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Als senkrechter Schachtkessel ausgebildeter Dampferzeuger.
Man kann einen Dampferzeuger in Form eines senkrechten Schachtes in der Weise ausbilden, dass man die der eigentlichen Dampferzeugung dienenden Rohre an der Wandung einer zentralen Brennkammer anordnet und die Überhitzerrohre in einem dem Strahlungsraum nachgeordneten Zuge unterbringt.'
Zweck der Erfindung ist es, die Verluste, die sieh bei einem derartigen Dampferzeuger dureh die Wärmeausstrahlung ergeben würden, weitgehend herabzumindern. Zu diesem Zwecke wird der Kessel von einem Luftvorwärmer umgeben, in dem die Verbrennungsluft in Wärmeaustausch mit den abziehenden Rauchgasen tritt.
Verwendet man im Wärmeaustauscher eine gewellte Trennwand, die an der Innenseite von den Rauchgasen, an der Aussenseite dagegen von der Verbrennungsluft bestrichen wird, so bildet sich um den Dampferzeuger gewissermassen ein Lnftmantel. der die Abwärme der Abgase aufnimmt. Diese Anordnung kann in der Weise weiter ausgebildet werden, dass man um den Luftvorwärmer herum nochmals einen Luftmantel anordnet, durch den die kalte Verbrennungsluft zugeführt wird, ehe sie in den eigentlichen Luftvorwärmer gelangt. Mit einer derartigen Anordnung wird eine Abstrahlung von Wärme nach aussen fast völlig verhindert.
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Luftvorwärmers und des äusseren Luftmantels zu erreichen, unterteilt man den die Brennkammer umgebenden Raum in einzelne Segmente, die durch Trennwände voneinander geschieden sind.
Man kann dann die äusseren Wände abnehmbar machen, so dass man die einzelnen Teile, die im Innern eines Segmentes liegen, leicht ausbauen kann. Bei den Rohren wird eine leichte Ausbaumöglichkeit insbesondere dadurch erreicht, dass man sie an Trägern aufhängt, die in die Rohrbögen eingeschoben sind.
Durch die eben beschriebene Anordnung wird eine gute Ausnutzung der Wärme in radialer Richtung gewährleistet.
Das Mauerwerk des Kessels, das den eigentlichen Schacht bildet, wird ferner so aufgebaut, dass es unbelastet ist. so dass es sich unter der Wirkung der Erwärmung frei ausdehnen kann, wobei man das den Abschluss bildende obere Gewölbe zweckmässigerweise an einer vom Schacht unabhängigen Konstruktion aufhängt.
Der beschriebene Kessel ist besonders zweckmässig zur Erzeugung von Grenzdampf, d. h. von Arbeitsdampf beliebigen Druckes, der unter kritischem Druck bei mindestens kritischer Temperatur des betreffenden Arbeitsmittels erzeugt wird.
Die Fig. 1 und 2 zeigen in einem Längsschnitt und in einem Querschnitt nach der Linie a-a den Dampferzeuger gemäss der Erfindung. 1 stellt die Wandung des Feuerungssehachtes dar. Diese ist aus hohlen Formsteinen aufgemauert und nach obenhin frei, so dass sie sich ohne weiteres in ihrer Längsrichtung ausdehnen kann. Das Abschlussgewölbe 2 ist dutch Stangen 5 an einer Eisenkonstruktion 4 auf-
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aus den beiden Figuren ersichtlich, liegen sämtliche Rohre J ein Stuck vor dem eigentlichen Mauerwerk, das sie fast vollkommen gegen die Strahlung abschirmen.
An ihrem unteren Ende 16 sind die Erzeugter- rohre nach innen eingezogen und bilden auf diese Weise, wie besonders deutlich aus der Fig. 2 hervorgeht, eine Art Rost, durch dessen Zwischenräume die Schlacke hindurchfällt.
Die Verbrennungsluft strömt durch den Hohlraum 9 zwischen dem dünnen äusseren Mantel 10 und dem eigentlichen Vorwärmerraum 11 in der Richtung der eingezeichneten Pfeile hindurch. Aus dem Grundriss ist ersichtlich, dass im Vorwärmerraum 11 zickzackförmige Blechwände eingebaut sind. Die eine Seite dieses Bleches wird von den Rauchgasen, die andere von der vorzuwärmenden Verbrennungsluft bespült. Gas und Luft werden im Gegenstrom zueinander geführt. Aus dem Grundriss ist ersichtlich, dass auf diese Weise auf verhältnismässig kleinem Raum sehr grosse wirksam ? Wärmeaustauschflächen untergebracht werden können.
Im Querschnitt des Dampferzeugers sind die von Luft durchströmten Räume durch kleine Striche, die Rauchgaskanäle durch Punkte angedeutet. Beim Durchströmen durch den Kanal 9 führt die Luft zunächst die durch die Wand 16 durchtretende Wärme ab, während sie im Vorwärmer 11 sowohl Wärme aus der Blechwand 14 wie aus dem Mauerwerk 17 aufnimmt. Die Blechwand braucht dabei, was für den Aufbau einen wesentlichen Vorteil bedeutet, gegen die Wände 16 und 17 nicht abzudichten, sondern sie hat nur eine Vermischung von Gas und Luft zu verhüten.
Aus dem Vorwärmerraum 11 strömt die Luft durch die hohlen Mauersteine 1 und tritt durch radiale Öffnungen in Richtung der eingezeichneten Pfeile radial durch die Kesselrohre hindurch, ferner durch eine zentrische Düse 13 gegen die Flamme in den Verbrennungsraum. Der Flamme wird also allseits Verbrennungsluft zugeführt, wobei gleichzeitig das Mauerwerk j ! gekühlt wird. Die Rauchgase strömen durch die Räume 8 an den Überhitzerrohren vorbei. durchfliessen den Vorwärmerraum 11 und ziehen durch den Fuchs 12 zum Schornstein ab.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Als senkrechter Sehachtkessel ausgebildeter Dampferzeuger, bei dem die Dampferzeugerrohrp im Strahlungsraum und die Überhitzerrohre in einem den Strahlungsraum rings umgebenden Zuge liegen, dadurch gekennzeichnet, dass der die Überhitzerelemente enthaltende Zug von einem Luftvorwärmer allseitig umgeben ist, in dem die Verbrennungsluft in Wärmeaustausch mit den abgehenden Rauch-
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