeordnete Zwischenkammern sowie die die Wände und Decke des Feuerraumes bildenden Wasserrohre und die im Oberkessel angeordneten Heizschlangen in Teile oder Gruppen geteilt, die je für sich ein geschlossenes Umlaufsystem bilden. Jede Gruppe der wärmeabgebenden Teile der Heizelemente ist für sich durch ein Zuführungsrohr mit dem zugehörigen Teil der Zwischenkammer verbunden, und zwar durch Zwischenschaltung einer Verteilkammer, die zweckmäßig innerhalb des Hochdruckkessels liegt. Das Kondensat aus dem im Hochdruckkessel liegenden wärmeabgebenden Teil einer Gruppe eines Heizelementes wird durch eine ebenfalls innerhalb des Hochdruckkessels liegende Sammelkammer einem Abführungsrohr zugeführt, das an den zugehörigen unteren Wasserkarnmerteil angeschlossen ist. Die Erfindung umfaßt ferner weitere Einzelheiten, die sich auf die Verbindung der einzelnen Teile und Gruppen der Heizelemente un-. tereinander beziehen.Equipment for high-pressure locomotives for the indirect generation of High pressure steam. The invention relates to a device for high-pressure locomotives for the indirect generation of high pressure steam. It has already been proposed to use high pressure steam from 6o Atm. in the firebox of a two-pressure locomotive e, whose as Heating tube boilers of the usual design, second boiler, steam of about 1q. Atm. should produce. As suggested further, the firebox is used as an indirect one generation the high pressure steam set up by the water pipes, «-Which form the walls and the ceiling of the fire box, connected with heating coils are, which are in the high-pressure boiler and there give off the heat that is in the actual combustion chamber enclosing part of the heating elements is added, and one forms the firebox so that the heating elements with the associated lower Water chambers form a whole, this would result in an uphill or downhill gradient Inclination of the locomotive adjust the water level inside the heating elements so that that parts of the heating elements in contact with fire are exposed to water. This disadvantage is eliminated by the invention which provides that the heating elements are in groups are divided, which lie one behind the other in the longitudinal direction of the locomotive and whose extent in the longitudinal direction of the locomotive is dimensioned so that if they deviate the locomotive from the horizontal position of the water level within one of these Groups does not sink so far that parts of the heating elements in contact with fire are exposed to water can be exposed. All components of the heating elements, d. H. So the lower water chambers as well as those arranged laterally above the combustion chamber Intermediate chambers and the water pipes that form the walls and ceiling of the furnace and the heating coils arranged in the upper boiler are divided into parts or groups, which each form a closed circulation system. Each group of exothermic Parts of the heating elements is associated with a supply pipe by itself Part of the intermediate chamber connected by the interposition of a distribution chamber, which is conveniently located within the high pressure vessel. The condensate from the high pressure boiler lying heat-emitting part of a group of a heating element is through a A collection chamber also located inside the high-pressure boiler, a discharge pipe supplied, which is connected to the associated lower water chamber part. the Invention further includes further details relating to the connection of each Parts and groups of the heating elements un-. relate to each other.

In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung -beispielsweise dargestellt. Abb. i zeigt eine Ansicht einer Feuerbüchse einer Zweidrucklokomotive. Abb.2 ist ein Ouerschnitt durch die Federbüchse, und zwar im Hauptteil nach Linie I-I der Abb. i,. während im rechten Oberteil ein Schnitt nach Linie II-II der Abb. i dargestellt ist. Abb. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab die Verbindung zwischen einer Verteilkainmer und einem Zuführungsrohr einerseits sowie dem einen Ende des wärmeabgebenden Teiles eines Heizelementes anderseits. Abb. 4. und 5 zeigen die Stoßverbindung zweier Teile der unteren Wasserkammern in größerem Maßstab.In the drawings is an embodiment of the invention - for example shown. Fig. I shows a view of a fire box of a two-pressure locomotive. Fig.2 is a cross-section through the spring sleeve, in the main part along the line I-I of Fig. I ,. while in the right upper part a section along line II-II in Fig. i is shown. Fig. 3 shows on an enlarged scale the connection between a distribution chamber and a supply pipe on the one hand and one end of the heat-emitting part of a heating element on the other hand. Figs. 4. and 5 show the Butt joint of two parts of the lower water chambers on a larger scale.

In den Abbildungen bezeichnet i einen Hochdruckkessel einer Zweidrucklokomotiv e, der zur Erzeugung von Dampf von beispielsweise 6o Atm. geeignet ist. Der N'iederdrückkessel der Lokomotive ist mit ä angedeutet, er enthält Heizrohre 3. Die Wände und die Decke der Feuerbüchse werden durch Wasserrohre' .4 gebildet, die unten in Wasserkammern und oben in Zwischenkammern in bekannter Weise münden. Die in den Wasserrohren 4 aufgenommene Wärme wird durch Heizschlangen 5, die im Wasser des Hochdruckkessels i liegen, an dieses Wasser abgegeben. Die Rohre 4 bilden also den wärmeaufnehmenden Teil der Heizelemente; während die Heizschlangen 5 der wärmeabgebende Teil der-Heizelemente sind. Die unteren seitlichen Wasserkammern sind in der Längsrichtung der Lokomotive in sechs Teile 6a, 6b, 61, 6d, 6e, 6f geteilt. Ebenso sind auf jeder Seite der Feuerbüchse die Zwischenkammern in sechs hintereinanderliegende Teile 7a, 7b, 7c, 7d, 7e und 7' geteilt. Die Wasserrohre 4, welche die Seitenwände der Feuerung bilden, verbinden die unteren Teilwasserkammern mit den oben angeordneten Zwischenkammern, und zwar so, daß abwechselnd ein Wasserrohr zu der auf derselben Seite liegenden Zwischenkammer und das nächste unterhalb des Oberkessels zu der auf der anderen Seite liegenden Zwischenkammer geführt ist. Die Wasserrohre bilden also zusammen mit den einzelnen Teilwasserkammern und denTeilzwischenkammernGruppen, und zwar sechs auf jeder Seite. Die Heizschlangen 5 sind in zwölf Gruppen unterteilt. Die eine Hälfte dieser Gruppen steht mit den wärmeaufnehmenden Teilen der einen Feuerbüchsseite in Verbindung, während die andere Hälfte der Heizschlangen an die andere Seite angeschlossen ist, und zwar in folgender Weise: Für jede Gruppe ist eine Verteilkammer 8a und eine Sammelkammer 8b vƒrgesehen, die im Innern des Hochdruckkesels, liegen. Zu der Verteilkammer führt aus'-44-zugehörigen Teilzwischenkammer 7a, 7b usw. ein Zuführungsrohr ga, gb usw., von denen es also auf jeder Seite der Feuerbüchse sechs gibt. An die Verteilkammer ist im Innern des Hochdruckkessels i das eine Ende einer Heizschlangengruppe 5 angeschlossen; das andere Ende dieser Heizschlangengruppe steht mit einer der Sammelkammern 8b in Verbindung, die ihrerseits durch Fallrohre ioa, Tob USW. (ebenfalls sechs auf jeder Seite) an eine der unteren Wasserkammern angeschlossen sind.In the figures, i denotes a high-pressure boiler of a two-pressure locomotive e, which is used to generate steam of, for example, 60 atm. suitable is. The low pressure boiler of the locomotive is indicated by ä, it contains heating pipes 3. The walls and the ceiling of the fire box are formed by water pipes 4 which open into water chambers at the bottom and intermediate chambers at the top in a known manner. The heat absorbed in the water pipes 4 is given off to this water by heating coils 5, which are located in the water of the high-pressure boiler i. The tubes 4 thus form the heat-absorbing part of the heating elements; while the heating coils 5 are the heat emitting part of the heating elements. The lower side water chambers are divided into six parts 6a, 6b, 61, 6d, 6e, 6f in the longitudinal direction of the locomotive. Likewise, on each side of the fire box, the intermediate chambers are divided into six parts 7a, 7b, 7c, 7d, 7e and 7 ' lying one behind the other. The water pipes 4, which form the side walls of the furnace, connect the lower partial water chambers with the intermediate chambers arranged above, in such a way that alternately one water pipe to the intermediate chamber lying on the same side and the next below the upper boiler to the intermediate chamber lying on the other side is led. Together with the individual partial water chambers and the partial intermediate chambers, the water pipes thus form groups, namely six on each side. The heating coils 5 are divided into twelve groups. One half of these groups is connected to the heat-absorbing parts of one firebox side, while the other half of the heating coils is connected to the other side, in the following way: For each group a distribution chamber 8a and a collection chamber 8b are provided, which are in the Inside the high pressure vessel. A supply pipe ga, gb, etc., of which there are six on each side of the fire box, leads from the intermediate chamber 7a, 7b, etc. belonging to the distribution chamber. One end of a heating coil group 5 is connected to the distribution chamber inside the high pressure vessel i; the other end of this heating coil group is connected to one of the collecting chambers 8b, which in turn is connected by downpipes ioa, Tob, etc. (also six on each side) are connected to one of the lower water chambers.

Die Verbindung einer Verteilkammer mit einem der Zuführungsrohre 9 einerseits und dem einen Ende einer Heizschlangerigruppe anderseits ist in Abb. 3 dargestellt. Die Verteilkannner 811 ragt mit einem mit Gewinde versehenen Ende i i durch die Wand des Hochdruckkessels i und wird durch eine Mutter 12 in ihrer Lage gehalten. Durch Flansche 13 und 14 wird das Zuführungsrohr 9e mit deit Teil i i zusammengehalten. Das Ende der Heizschlangen 5 ist zweckmäßig durch Schweißen mit einem Ansatz der Verteilkammer 8a verbunden, was bei 15 angedeutet ist. Die Verbindung des Zuführungsrohres 9 mit der Verteilkammer 811 gestattet also ein leichtes Lösen. Die Verbin-.Jung einer Sammelkammer 8b mit dem zuge-'hörigen Abführungsrohr io und dem anderen ligtde einer Heizschlangengruppe kann in tilicher Weise ausgeführt sein.The connection of a distribution chamber to one of the supply pipes 9 on the one hand and one end of a heating coil group on the other hand, Fig. 3 shown. The distribution can 811 protrudes with a threaded end i i through the wall of the high pressure vessel i and is secured by a nut 12 in its Location held. By means of flanges 13 and 14, the feed pipe 9e is made with the part i i held together. The end of the heating coils 5 is expediently made by welding connected to an approach of the distribution chamber 8a, which is indicated at 15. the Connection of the supply pipe 9 to the distribution chamber 811 thus allows easy To solve. The connection. Young a collecting chamber 8b with the associated discharge pipe io and the other ligtde of a coil group can be done in a tilicher manner be.

In Abb.2 ist rechts oben gezeigt, wie die Zwischenkammer durch eine Schelle 18 an einem am Rahmen der Lokomotive befestigten Stützträger i9 gehalten ist. Auf diese Weise wird die ganze aus Wasserrohren gebildete Feuerbüchse von den zum Tragen des Oberkessels i vorgesehenen Stützträgern hängend getragen.In Fig. 2 it is shown at the top right how the intermediate chamber is replaced by a Clamp 18 is held on a support beam i9 attached to the frame of the locomotive is. In this way, the whole fire box made of water pipes is removed from the for carrying the upper boiler i provided support beams worn hanging.

Aus Abb. d. und 5 ist ersichtlich, daß eine von zwei aneinanderstoßenden Wasserkammern 6a und 6b eine Zentr ier ungsleiste 16 aufweist, der eine Zentrierungsvertiefung 17 in der anstoßenden Wand der benachbarten Kammer entspricht. Die durch die Wasserrohre d. gebildete Wand wird an dieser Stoßstelle zweier Teilwasserkammern iin untersten Teil unmittelbar über den Wasserkammern durch eine Lücke unterbrochen, da an dieser Stelle kein Rohr aufgesetzt «-erden kann. Das über der Stoßstelle zweier Teilwasserkammern befindliche Rohr ..a ist daher, wie aus Abb. d. und auch aus Abb. i ersichtlich, im untersten Teil abgebogen, so daß es außerhalb der Stoßfuge in die Kammer mündet. Die über den Wasserkammern ent- stehenden Lücken werden durch feuerfestes Jäderial 2o ausgefüllt. Toa und Tob sind die unbeheizten Fallrohre für das Kondensat des meträgers. Ausführungsbeispiel ist die Untertei- :g der Heizelemente verhältnismäßig weit- gehend in sechs Gruppen vorgenommen. Un- t er _U niständen wird man mit einer t' erillue- b ren Anzahl Gruppen auskommen können.From Fig. D. and FIG. 5 shows that one of two abutting water chambers 6a and 6b has a centering strip 16 which corresponds to a centering recess 17 in the abutting wall of the adjacent chamber. The through the water pipes d. The wall formed is interrupted at this joint between two partial water chambers in the lowest part directly above the water chambers by a gap, since no pipe can be placed at this point. The pipe ..a located above the joint between two partial water chambers is therefore, as shown in Fig. D. and can also be seen from Fig. i, bent in the lowest part so that it opens into the chamber outside the butt joint. The developed over the water chambers standing gaps are made by refractory Jäderial 2o filled out. Toa and Tob are them unheated downpipes for the condensate of the metres. Embodiment is the subdivision : g of the heating elements relatively wide walking in six groups. U.N- If there are too many groups, you will be able to get by with a better number of groups.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for high-pressure locomotives for the indirect generation of high-pressure steam by heating elements, the heat-absorbing parts of which are touched by the fire or the flue gases, while the heat-emitting parts are in the water space of the operating steam boiler, characterized by the subdivision of all components of the lower water chambers (6), water pipes Intermediate chambers (7) and heating coils (5) consisting of heating elements in parts or groups which lie one behind the other in the longitudinal direction of the locomotive and each form a closed circulation system. . Device according to claim i, characterized in that the groups of the heat-emitting parts of the heating elements are each connected to a distribution chamber (8a) which receives the heat transfer medium from the associated intermediate chamber part through a supply pipe (9), while a collection chamber (8b) each receives the condensate of the heat transfer medium of each group through a discharge pipe (io) to the associated lower water chamber part. 3. Device according to claim 2, characterized in that the groups of the heat-emitting parts of the heating elements are connected alternately to one side and the other of the fire box to the intermediate chamber parts and the lower water chambers. .. Device according to claim 2, characterized in that the ends of the groups of the heat-emitting parts of the heating elements are welded into the distribution or collection chambers (8a, 8b) , while the supply and discharge pipes (9, io). are connected to them by releasable (e.g. flange) connections. 5. Device according to claim i, characterized in that the abutting end faces of the lower water chambers and the intermediate chambers are provided with centering strips (16) or depressions (17).