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Österreichische PATENTSCHRIFT Nr. 18730.
THOMAS WALTER BARBER IN LONDON.
Als Dampferzeuger oder Kondensator verwendbare Wärmeaustauschvorrichtung.
Vorliegende Erfindung betrifft eine als Dampferzeuger oder Kondensator verwendbare Wärmeaustauschvorrichtung, bei welcher eine obere und eine untere Kammer durch zwei Gruppen von Rohren verbunden sind, von denen die Rohre der einen Gruppe tiefer in die untere Kammer ragen als die Rohre der anderen Gruppe. Die Erfindung besteht nun darin, dass die Rohre der einen Gruppe auf der einen Seite und die der anderen Gruppe auf der anderen Seite der Vorrichtung angeordnet sind. Durch diese Anordnung wird an der Decke der unteren Kammer ein Dampfpotster erzielt, weiches das Wasser durch die in der Kammer weniger vorspringenden Rohre der ersten Gruppe nach aufwärts drückt.
Durch das in der unteren Kammer gebildete Dampfpolster wird das Wasser in dieser Kammer selbsttätig ungefähr in dem Niveau der unteren Enden der Rohre der ersten Gruppe gehalten, so dass abwechselnd Dampf- und Wasserkörper in diesen Rohren sich nach aufwärts bewegen. Der Dampf wird aus der oberen als Dampfsammler dienenden Kammer abgeführt, während das Wasser durch die zweite in die untere Kammer tiefer reichende Rohrgruppe zurückgeleitet wird. Die Rohre der ersten Rohrgruppo springen über den Boden
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hoden in einer Ebene liegen.
In den Kammern sind Rippen angeordnet, welche in der oberen Kammer das aus den höher ragenden Rohren austretende Wasser verhindern, beim Austritt des Dampfes aus der Vorrichtung mitgerissen zu werden und in der unteren Kammer zur Unterstützung bei ei der Dampferzeugung dienen.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt, und zwar zeigen die Fig. 1 und 2 zueinander senkrechte Schnitte durch denselben.
Die Vorrichtung besteht aus einer oberen und einer unteren Kammer A, Al, welche durch vertikale Rohre B, B1 verbunden sind. Jede Kammer besteht aus einem gewölbten, mit Rippen A3 versehenen Deckel A2 und aus einer Bodenplatte A4, mit welcher die
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angeordnet, von denen sich die Rohre B der einen Gruppe nur um ein kurzes Stück in das @nnere der unteren Kammer erstrecken, während die Rohre BI der anderen Gruppe nahezu bis zur unteren Begrenzungsnäche reichon. Oio Rohre 13 reichen in das Innere der oberen Kammer A hinein, die Enden der Rohre B1 schneiden dagegen mit der Boden- plattc der oberen Kammer ab.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende : Die untere Kammer Al wird in beliebiger Weise geheizt, wobei die heissen Verbrennungsgase vorteilhaft nach Bestreichen der unteren Kammer quer zu den Rohren, und zwar zuerst durch die Rohre B und sodann
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ist als die der letzteren. Die Vorrichtung wird bis zu einer entsprechenden, in Fig. 1 durch die Linie x-x bezeichnete Höhe mit Wasser gefüllt, so dass bei unbeheiztem Kessel die Kammer voll Wasser ist.
Sobald in der Kammer AI sich Dampf bildet, verdrängt er das Wasser durch die Rohre B, wobei an der Kammerdecke ein Dampfpolster entsteht, 'welches selbständig den Wasserspiegel in dieser Kammer ungefähr in der Höhe der unteren Enden der Rohre B aufrecht erhält. Selbstverständlich wird dieser Wasserspiegel beständig schwanken, entsprechend den Änderungen des Gleichgewichtszustandes zwischen dem Dampfdruck und der Wassersäule, so dass abwechselnd Wasser-und Dampfkörper in
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den Röhren B in die Kammer A aufsteigen.
Der Dampf wird aus der Kammer A abgeleitet, während das Wasser, da ein Rückfliessen durch nachströmendes Wasser und nachströmenden Dampf verhindert wird, durch die Rohre BI in die untere Kammer zurückgelangt. Um weiters ein Rückniessen des Wassers durch die Rohre B zu verhindern, werden vorteilhaft die oberen Enden dieser Rohre in das Innere der oberen Kammer vor- springend angeordnet. Die Rohre BI sind fortwährend mit in die Kammer AI zurückströmendem Wasser vollständig gefüllt, so dass der Dampf seinen Weg durch die Rohre B nach aufwärts nimmt, da letztere einen viel geringeren Widerstand als die Rohre BI bezw. die in letzteren enthaltenen Wassersäulen bieten.
Im Betriebe wird durch die Rohre BI nur während der Ingangsetzung etwas Dampf entweichen, sodann jedoch nur Wasser zurückströmen. Die Rohre sind, wie ersichtlich, in zwei getrennten Gruppen links und rechts angeordnet, so dass die Temperatur der einen Gruppe höher als die der anderen gehalten werden kann. Um die Zirkulation zu erhöhen, sind die Rohre der einen Gruppe auf der einen Seite und die der anderen Gruppe auf der anderen Seite der Vorrichtung angeordnet.
Die Rohre BI können auch mittels Schutzrohre gegen eine zu starke Einwirkung der heissen Gase geschützt und die ganze Vorrichtung selbstverständlich in ein entsprochendes Gehäuse eingeschlossen werden.
Die Rippen A3 in der oberen Kammer verhindern, dass das aus den Rohren austretende Wasser beim Austritt des Dampfes aus der Vorrichtung mitgerissen werde und dienen in der unteren Kammer zur Unterstützung bei der Dampferzeugung.
Wird in den oberen Teil der unteren Kammer Auspuffdampf eingelassen, so wirkt die Vorrichtung als Kondensator, daher derselbe, obwohl als Dampferzeuger beschrieben, auch als Kondensator verwendbar ist.
Wird nämlich in den oberen Teil der unteren Kammer Al Auspuffdampf eingelassen, so bildet sich 9in Dampfpolster, da demjenigen ganz ähnlich ist, welches von dem in dem Dampferzeuger erzeugten Dampf gebildet ist. Infolgedessen wird der Dampf und das
Wasser wie in dem ersten Fall durch die Rohre B strömen, während das Zurückströmen durch die Rohre BI erfolgt, da diese in der Kammer Al mit ihren Enden diejenigen der
Rohre B überragen.
Durch diese Vorrichtung wird eine sehr schnelle Kondensation bewirkt, da sich das ganze im Kondensator enthaltene Wasser in beständiger Zirkulation befindet und gleich- zeitig der Dampf beim Durchströmen der Rohre B in innige Berührung mit den Wasser- körpern gebracht wird, welche, wie bereits bei der Beschreibung der Vorrichtung als
Dampferzeuger gesagt, mit dem Dampf aufsteigen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Als Dampferzeuger oder Kondensator verwendbare Wärmeaustauschvorrichtungt bei welcher eine obere und eine untere Kammer durch zwei Gruppen von Rohren vor- bunden sind, von denen die Rohre der einen Gruppe tiefer in die untere Kammer ragen als die Rohre der anderen Gruppe, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre der einen
Gruppe auf der einen Seite und die der anderen Gruppe auf der anderen Seite der Vor- richtung angeordnet sind.