143605. lajstromszámú szabadalom • Mozdonykazán
143.605 hogy az említett rendszabályok kombinációjával a túlhevítési hőfokot pl. 258 C°-ról ;380°-ra lehet emelni a túlhevítő felületének növelése nélkül, úgyhogy az utóbbi hőmérsékletet a vízelpárologtató fűtőfelületnek kereken 33 százalékát kitevő túlhevítő-fűtőfelülettel érik el. E kísérletek azonban nem vezettek tartós eredményre és a korszerű francia mozdonyokon — éppúgy, mint más országokban — a kívánt pl. 400°-os túlhevítési hőmérsékletet teljes terhelésnél megfelelő nagyságú túlhevítőfelülettel érik el, mely a vízelpárologtató fűtőfelületnek többnyire több mint 45 százalékát teszi ki, ha a mozdonyokon fáradt gőzzel üzemelt tápvízelőmelegítők vannak. Ez azt jelenti, hogy a túlhevítőfelület fajlagos teljesítménye, vagyis fűtőfelületegységenkénti hőfelvétele aránylag csekély. A legújabb ^nozdonytervezési tankönyvek, pl. Meineke 1949-ben megjelent könyve, azt ajánlják, hogy az égési gázoktól súrolt H falfelületnek viszonyát a cső főrészének szabad q áramlási keresztmetszetéhez a forrcsöveknél ugyanakkorára vegyük, mint a füstcsöveknél, beleszámítva a bennük levő túlhevítőelemeket. Minthogy ez a viszony messzemenően megszabja valamely cső teljes áramlási ellenállását, ez a szabály —• amennyiben más különleges eszközökhöz nem nyúlunk — azt jelenti, hogy a forrcsövek szabad keresztmetszetének egységén kb. ugyanannyi gáz folyik át, mint a füstcsöveken. Az áramlástan törvényei szerint a fenti szabály az egész csőrendszer áramlási ellenállásának megközelítően a legkisebb, értékét eredményezi, ha adottnak tekintjük az összes áramlási keresztmetszet összegét, a gáztól súrolt fűtőfeiületek nagyságát és a gázmennyiséget. A mozdonykazánok méretezése tekintetében eddig eHerjedt nézeteket az a törekvés uralja, hogy az árai Üási ellenállást csökkentsék és ezért az említett \ iszonyok — H/q — mintegy 400-ra való korlátozási t ajánlják. Ez meg is felel a mozdonyépítésben mái több mint félszáz éve elismert szabálynak, mely szerint a forrcsövek átmérője a csőhossznak mintegy századrésze kell, 'logy legyen, amiből a H/q = 400 arány adódik. Kitűnt mármost, hogy a szokványos méretezési szabályok nem használhatók, ha a szívóhuzamberendezés szokatlanul nagy hatásfokú, mint amilyent pl. a 173.385 sz. osztrák szabadalmi leírás ismertet. Ennél a füstkamra légritkítása mintegy 100 mm vízoszlop, mimellett a kiáramló gőz ellennyomása, a gőzhengervezérlés kiáramlócsonkjánál, vagy általánosabb kifejezéssel: a főhajtógép kiáramlócsonkjánál, pl. 0,1 att, ellentétben a közönséges fúvócsőberendezésekkel, melyek három-négyszeres ellennyomást követelnek meg. A találmány szerint az ilyen nagy, vagy megközelítően ilyen nagy hatásfokú szívóhuzamberendezést, mely a füstkamrában 100 mm légritkítást tesz lehetővé, legfeljebb 0,2 att, fent meghatározott ellennyomás mellett, ami pl. a Kylchap-féle közbenső száj csövekkel felszerelt többszörös kürtőkkel is megvalósítható —• azzal az előírással kombináljuk, hogy az áramlási út -áthaladási ellenállása az egyes forrcsövekben vagy összefogott csőmezőben, adott gáz^ mennyiségre nézve, a szűkítetten csőkeresztmetszet egységére lényegesen nagyobb legyen, mint az áramlási út áthaladási ellenállása a füstcsövekben. A mellékelt rajzok a találmány szerinti fojtószervek több kiviteli alakját, melyek a forrcsövekben az áramlási út áthaladási ellenállásának növelésére alkalmasak, példaképpen tüntetik fel. Az 1—11. ábrák az egyes forrcsövek bevezetővégénél alkalmazott fojtószervek hosszmetszetei. A 12—13. ábrák az egyes forrcsövek kivezetővégénél alkalmazott fojtószervek hosszmetszetei. A 14. ábra összefogott forrcisőmező kivezetővégénél alkalmazott fojtószervet mutat. A 15—16. ábrák olyan megoldás hosszmetszetét, ill. felülnézetét szemléltetik, amelynél a forrcsövek fojtószerve a fúvócső keresztmetszetét változtató szervhez van kapcsolva. Az 1. ábrán a fojtószerv kicsiny szerkezeti hoszszúságú 1 fojtógyűrű, melyet a 2 forrcsövek csövenkin t kissé változó belső átmérője miatt játékkal helyezünk a forrcsőnek a tűzszekrény felé eső végébe és rögzítés, valamint hőelvezetés végett a 3 helyen összehegesztünk a forrcsővel. Minthogy az erős fojtóhatás elérésére sugárirányban aránylag vastag gyűrű a vízzel hűtött csőhöz képest sokkal magasabb hőmérsékletet vesz fel, a hőokozta viszonylagos megnyúlások mindenoldali vagy térben kiterjedt hegesztést csakhamar elnyírnának, miért is a kerületnek csak szűkre szabott helyén hegesztünk. A fojtógyűrűt hőálló anyagból, pl. krómmal ötvözött és nikkeladalékot is tartalmazó különleges acélból készítjük. Az 1. ábra szerinti fojtógyűrűk kiváltképp olajtüzelésű mozdonyokhoz alkalmasak, melyeknél nem keletkezhetnek elkérgesedések a gázáram által tovaragadott izzó hamu- vagy szénrészecskék hatására. A 2. ábra szerinti 5 fojtógyűrű már körülmenő hegesztést enged. meg. Evégből a gyűrű hegesztendő 5' végének falvastagságát oly kicsinyre veszszük, hogy ezt a gyűrűvéget a 6 hegesztési varrat hatékonyan hűti, és hogy annak viszonylagos vékonysága folytán a még fennmaradó hőfokkülönbségek nem okozhatják a varrat túlzott igénybevételét. A varratot célszerűen köszörüléssel vagy marással lesimítjuk, hogy izzó hamu hozzá ne tapadhasson. A találmány szerint a 7 vonal mentén lekerekített, homorú körvonal azt eredményezi, hogy a tovaragadott hamurészecskék megcsúsznak és így nem tapadnak a fojtógyűrűhöz. Ezenkívül a beáramló sugár kontrakciójának fokozása a berajzolt s—s áramvonalak szerint a fojtást hatásosan megnöveli. A fojtógyűrűnek az áramlás irányában kúposán bővülő 8 kivezetőfelülete arra való, hogy a csöveknek számos országban szokásos tisztítását, melynél azokat a kivezető végük felől kifújják" kikaparják, ill. kikefélik, elősegítse. A 3. ábra olyan 10 íöjtógyűrűt szemléltet, amely - erősen hőálló anyagból készítve — alakjánál /ogva sajtolással állítható elő, végig csekély falvastagságú és kellően rugalmas. A gyűrű befelé Kiálló, keskeny 11 bevezetőszéle és kúpos 12 külső felülete különösen eredményesen akadályozza meg hamurészecskék .rátapadását. A belső 13 nyúlvány központosításra való. A d belső átmérő a 4. ábra szerint 14, 15 vállakkal kialakított 16 gyűrűnek vagy az 5. ábra szerint kúpos 18 külső felülettel ellátott 17 gyűrűnek behengerlésével a gyakorlati követelményekkel könnyen összhangba hozható, ami különösen kísérletek szempontjából előnyös, mert a legjobb fojtóhatást a legegyszerűbb eszközökkel állapíthatjuk meg.
