DE567926C

DE567926C - Locomotive smoke tube boiler with superheater arranged in the smoke tubes

Info

Publication number: DE567926C
Application number: DEK117508D
Authority: DE
Inventors: Fritz Berger
Original assignee: Krupp Stahl AG
Current assignee: Krupp Stahl AG
Priority date: 1929-11-12
Filing date: 1929-11-12
Publication date: 1933-01-11

Description

Lokomotivrauchrohrkessel mit in den Rauchrohren angeordnetem überhitzer Bei einem in üblicher Weise ausgebildeten und angeordneten Rauchrohrüberhitzer,insb=sondere in Lokomotivkesseln, kann die Überhitzung nur bis zu einer bestimmten Temperatur getrieben werden, da der in den Rohren in der Nähe der lZauchkammer fließende, auf die Endtemperatur überhitzte Dampf sonst Wärme an die nahe der 1Zauchkammer bereits stark abgekühlten Rauchgase abgeben würde. Man hat daher bereits vorgeschlagen, die Cberhitzerrohre in der Nähe der Rauchkammer mit einem Wärmeschutz gegen die Rauchgase zu versehen. Eine erhebliche Steigerung der Überhitzung ist auf diese Weise aber nicht zu erreichen, da nur diejenige Wärmemenge gewonnen werden kann, die nicht an die Rauchgase abgegebenwird. Man hat deshalb auch schon versucht, eine sehr Marke Überhitzung dadurch zu erreichen, daß man die Überhitzerrohre zum Teil in die Feuerbuchse eintreten ließ; die Rohre wurden hierbei aber der Gefahr des Verbrennens ausgesetzt. Die Erfindung zeigt demgegenüber einen Weg, wie eine starke Überhitzung ohne besondere Beanspruchung der Überhitzerrohre erzielt werden kann. Dies soll dadurch geschehen, daß in dem der Feuerbüchse zugekehrten Teil der Rauchrohre Vorrichtungen, beispielsweise Einsatzrohre mit einem wärmeschützenden Luftspalt zwischen Einsatzrohr und Rauchrohr vorgesehen werden, die die Wärmeabgabe der Rauchgase an das Kesselwasser an dieser Stelle verringern.Locomotive smoke tube boiler with superheater arranged in the smoke tubes In the case of a flue pipe superheater designed and arranged in the usual way, in particular special In locomotive boilers, overheating can only occur up to a certain temperature due to the flow in the tubes near the smoke chamber the final temperature overheated steam otherwise heat to that near the 1Zaukammer already would give off strongly cooled smoke gases. It has therefore already been suggested the superheater pipes near the smoke chamber with thermal protection against the To provide flue gases. A significant increase in overheating is due to this Way but not to be achieved, as only that amount of heat can be obtained which is not released into the smoke gases. That's why people have already tried to create a very brand overheating can be achieved by partially opening the superheater tubes let enter the fire box; the pipes were here but the danger of Exposed to burning. In contrast, the invention shows a way, such as a strong one Overheating can be achieved without special stress on the superheater tubes. This is to be done in that part of the smoke tubes facing the fire box Devices, for example insert tubes with a heat-protecting air gap be provided between insert pipe and smoke pipe, which the heat emission of the flue gases to reduce the boiler water at this point.

Auf der Zeichnung stellt Abb. z einen Längsschnitt eines Lokomotivkessels mit gemäß der Erfindung ausgebildeten Rauchrohren und Abb. z in größerem Maßstabe, ebenfalls im Längsschnitt ein derartiges Rauchrohr selbst dar. Abb. 3 und .f sind Darstellungen eines Ausführungsbeispieles mit besonderem Wärmeschutzmantel des Überhitzerrohres.On the drawing, Fig. Z shows a longitudinal section of a locomotive boiler with smoke tubes designed according to the invention and Fig. z on a larger scale, also shows such a smoke pipe itself in longitudinal section. Fig. 3 and .f are Representations of an embodiment with a special heat protection jacket of the superheater tube.

Abb. 5 bringt ein Ausführungsbeispiel mit besonderer Ausbildung des Rauchrohres.Fig. 5 shows an embodiment with a special design of the Smoke pipe.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. z und 2 führt vom Dampfdom a1 des Lokomotivkessels A eine Naßdampfleitung b1 zu einem in der Rauchkammer R der Lokomotive vorgesehenen Naßdampfsammler B, an den die einen Enden der in üblicher Weise in Rauchrohre a= des Lokomotivkessels hineinragenden Überhitzerrohre C angeschlossen sind. Die anderen Enden der Rohre C stehen mit einem Heißdampfsammler F in Verbindung. Die Rohre C sind in den Rauchrohren ca= bis dicht an die Feuerbuchsrohrwand a3 des Kessels A herangeführt und in ihrem der Feuerbuchswand benachbarten Teil in bekannter Weise gegabelt. Der gegabelte Teil der Rohre C wird innerhalb der Rauchrohre von j e einem Einsatzrohre D umschlossen. Zwischen dem Rohre D und dem Rauchrohre a2 ist ein Luftspalt freigelassen, der als Wärmeschutz wirkt und im Bereich des Rohres D den Übergang der Wärme der Heizgase auf das Kesselwasser erschwert, so daß in diesem Bereich die Heizgase ihre Wärme im wesentlichen nur auf den im Rohre C strömenden Dampf übertragen können. Die Gabelung der Rohre C bewirkt hierbei eine Querschnittsverengung des Rauchrohres, die eine Steigerung der Geschwindigkeit der Heizgase und damit einen besseren Wärmeübergang zur Folge hat.In the embodiment according to Fig. Z and 2 leads from the steam dome a1 of the locomotive boiler A a wet steam line b1 to one in the smoke chamber R the Locomotive provided Naßdampfsammler B, to which one ends of the usual Way in smoke pipes a = of the locomotive boiler protruding superheater pipes C connected are. The other ends of the tubes C are connected to a superheated steam collector F. The pipes C are in the smoke pipes approx = up to the fire box pipe wall a3 of the Boiler A brought up and in its part adjacent to the fire book wall in known Forked way. The forked part of the tubes C is inside the Smoke pipes enclosed by one insert pipe D each. Between the pipe D and the Flue pipes a2, an air gap is left free, which acts as thermal protection and in the area of pipe D makes it difficult for the heat from the heating gases to pass to the boiler water, so that in this area the heating gases essentially only apply their heat to the im Pipes C can transfer flowing steam. The bifurcation of the tubes C causes this a narrowing of the cross section of the smoke pipe, which increases the speed the hot gases and thus a better heat transfer.

Bei der eintretenden hohen Überhitzung des Dampfes kann es hierbei aber vorkommen, daß der überhitzte Dampf am Ende seines Weges wieder Wärme an die Heizgase abgibt, da deren Temperatur unter Umständen in dem der Rauchkammer benachbarten Teil des Rohres a2 unter die Temperatur des überhitzten Dampfes sinkt. Um dies zu vermeiden, wird bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 und 4 in an sich bekannter Weise eine derartige Abkühlung des Dampfes verhindert. Zu diesem Zweck ist über die Dampfrohre E ein kegelförmiges ' Rohr F geschoben, dessen weiteste Stelle an der hinteren Rauchkammerwand durch eine Platte f 1 abgeschlossen ist. Die Neigung der Mantellinien des Rohres F gegen die Rohrachse ist so gewählt, daß die nach der Rauchkammer hin zunehmende Querschnittsverengung der Rauchrohre ungefähr der Abnahme der Temperatur der Rauchgase in diesem Rohrabschnitt entspricht. Hierdurch wird neben der Verhinderung eines Sinkens der Dampftemperatur eine günstigere Wärmeabgabe an das Kesselwasser erzielt.In the event of high overheating of the steam, this can occur but it can happen that the superheated steam at the end of its path returns to the heat Gives off heating gases, as their temperature may be in the neighboring smoke chamber Part of the pipe a2 drops below the temperature of the superheated steam. To do this avoid, is known per se in the exemplary embodiment according to FIGS. 3 and 4 Way prevents such a cooling of the steam. To that end is about the steam pipes E pushed a conical 'pipe F, its widest point at the rear smoke chamber wall is closed by a plate f 1. The inclination the surface lines of the pipe F against the pipe axis is chosen so that the after Smoke chamber towards increasing cross-sectional constriction of the smoke tubes approximately the decrease corresponds to the temperature of the flue gases in this pipe section. This will in addition to preventing the steam temperature from falling, it also provides more favorable heat dissipation achieved on the boiler water.

Die gleiche Wirkung wird bei dem Ausführungsbeispiele nach Abb. 5 durch die an sich bekannte kegelförmige Gestaltung jedes der Rauchrohre G erreicht.The same effect is achieved in the exemplary embodiment according to FIG. 5 achieved by the conical design of each of the smoke tubes G, which is known per se.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Smoke tube boilers designed especially for locomotives with superheater arranged in the smoke tubes, characterized in that in the the fire box facing part of the smoke tubes (a2) devices (D) are provided which reduce the heat given off by the heating gases to the boiler water.

2. Smoke tube boiler according to claim i, characterized in that in the one facing the fire box Part of the smoke tubes (a2) insert tubes (D) with one provided between the two tubes heat-protecting air gap are built in.

3. smoke tube boiler according to claim i, characterized characterized in that the superheater tubes (C) forked in the area of the devices (D) are.

4. smoke tube boiler according to claim i, characterized in that in which the Smoke chamber facing part of the smoke tubes closed jacket tubes (F) are used surrounding the superheater tubes.

5. smoke tube boiler according to claim 4, characterized characterized in that the jacket tubes (F) surrounding the superheater tubes are conical are trained.