143605. lajstromszámú szabadalom • Mozdonykazán

Megjelent: 1957. augusztus hó 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 143.605. SZÁM 13. a. 22-25. OSZTÁLY — Gi—68. ALAPSZÁM Mozdonykazán Dr. techn. Giesl-Gieslingen Adolph mérnök és Dr. techn. Altmann Fritz mérnök, mindketten Wien A bejelentés napja: 1955. november 1. Ausztriai elsőbbsége: 1954. december 10. A találmány mozdonykazánok körébe tartozik, melyeknél az égési gázok csőkötegen áramlanak át. Utóbbi egyrészt ún. forrcsövekből áll, melyeknek csak vízpárologtató fűtőfelületük van, másrészt párhuzamosan kapcsolt, nagyobb átmérőjű csövekből, az ún. füstcsövekből, melyek azonkívül a gőztúlhevítő felvételére is alkalmasak, úgyhogy azokban az égési gázok melegük egy részét a környező vízrnek, többi részét pedig a munkagőzt átbocsátó túlhevítőelemeknek adják át. A gőzmozdonyok legjobb összgazdaságosságának eléréséhez, fontos, hogy a gőz hőmérsékletével, vagyis a. túlhevítéssel oly magasra menjünk, amennyit a kenési technika mindenkori állása megenged. Ugyanakkor azonban a túlhevítőnek, mely aránylag súlyos és csak nagy költséggel szerezhető be, ill. tartható jókarban, adott teljesítménynél aránylag kicsiny fűtőfelülettel kell rendelkeznie. Ezenkívül a tüzelőanyag kellő kihasználása érdekében a forrcsövekből és a füstcsövekből távozó füstgáz hőfokának a lehető legalacsonyabfonak kell lennie. A találmány célja a gyakorlatilag alkalmazható legmagasabb túlhevítési hőfok elérése, ami ez idő szerint 400—450 C°, sőt még magasabb, mégpedig a lehető legkisebb túlhevítő felülettel és a legnagyobb összgazdaságossággal. A találmány további fontos célja, hogy meglevő mozdonykazánok túlhevítési hőmérsékletét igen jelentékenyen, általában a legnagyobb megengedhető hőfokra emeljük, mégpedig a meglevő csőrendszer megtartása mellett, tehát a kazán- vagy túlhevítőcsövek kicserélése nélkül. Így majd módunkban áll elavult forrógőzkazánok olcsó korszerűsítése vagy új kazánok gyakran nem teljesen kielégítő túlhevítési hőfokának helyesbítése. A találmány szerint e célokat úgy érjük el, hogy nagy hatásfokú huzamkeltő berendezést kombinálunk a mozdonykazán csőrendszere ellenállási és keresztmetszeti viszonyainak alkalmas egybehangolásával. Ezért a találmány szerinti, füstcsöves túlhevítőjű mozdonykazánnál egyrészt olyan szívóhuzamberendezést alkalmazunk, amelynek segítségével a füstkamrában a levegőt mintegy 100 mm vízoszlop-nyomásra hígíthatjuk, mimellett az ellennyomás a főhaj tógép kivezetőcsonkjánál mérve legfeljebb 0,2 att, másrészt az egyes forrcsövekben vagy összefogott csoportjukban az áramlási út áthaladási ellenállása, adott gázmennyiségre és- á szűkítetten csőikeresztmetszet egységére vonatkoztatva lényegesen (pl. legalább 10 százalékkal) nagyobb, mint a füstcsövek áramlási útjának ellenállása. Ennek elérésére a találmány szerint a falsúrlódást fokozzuk, amivel egyúttal a hőátbocsátás is megnő, vagy a forrcsövek közegáramába fojtószerveket iktatunk be, vagy pedig az említett két rendszabályt egyesítjük. Az egyik előnyös megoldásnál a fojtószervek a forrcsövek szabad beáramlási keresztmetszetét a tűzszekrény felöli csőfalnál akként szűkítik le, hogy a szűkített beáramlási keresztmetszet a forrcső szűkítetten keresztmetszetének legfeljebb fele. A fojtószervek célszerűen gyűrűk, melyeket a forrcsöveknek a tűzszekrény felöli végébe helyezünk. Egy másik előnyös megoldásnál a fojtószervet a forrcsőmezőből a füstkamrába kiáramló gázáram kilépési végénél rendezzük el. Ekkor a szűkítetten forrcsövekből kilépő gázáramot mögéje iktatott fojtószervvel a maga egészében fojthatjuk, vagy pedig ismét minden egyes forrcsőbe helyezünk egy-egy fojtószervet, de most csak a kivezető végükön. A szűkítésnek azonban ugyanakkora hatás elérésére megfelelően fokozottabbnak kell lennie, mert a kilépésnél a gáztérfogatok kisebbek. Már folytattak kísérleteket a túlhevítés oly módon való fokozására, hogy a túlhevítőbe nagyobb mennyiségű füstgázt vezettek, mely célból a füstcsöveken belül a szabad áramlási keresztmetszetet növelték és evégből a füstcsövek átmérőjét nagyobbra vették és (vagy) a túlhevítőelemek keresztmetszetét csökkentették, vagy pedig a forrcsövek számát kisebbítették,- avagy a gáz áthaladását fojtották le a forrcsövekben, vagy végül e rendszabályok többjét, egyidejűleg alkalmazták. Ilyen kísérleteket ismertet pl. a Revue Generale des Chemins de Fer párizsi folyóirat 1929. évfolyama a 326—440. oldalakon. Ott arról van szó,