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Rohrgliederkessel für unteren Abbrand
Die Erfindung bezieht sich auf Rohrgliederkessel für unteren Abbrand mit untereinander gleichen Glie- dern oder Halbgliedern, bei denen mehrere gleichen Durchmesser aufweisende, lotrechte Wasserrohre vorgesehen sind, von denen auf einer Seite des Füllschachtes das äusserste Rohr einen Teil der Seitenwand des Kessels, ein mittleres Rohr einen Teil der den aufsteigenden vom absteigenden Ast eines Rauchgaszuges trennenden Wand und das innerste Rohr einen Teil der Wand des Feuerraumes und des Füllschachtes bildet, und bei denen ferner zwischen diesen Wasserrohrenweitere parallelzu ihnen verlaufende Wasserrohre angeordnet sind, welche oben und unten mit den Wandungsteile bildenden Rohren in Verbindung stehen.
Zweck der Erfindung ist, den Wirkungsgrad solcher Kessel zu erhöhen und diese zur Verfeuerung beliebigen Brennstoffes geeignet zu machen. Diesem Zweck dienen mehrere Massnahmen, die zum Teil an sich oei anderen Kesseltypen bekannt sina, ohne dass ein Vorbild für die erfindungsgemässe Ausbildung der Kesselglieder gegeben ist. So ist z. B. ein Kessel bekannt, dessen Glieder aus rahmenartig miteinander verschweissten Wasserrohren bestehen, welche die Aussenwand des Kessels bilden. Etwa in der Mitte dieses Rahmens ist ein inneres, von oben nach unten ragendes Wasserrohr vorgesehen, das einen Teil der den Feuerraum vom Rauchgaszug trennenden Wand bildet und dessen unteres Ende durch ein kleineres Rohr mit einem mittleren, zwischen dem inneren Wasserrohr urd einem seitlichen Rohr des Rahmens verlaufenden Wasserrohr verbunden ist.
Das mittlere Wasserrohr ist im unteren Drittel schräg gegen den Feuerraum hingeknickt und endigt in einen lotrechten Stutzen, der mit dem inneren Wasserrohr fluchtet. Dieser Kessel weist weder einen Sekundärluftkanal, noch einen Nachbrennraum, im Rauchgaszug liegende Wasserrohre oder mit Rauchrohren durchsetzte Wasserrohre auf. Der Wirkungsgrad dieses Kessels ist sehr gering. Weiters ist es bekannt, aus mehreren-parallel angeordneten Rohren bestehende Elemente aus zwei Blechhälf- ten herzustellen, in denen den Rohren entsprechende Vertiefungen eingepresst werden. Die beiden Flächen- teile stossen zwischen den Rohren längs Stegen zusammen und sind an dieser Stelle durch eine grosse Anzahl von Nieten zusammengehalten.
Der Nachteil dieser bekannten Ausführung liegt darin, dass die Stege zu breit ausfallen, daher schlecht von den Wasserrohren gekühlt werden können und einer starken Verzunderung unterliegen, so dass sich solche gepresste Elemente bisher nicht bewährt haben. Ferner ist es bekannt, Wasserrohre von Rauchrohren der Länge nach durchsetzen zu lassen. Schliesslich hat man bereits gewisse Wasserrohre ganz oder teilweise mit seitlich angeschweissten Rippen versehen, mit denen benachbarte Kesselglieder dicht aneinanderstossen
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, den Kessel durch Erhöhung der Heizfläche, Anordnung eines Nachbrenmaumes, in den vorgewärmte Sekundärluft gleichmässig eingeführt werden kann, zu verbessern.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass vom mittleren Wasserrohr etwa im unteren Drittel ein Wasserabzweigrohr gleichen Durchmessers ausgeht, das schräg nach unten und in Richtung auf den Feuerraum zu verläuft und in einen lotrecht stehenden Stutzen endigt, der mit dem unteren Ende des mittleren Wasserrohres noch durch ein waagrechtes Rohrstück verbunden ist, wodurch im Kessel ein Kanal entsteht, der zur Bildung einer Sekundärluftzuleitung dient, und dass die in den aufsteigenden Ast des Rauchgaszuges ragenden Wasserrohre ein Stück oberhalb dieser Abzweigrohre endigen, vorzugsweise, wie an sich bekannt, von je einem Rauchrohr der Länge nach durchsetzt sind und zusammen mitVerbindungsrohren kleineren Durchmessers, welche die unteren Enden der inneren Wasserrohre mit den Abzweigrohren verbinden,
und mit den oberen Teilen der Abzweigrohre einen Nachbrennraum bilden.
Eine weitere Verbesserung des Kessels ist dadurch möglich, dass im Nachbrennraum die Ausnutzung der Wärme, u. zw. sowohl der strahlenden, als auch der leitenden Wärme, verbessert wird, was erfiI1. dungs- gemäss dadurch erzielt wird, dass das untere Ende des innersten Wasserrohres abgeknickt ist, in den Füllschacht und Feuerraum ragt und durch mehrere Rohre kleineren Durchmessers mit dem Abzweigrohr verbunden
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ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung lässt sich die Herstellung des erfindungsgemässen Kessels vereinfachen. An Stelle der bisher an den Wasserrohren angeschweissten Rippen treten Dichtungsstäbe aus Asbest. Um beim Putzen des Kessels von den Drahtbürsten nicht abgerieben zu werden, sind diese Dichtungsstäbe vorzugsweise mit einem hitzebeständigen Drahtgewebe gepanzert.
Die Erfindung betrifft ferner bauliche Ausgestaltungen der Kesselglieder.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in vier beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt. Es zeigen Fig. l einen Querschnitt durch einen aus Rohren und einer plattenartigen, wassergekühlten Wand aufgebauten Gliederkessel, Fig. 2 einen Schnitt durch diesen Kessel nach Linie II-JI der Fig. l, Fig. 3 einen Teilschnitt durch ein Kesselglied anderer Ausführungsform, Fig. 4 einen Teilschnitt durch ein Kesselglied dritter Ausführungsform, und die Fig. 5 und 6 einen nur aus Rohren aufgebauten Kessel im Schnitt nach Linie V-V der Fig. 6 und VI-VI der Fig. 5.
Der Kessel nach der ersten Bauart besteht im wesentlichen aus untereinander gleichen Gliedern, die je ein äusserstes Wasserrohr 1, das zugleich einen Teil des Kesselseitenwand bildet, ein mittleres Wasserrohr 2, das den aufsteigenden und absteigenden Ast des Rauchgaszuges trennt, und ein innerstes Wasserrohr 3 aufweisen, das einen Teil der Wand des Füllschachtes 4 bildet. Diese Wasserrohre sind mit seitlichen Rippen 5 versehen, mit denen benachbarte Kesselglieder dicht aneinanderstossen. Vom mittleren Wasserrohr 2 geht ein Wasserabzweigrohr 6 aus, das etwa unter 450 schräg nach unten verläuft und in einen lotrechten Rohrstutzen 7 ausläuft. Dieser ist durch ein waagrechtes Rohrstück 8 mit dem mittleren Wasserrohr 2 verbunden.
Das untere Ende des innersten Wasserrohres 3 steht durch ein kurzes Rohr e mit dem Wasserabzweigrohr 6 in Verbindung.
Zwischen dem mittleren und dem innersten Wasserrohr 2,3 sind zwei lotrecht angeordnete Wasserrohr 10, 11 vorgesehen, die an ihren oberen und unteren Enden mit dem benachbarten Wasserrohr 2 bzw. 3 verbunden sind. Ferner stehen die oberen Enden dieser beiden Wasserrohre 10, 11 miteinander in Verbindung. Auch zwischen dem äussersten Wasserrohr 1 und dem mittleren Wasserrohr ist ein weiteres Was- serrohr 12 anseordnct. das an seinen beiden Enden an beide benachbarte Wasserrohre angeschlossen ist.
Diese drei im Rauchgaskanal liegenden Wasserrohre 10, 11, 12 werden von Rauchrohren 13 durchsetzt.
Das äusserste und innerste Wasserrohr 1, 3 überragen die übrigen vier Wasserrohre, so dass über diesen ein freier Raum 14 entsteht, der durch vier kurze Rohrstutzen 13, welche in der gleichen Weise ausgebildet sind wie die Wasserrohre 2 und 10 bis 12, abgedeckt ist. Diese Rohrstutzen stehen untereinander und mit den beiden längeren Wasserrohren 1 und 3 in Verbindung. Die im aufsteigenden Ast des t ! auchgaszu- ges liegenden Wasserrohren-'0, 11 enden oberhalb des Ausgangspunktes des Wasserabzweigrohres 6, so dass durch diese, die kurzen Rohre 9 und die unteren Enden der Wasserrohre 10, 11 ein NachbrennraUI. 1 16 gebildet wird.
Auch die Wasserabzweigrohre 6 sind mit seitlichen Rippen 5 versehen, die jedoch in ihrem oberen Bereich unterbrochen und zu Düsen 17 ausgebildet sind. Der vom unteren Teil der mittleren Wasserrohre 2 und von den Abzweigrohren 6, 7 sowie dem Fundament gebildete Raum 19 dient als Sekundärluftkanal, dem von einem Ventilator Sekundärluft zugeführt wird, die gleichmässig durch die Düsen 17 ausströmt und in den Nachbrennraum gelangt. Hiebei wird sie beim Entlangstreichen an den Rohren 2,6, 7 und 8 vorgewärmt, so dass sich eine gute Verbrennung im Nachbrennraum ergibt. Dadurch, dass die Heizfläche mittels der Rauchrohre 13 gerade im Bereich der heissen Verbrennungsgase vergrössert ist, ergibt sich eine bedeutende Erhöhung der spezifischen Heizleistung des Kessels.
Durch die besondere Ausbildung der Rohrstutzen 15 ist ferner ein. leichtes Reinigen sämtlicher Heizflächen möglich, so dass sich stets ein guter Wärmedurchgang ergibt.
Die Rauchwasserrohre 10,11, 1 weisen den gleichen Durchmesser wie die Wasserrohre 1, 2, 3 auf, wodurch die Herstellung der Kesselglieder vereinfacht ist. Eine weitere Vereinfacnung kann dadurch bewirkt werden, dass die Kesselglieder aus Blech gepresst werden, wobei sie aus zwei Halbschalen bestehen, wie dies Fig. 3 zeigt. An den schmalen, zwischen den Rohren befindlichen Stegen sind die beiden Blechhälften 19, 20 durch Punkt-oder Nahtschweissung miteinander verbunden. Bei solchen Kesselgliedern brauchen nur mehr die Rauchrohre 13 eingeschweisst und die Rippen 5 aufgeschweisst werden.
Eine weitere Ausgestaltung ist dadurch möglich, dass die beiden Blechhälften 19,20 nur am Rande dicht aneinanderstossen und mitsammen verschweisst sind, während sie zwischen den Rohren Abstände voneinander aufweisen, an diesen Stellen durchbohrt und von Bolzen 21 durchsetzt sind, deren etwas herausragende Enden mit den Hälften der Glieder verschweisst sind.
Die aneinandergereihtenKesselglieder bilden die eine Seite des Feuerraumes und des Füllschachtes, deren andere Seite von einer wassergekühlten Platte 22 gebildet wird. Es ist leicht einzusehen, dass an Stelle dieser Platte die gleichen Glieder spiegelbildlich zu den ersten angeordnet werden können, so dass
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Tubular boilers for lower burnout
The invention relates to tubular sectional boilers for lower burnout with identical members or half-members, in which several vertical water pipes of the same diameter are provided, of which the outermost pipe is part of the side wall of the boiler, a middle pipe, on one side of the filling shaft part of the wall separating the ascending from the descending branch of a flue gas flue and the innermost pipe forms part of the wall of the combustion chamber and the filling shaft, and in which further water pipes are arranged between these water pipes which run parallel to them and which form pipes above and below with the wall parts keep in touch.
The purpose of the invention is to increase the efficiency of such boilers and to make them suitable for burning any fuel. Several measures serve this purpose, some of which are known per se from other boiler types, without a model for the design of the boiler sections according to the invention being given. So is z. B. a boiler known whose members consist of frame-like welded together water pipes, which form the outer wall of the boiler. Approximately in the middle of this frame there is an inner water pipe protruding from top to bottom, which forms part of the wall separating the combustion chamber from the flue gas duct and whose lower end is connected to a smaller pipe with a central pipe between the inner water pipe and a side pipe Frame running water pipe is connected.
The lower third of the middle water pipe is bent diagonally against the combustion chamber and ends in a vertical socket which is aligned with the inner water pipe. This boiler has neither a secondary air duct nor an afterburning chamber, water pipes located in the flue gas or water pipes interspersed with smoke pipes. The efficiency of this boiler is very low. Furthermore, it is known to produce elements consisting of a plurality of tubes arranged in parallel from two sheet metal halves into which recesses corresponding to the tubes are pressed. The two surface parts meet along webs between the tubes and are held together at this point by a large number of rivets.
The disadvantage of this known embodiment is that the webs are too wide and therefore difficult to cool by the water pipes and are subject to severe scaling, so that such pressed elements have not yet proven themselves. It is also known to have water pipes penetrate lengthways by smoke pipes. Finally, certain water pipes have already been completely or partially provided with laterally welded ribs, with which neighboring boiler sections butt closely together
The invention is based on the idea of improving the boiler by increasing the heating surface and arranging an afterburning chamber into which preheated secondary air can be introduced evenly.
According to the invention, this is achieved in that a water branch pipe of the same diameter extends from the middle water pipe approximately in the lower third, which runs obliquely downwards and in the direction of the combustion chamber and ends in a vertically standing nozzle, which still goes through with the lower end of the central water pipe a horizontal piece of pipe is connected, whereby a channel is created in the boiler, which serves to form a secondary air supply line, and that the water pipes protruding into the ascending branch of the flue gas duct end a bit above these branch pipes, preferably, as is known, each of a flue pipe Interspersed lengthwise and together with connecting pipes of smaller diameter which connect the lower ends of the inner water pipes to the branch pipes,
and form an afterburning space with the upper parts of the branch pipes.
A further improvement of the boiler is possible in that the utilization of the heat, u. between both the radiating and the conductive heat, what is achieved. This is achieved in that the lower end of the innermost water pipe is kinked, protrudes into the filling shaft and combustion chamber and connected to the branch pipe by several pipes of smaller diameter
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is.
According to a further embodiment of the invention, the manufacture of the boiler according to the invention can be simplified. Instead of the ribs previously welded to the water pipes, sealing rods made of asbestos are used. In order not to be rubbed off by the wire brushes when cleaning the boiler, these sealing bars are preferably armored with a heat-resistant wire mesh.
The invention also relates to structural configurations of the boiler sections.
In the drawing, the subject matter of the invention is shown in four exemplary embodiments. 1 shows a cross-section through a sectional boiler made up of pipes and a plate-like, water-cooled wall, FIG. 2 shows a section through this boiler along line II-JI of FIG. 1, FIG. 3 shows a partial section through a boiler element of another embodiment, FIG 4 shows a partial section through a boiler section of the third embodiment, and FIGS. 5 and 6 show a boiler constructed only from tubes in section along line VV in FIG. 6 and VI-VI in FIG.
The boiler of the first type consists essentially of mutually identical members, each of which has an outermost water pipe 1, which also forms part of the boiler side wall, a central water pipe 2, which separates the ascending and descending branch of the flue gas, and an innermost water pipe 3 , which forms part of the wall of the hopper 4. These water pipes are provided with lateral ribs 5 with which adjacent boiler sections butt closely together. A water branch pipe 6 extends from the middle water pipe 2 and runs downwards at an angle of about 450 and ends in a vertical pipe socket 7. This is connected to the central water pipe 2 by a horizontal pipe section 8.
The lower end of the innermost water pipe 3 is connected to the water branch pipe 6 through a short pipe e.
Between the middle and the innermost water pipe 2, 3 two vertically arranged water pipes 10, 11 are provided, which are connected at their upper and lower ends to the adjacent water pipe 2 and 3, respectively. Furthermore, the upper ends of these two water pipes 10, 11 are in communication with one another. Another water pipe 12 is also arranged between the outermost water pipe 1 and the middle water pipe. which is connected at both ends to both adjacent water pipes.
These three water pipes 10, 11, 12 located in the flue gas duct are penetrated by smoke pipes 13.
The outermost and innermost water pipes 1, 3 protrude beyond the other four water pipes, so that a free space 14 is created over them, which is covered by four short pipe sockets 13, which are designed in the same way as the water pipes 2 and 10 to 12. These pipe sockets are connected to one another and to the two longer water pipes 1 and 3. The ones in the ascending branch of the t! Water pipes -0, 11 also located in the gas train end above the starting point of the water branch pipe 6, so that through this, the short pipes 9 and the lower ends of the water pipes 10, 11 an afterburning room. 1 16 is formed.
The water branch pipes 6 are also provided with lateral ribs 5, which, however, are interrupted in their upper area and formed into nozzles 17. The space 19 formed by the lower part of the central water pipes 2 and the branch pipes 6, 7 and the foundation serves as a secondary air duct to which secondary air is supplied by a fan, which flows out evenly through the nozzles 17 and enters the afterburning chamber. In doing so, it is preheated when it is brushed along pipes 2, 6, 7 and 8 so that good combustion results in the afterburning chamber. The fact that the heating surface is enlarged by means of the smoke tubes 13 precisely in the area of the hot combustion gases results in a significant increase in the specific heating output of the boiler.
Due to the special design of the pipe socket 15 is also a. easy cleaning of all heating surfaces possible, so that there is always good heat transfer.
The flue water pipes 10, 11, 1 have the same diameter as the water pipes 1, 2, 3, which simplifies the manufacture of the boiler sections. A further simplification can be achieved in that the boiler sections are pressed from sheet metal, whereby they consist of two half-shells, as shown in FIG. 3. At the narrow webs located between the tubes, the two sheet metal halves 19, 20 are connected to one another by spot or seam welding. In such boiler sections, only the smoke tubes 13 need to be welded in and the ribs 5 welded on.
A further embodiment is possible in that the two sheet metal halves 19, 20 butt close together only at the edge and are welded together, while they are spaced apart between the pipes, pierced at these points and penetrated by bolts 21, the slightly protruding ends of which with the Halves of the links are welded.
The boiler sections lined up in a row form one side of the combustion chamber and the filling chute, the other side of which is formed by a water-cooled plate 22. It is easy to see that in place of this plate the same links can be arranged in a mirror image of the first, so that
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