<Desc/Clms Page number 1>
Kessel zur Erzeugung von überhitztem Hochdrnckdampf.
Die Erfindung betrifft einen Kessel zur Erzeugung von Dampf hoher Temperatur und hohen Druckes und bezweckt, diesen Dampf wirtschaftlicher und vorteilhafter als bisher zu erzeugen.
Es sind bereits Kessel zur Dampferzeugung bekannt, bei denen Wasser unter Druck durch einen
EMI1.1
wird, die mit der dem Drucke des zu erzeugenden Dampfes entsprechenden ganz oder nahezu iibereinstimmt, worauf das so erhitzte Wasser in eine Dampferzeugungskammer getrieben wird. Ebenso ist es bekannt, einen Dampferzeuger mit zwei konzentrischen Rohren zu bauen, deren jedes am Oberende mittels eines Dornes geschlossen ist, wobei die zwei Rohre voneinander im Abstand angeordnet und an ihren Unterenden wasserdicht vereinigt sind. In den Ringraum am Unterende eines solchen Dampferzeugers wurde Wasser zwecks Umwandlung in Dampf eingeleitet, wobei der Raum am Oberende des Dampferzeugers dazu diente, den Dampf zu trocknen oder zu überhitzen.
Der Erfindung gemäss wird Wasser, dessen Temperatur allmählich erhöht wurde, bis sie ganz oder nahezu dem Druck des zu erzeugenden Dampfes entspricht, in den oberen und heissesten Teil einer Dampferzeugungskammer gespritzt und hier mit einem hoch erhitzten Körper in Berührung gebracht, so dass es augenblicklich in Dampf verwandelt wird, der dann von dem oberen Teil der Dampferzeugungskammer durch eine Leitung geführt und in den oberen und heissesten Teil einer besonders beheizten Dampffiber- hitzerkammer gespritzt und mit einem andern hoch erhitzten Körper in dieser Kammer in Berührung gebracht wird, in der er expandieren kann und die an ihrem Oberteil einen Auslass hat.
Etwa im Dampf enthaltenes Wasser in der Dampferzeugungskammer oder in der Überhitzerkammer kann sich vom Dampf abscheiden und in einen unteren erhitzten Teil der Kammer fallen, in welchem es allmählich verdampfen kann. In dieser Weise kann überhitzter Hochdruckdampf vom oberen Teil der Überhitzerkammer im trockenen Zustande durch eine andere Leitung zu einer Kraftmaschine oder einer andern Vorrichtung geleitet werden, in der er verwendet werden soll.
Die Erwärmung der beiden Körper erfolgt z. B. durch die Verbrennung von flüssigem Brennstoff.
Die Erfindung ist auf der Zeichnung beispielsweise dargestellt u. zw. zeigt : Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch die Vorrichtung. Fig. 2 ist eine Draufsicht. Fig. 3 zeigt eine Einzelheit.
In dem Ausführungsbeispiel besteht der Dampferzeuger aus zwei konzentriseh angeordneten Glocken a und b, die von zwei ähnlich geformten Glocken c und d umgeben sind. Die beiden äusseren Glocken sind an ihren unteren Enden flüssigkeitsdicht miteinander verschraubt. In ähnlicher Weise sind die beiden inneren Glocken, welche die Dampferzeugungskammer e bilden, angeordnet. Die nach innen zu liegende der beiden äusseren Glocken, d. h. die Glocke c befindet sich in einem geringen Abstand von der äusseren Glocke b des Dampferzeugers.
Auf diese Weise wird ein glockenförmiger Raum f gebildet, dèr auf der einen Seite mit dem untern Ende der entsprechenden Verbrennungskammer g in Verbindung steht, die durch die innere Glocke a des Dampferzeugers gebildet wird. Auf der andern Seite mündet der Raum t in den Auslassstutzen h. Die innere Glocke c befindet sieh ebenfalls in einem gewissen Abstand von der Glocke d, so dass zwischen beiden eine Speisewasserkammer i gebildet wird, die mit einem Gewindenippel il verstehen ist, der mit der Speisewasserleitung verbunden wird.
Axial durch die oberen Enden der beiden äusseren Glocken c und d und durch das obere Ende der Glocke b des Dampferzeugers ist flüssigkeitsdieht ein Rohr k eingesehraubt, das an seinem unteren Ende innerhalb der Dampferzeugungskammer e mit Muttern m, m1 ausgerüstet ist. Die untere Mutter m1 bildet infolge Anordnung von Löchern m2, die mit dem inneren Raum des Rohres k in Verbindung stehen, eine Wasserstreudüse, um das Wasser auf die
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
das obere Ende des Rohres im oberen Teil des Rohres/c steckt. Der Kanal n ist durch ein oder mehrere seitliche Löcher p in der Wand des Rohres k mit der Speisewasserkammer i verbunden.
Die Anordnung ist derart, dass das unter Druck in die Kammer i geführte Wasser, das von einem Speisewasservorwärmer kommen kann, durch die seitlichen Öffnungen p in das Rohr k strömt, um dann durch den Kanal n und durch die Streudüse mi auf die Oberseite der Glocke a zu gelangen, welche die Verbrennungskammer e bildet. Das Wasser wird während seines Durchganges durch die Kammer i und durch das Rohr 1c infolge der hoch erhitzten Verbrennungsprodukte auf eine hohe Temperatur gebracht. Die Verbrennungsprodukte strömen von der Verbrennungskammer g durch den Raum f, wie es weiter unten beschrieben ist.
Um zu verhindern, dass das Wasser bei der Berührung mit der erhitzten Bedachung der Verbrennungskammer g eine kugelförmige oder tropfenförmige Gestalt annimmt, um dann nach unten auf den Boden der Dampferzeugungskammer e zu rollen, kann die Bedachung, wie dargestellt, mit einer Anzahl konzentrisch angeordneter, sich nach oben und aussen erstreckender Ringflanschen r versehen sein. Zu dem gleichen Zweck kann die Bedachung mit einer Anzahl sich nach oben erstreckender Spitzen r1 versehen werden, wie es die Fig. 3 zeigt. Das Wasser, das etwa auf den ringförmigen Boden der Dampferzeugungskammer e fällt. wird leicht durch die stark erwärmte Wandung a der Verbrennungskammer verdampft werden.
EMI2.2
kammer verdampft wird.
Die äussere Glocke t der Dampfüberhitzungskammer ist an ihrem oberen Teil mit einem seitlichen Schraubennippel t2 versehen, der zur Verbindung mit einer Kraftmaschine oder einer andern Einrichtung dient, in welcher der erzeugte überhitzte Dampf benutzt werden soll. Der Dampf- erzeuger und der Dampfüberhitzer können wie dargestellt vorteilhaft nebeneinander angeordnet werden und auf einer gemeinsamen Platte x sitzen.
Die Brennerdüsen 3 für den flüssigen Brennstoff, die zur Beheizung des Dampferzeugers und des Überhitzers dienen, sind innerhalb eines ortsfesten Gehäuses y angeordnet und mit diesem verbunden.
An diesem Gehäuse befindet sich die Platte x, die den Dampferzeuger und den Überhitzer trägt und beweglich mit dem Gehäuse in Verbindung steht. Die Verbindung erfolgt auf der einen Seite bei 1/mit dem
Gehäuse, während die Platte x auf der andern Seite abnehmbar auf dem Gehäuse lagert. Zu diesem Zwecke ist eine Flügelsehraube s und eine Mutter il au dieser Seite vorgesehen. Die Platte x kann so mit den auf der Platte befestigten Teilen in leichter Weise nach der einen Seite ausgeschwenkt werden, um die Brenner und die Verbrennungskammern g und 81 zugänglich zu machen. Jeder Brenner enthält, eine Rohrschlange 1. Das Rohr 1 ist an dem einen Ende an den rohrförmigen Ölzuflussnippel 2 angeschlossen, der im unteren Teil des Gehäuses y befestigt ist, das eine kegelstumpfförmige Gestalt besitzt.
Die Rohrleitung 1 ist am andern Ende mit der sich nach oben erstreckenden und in der Mitte liegenden Brennerdüse. 3 verbunden, die von dem Nippel 2 getragen wird. Der mittlere Teil des Rohres 1 ist als kegelförmige Rohrschlange la ausgebildet, wobei diese Schlange koaxial und oberhalb zu der Brennerdüse J liegt. Ferner ist oberhalb und koaxial zur Brennerdüse 3 ein Rohr 4,4a von doppelkegelstumpfförmiger Gestalt angeordnet. Der obere Teil 4 dient zur Unterstützung der Rohrschlange la des Rohres 1. Jedes Rohr 4, 4a ist mit einem äusseren ringförmigen konischen Teil 5 versehen, der innerhalb des Gehäuses y liegt und von diesem gestützt wird. Dieser Teil dient gleichzeitig als Zwischenwandung, um die Verbrennungskammer g bzw. s'von dem unteren Teil des Gehäuses abzutrennen.
Das Gehäuse ist mit einer oder mehreren Öffnungen 6 zwecks Zuführung der Luft zu der Brennerdüse 3 versehen. Jedes Brennerrohr 4,4a ist ferner mit einer äusseren segmentförmigen Zwischenwand 7 ausgerüstet, die sich gegen einen Teil des unteren Endes der Verbrennungskammerwandung a bzw. s legt. Das Gehäuse y ist oberhalb der ringförmigen konischen Unterteilungswände 5 mit einer Auslassöffnung h versehen. Die Anordnung ist so getroffen, dass die aus der Verbrennungskammer g des Dampferzeugers kommenden Verbrennungprodukte gezwungen werden, von der einen Seite des Bodens der Kammer in das untere Ende des Raumes f zu strömen, welcher den Dampferzeuger a, b umgibt, worauf die Gase dann in diesem Raume nach oben strömen, um schliesslich auf der anderen Seite abwärts in die Auslassöffnung h zu gelangen.
Die heissen Verbrennungsprodukte von dem unteren Ende der Verbrennungskammer 81 des Dampfüberhitzers s, t strömen unmittelbar zur Auslassöffnung/t. Die Ölzuflussnippel 2 an den unteren Enden des Gehäuses sind an ein gemeinsames Rohr 8 angeschlossen, dessen eines Ende 36t mit der Speisepumpe für den flüssigen Brennstoff in Verbindung steht. Das andere Ende 8b dieses Rohres ist verschlossen oder, wie in gestrichelten
<Desc/Clms Page number 3>
Linien dargestellt, mit einem Behälter 8" für flÜssigen Brennstoff gekuppelt, der auch Luft unter Druck enthält, so dass, wenn die Pumpe aussetzt, der flüssige Brennstoff selbsttätig den Brennerdüsen 3 durch die Druckluft über ein Rückschlagventil 9 zugeführt wird, welches selbsttätig schliesst, wenn die Brennstoffpumpe arbeitet.
Die Auslassöffnung h kann mit einem Schornstein verbunden werden, wenn der Kessel in Verbindung mit einer ortsfesten Kraftmaschine verwendet wird. Es kann auch ein wagerecht liegendes Rohr 10, wie auf der Zeichnung dargestellt, zur Anwendung kommen, wenn der Kessel in ein Fahrzeug eingebaut wird, so dass in jedem Falle die Verbrennungsprodukte durch Saugzugwirkung in Strömung versetzt werden. Im letzteren Falle kann an der Verbindungsstelle des Auslasses h mit dem Saugzugrohr 10 eine Klappe 11 an gelenkt werden, die als Leitfläehe dient, um die Verbrennungsprodukte, welche in das Rohr strömen, so zu richten, dass der Richtungssinn der Fahrtrichtung des Wagens entspricht.
Der beschriebene Kessel kann zur Erzeugung von überhitztem Dampf oder einem andern Fluidum mit hohem Druck verhältnismässig kleine Abmessungen besitzen. Der Druck des Dampfes kann 70-140 kg pro em2 betragen, wobei der Dampf eine hohe Temperatur besitzt, so dass er im besonderen bei Maschinen verwendet werden kann, die zum Antrieb von Fahrzeugen dienen. Die Abmessungen des Dampferzeugers mit der Speisewasserkammer und dem dazwischenliegenden Kanal sind bei einer Bremsleistung von ungefähr 30 PS eine Höhe von 313 mm, bei einem Durchmesser von ungefähr 183 mm. Der Dampf- Überhitzer hat eine Höhe von ungefähr 180-200 mm und einen Durchmesser von 120 mm. Diese Abmessungsdaten werden nur als Beispiel angegeben.
Die Einzelteile des Aufbaues können in verschiedener Weise geändert werden. Die Teile, welche der Wärme ausgesetzt sind, bestehen aus einem Metall, das einer Korrosion bei hohen Temperaturen widersteht.
. PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kessel zur Erzeugung von überhitztem Hochdruckdampf, bei welchem Wasser unter Druck bei einer Temperatur, die ganz oder nahezu ganz dem Druck des zu erzeugenden Dampfes entspricht, in die Erzeugungskammern eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasservorwärmer, der Verdampfer und der Überhitzer aus je zwei ineinander geschobenen konzentrischen, glockenförmigen Teilen bestehen, die an der offenen Seite dicht miteinander verbunden sind und dass der Vorwärmer den Verdampfer konzentrisch umschliesst.