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Kessel
Die Erfindung betrifft einen Kessel, zusammengesetzt aus mehreren nebeneinander angeordneten, sich in Längsrichtung des Kessels erstreckenden aus Rohren und Sammelkammern bestehenden Bau- einheiten, wobei die Rohre der beiden äusseren Einheiten Begrenzungen für den Feuerraum des Kessels bilden.
Kessel der erläuterten Art, die vielfach in WarmwasserheizanJagen verwendet werden und sich auch zur Erzeugung von Niederdruckdampf eignen, können aus einer der jeweils vorbestimmten Kesselleistung entsprechenden Anzahl von vorgefertigten Bauelementen zusammengebaut und erforderlichenfalls bei einer Vergrösserung der Heizanlage durch Einbau weiterer Baueinheiten für eine grössere Leistung einge- richtet werden.
Die Erfindung zielt darauf ab, einen Kessel der erläuterten Art so auszubilden, dass er in möglichst einfacher Weise aus den Baueinheiten zusammengesetzt werden kann, dass diese Baueinheiten auch in re- lativ engen oder schwer zugänglichen Räumlichkeiten montiert werden können, dass der Feuerraum des
Kessels möglichst nahe dem Boden liegt, um eine Sohlplatte zu erübrigen, und dass die abströmenden
Feuergase zur wirksamen Vorwärmung des Kesselspeisewassers ausgenützt werden können.
Diese Ziele werden gemäss der Erfindung im wesentlichen dadurch erreicht, dass bei einem Kessel der eingangs beschriebenen Art jede der ohne unmittelbare gegenseitige Verbindung parallelgeschalteten Baueinheiten eine vertikale vordere und eine vertikale hintere Sammelkammer aufweist und jede vordere Sammelkammer mit der zugeordneten hinteren Sammelkammer durch schräg nach hinten und unten geneigte Rohre verbunden ist, und dass bei jeder Baueinheit an die hintere Sammelkammei unten ein horizontaler Kammerabschnitt anschliesst, der ungefähr in der Höhe des Bodens des Feuerraumes liegt und durch vertikale Rohre mit einer obenliegenden Hilfssammelkammer verbunden ist, die ihrerseits mit der zugeordneten.
orderen Sammelkammer in Verbindung steht, wobei die Sammelkammern und Hilfssammelkammern zumindest teilweise den im Gegenstrom zum Kesselspeisewasser verlaufenden Abzugsweg für die Feuergase begrenzen.
Weiter Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der ein in den Zeichnungen veranschaulichtes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eingehend erläutert ist. Fig. 1 zeigt eine stirnseitige, teilweise geschnittene Ansicht des Kessels. Fig. 2 ist der zugehörige Längsschnitt und Fig. 3 ein Querschnitt. Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 2.
Der dargestellte Kessel besteht aus einer Vielzahl von längsseitig nebeneinander angeordneten äusseren Baueinheiten A und zwischen diesen angeordneten Baueinheiten B. Diese Baueinheiten sind mit Ausnahme der später erläuterten Besonderheiten der äusseren Baueinheiten A einander gleich.
Jede dieser Baueinheiten weist vorne eine Sammelkammer 10 bzw. 10a auf, die sich vertikal erstreckt und beim dargestellten Beispiel einen viereckigen Querschnitt hat.
Oben ist die Sammelkammer 10 bzw. 10a mit einer Hilfssammelkammer 12 bzw. 12a verbunden, die sich horizontal über die ganze Länge der betreffenden Baueinheit erstreckt. An ihrem hinteren Ende ist die Hilfssammelkammer 12 bzw. 12a mit vertikalen Rohren 14 bzw. 14a verbunden, deren untere Enden mit einem rückwärtigen, ungefähr in der Höhe des Bodens des Feuerraumes C angeordneten, horizontalen Kammerabschnitt 16 verbunden sind, der der vorderen Kammer 10 bzw. 10a diagonal gegenüberliegt. Der rückwärtige Kammerabschnitt 16 ist an seinem vorderen Ende, d. h. gegen den Feuerraum C des Kessels, an eine Sammelkammer 18 bzw. 18a angeschlossen, die vertikal angeordnet ist und sich nach oben bis nahe an die Hilfssammelkammer 12 bzw. 12a erstreckt.
Die vertikale Sammelkammer 18 bzw. 18a ist in ihrem oberen Bereich durch Rohre 20 bzw. 20a mit der vorderen Sammelkammer 10 bzw. 10a verbunden. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind die Rohre 20 bzw.
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20a untereinander parallel angeordnet und derart schräg nach hinten und unten geneigt, dass beim Erhitzen ein selbsttätiger Wasserumlauf entsteht.
In ihrem oberen Teil weist die Sammelkammer 10 bzw. 10a eine Ableitung 22 auf, die über eine Flanschverbindung 24 in eine Auslasssammelleitung D mündet, in die auch in gleicher Weise alle übri-
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In analoger Weise ist bei den hinteren Sammelkammern eine Ableitung 26 angeordnet, die mittels Flanschen 28 mit einer Zuflusshauptleitung F verbunden ist, an der ebenfalls alle Baueinheiten des Kessels angeschlossen sind.
Aus den beiliegenden Zeichnungen ist zu erkennen, dass der Unterschied zwischen den äusseren Baueinheiten A und den übrigen Baueinheiten B darin besteht, dass die äusseren Baueinheiten eine grössere Anzahl geneigter Rohre 20a als die Einheiten B aufweisen und dass diese Rohre bis gegen den unteren Teil des Kessels angeordnet sind, so dass sie, wie später näher erläutert wird, einen wesentlichen Teil der Längswandungen des Kessels bilden :
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, erstreckt sich die vordere Kammer 10a eines jeden Seitenelementes entsprechend weiter nach unten, so dass eine Verbindung mit den untersten Rohren 20a zustandekommen kann.
Ferner ist aus Gründen, die in der Folge noch erörtert werden, der Querschnitt des hintersten, äusseren vertikalen Wasserrohres nicht rund, sondern viereckig. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass dieses Wasserrohr auch rund sein kann.
Der Kessel istdurchScheidewände, welche die Richtung der Feuergasströmung bestimmen, vervollständigt. An den obersten Rohren 20 sind in Rohrlängsrichtung seitliche Stegbleche 30 befestigt, die mit den entsprechenden Rohren der benachbarten Baueinheiten verbunden sind und eine Leitfläche bilden die
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te Leitfläche 32 befindet sich'am oberen Ende der Sammelkammern 18 und ist mit dem oberen Teil der vordersten vertikalenRohre 14 der Baueinheiten verbunden, wobei ein Durchgang H frei bleibt, hinter dem die Feuergase entlang der Rohre 14 nach unten strömen.
Eine weitere Leitfläche 34 ist ungefähr in halber Höhe der hinteren Rohre 14 vorgesehen, die sich so weit nach unten erstreckt, dass zwischen dem hinteren Kammerabschnitt 16 und dem Leitflächenende ein Durchgang K zur Umleitung der Feuergase nach oben in Richtung zu einer Abgasleitung L frei bleibt.
Die Seitenwandungen des Feuerraumes des Kessels werden durch Stegbleche 36, die zwischen den Rohren 20a und den Sammelkammern 10a und 18a befestigt sind, gebildet.
Die Sammelkammern 18a und die vertikalen Wasserrohre 14a sind mit Stegblechen 38 verbunden und bilden ebenfalls geschlossene Wandungsteile ; eine obere Platte 40 und die Hilfssammelkammern 12 und 12a bilden zusammen den oberen Abschluss des Kessels.
Der Kessel ist schliesslich in an sich bekannter Weise mit einem Mantel M umgeben.
Hervorzuheben ist, dass das Fundament N des Kessels ganz aus Mauerwerk besteht, wobei an den Längsrändern dieses Fundamentes Wandsockel Ni vorgesehen sind, auf denen sich die äusseren Baueinheiten A des Kessels abstützen. Diese Anordnung erleichtert die Herstellung eines feuerfesten Kesselaufbaues, gleichviel, ob der Kessel mit flüssigem oder festem Brennstoff betrieben wird.
Infolge seines Aufbaues und. der Anordnung seiner Baueinheiten kann der Kessel vonAsche und Russ befreit werden, wenn er von hinten her leicht zugänglich ist, zu welchem Zweck eine den Anschluss zur Abgasleitung L umschliessende Deckplatte abnehmbar ausgebildet ist.
Insbesondere ist hervorzuheben, dass die zwei Rohrbündel 14 und 20 zwei parallelgeschaltete Strömungswege bilden, die beide in die Sammelkammern 10 münden. Zur Regelung des Wasserumlaufes, z. B. in den vertikalen Rohren 14, können Drosselorgane vorgesehen werden, durch welche der Wasserumlauf in diesen Rohren verlangsamt werden kann. Durch wahlweise Regelung der Strömung in den beiden Rohrsystemen 14 bzw. 20 kann die Temperatur des an der Dampfentnahmestelle Dl angezogenen Dampfes und damit auch dessen Druck geregelt bzw. herabgesetzt werden.
Der dargestellte Kessel kann im Rahmen der Erfindung noch verschiedenartig abgewandelt werden.
So können beispielsweise die Sammelkammern 10 und 18 statt viereckig rund ausgebildet werden, obgleich die viereckige Form vorzuziehen ist, da es diese gestattet, dass die aneinandergestellten Elemente geschlossene, ebene Wandungen bilden. Auch muss die Hilfssammelkammer 12 nicht über ihre ganze Länge aus einem viereckigen Rohrelement wie die Rohre 14a bestehen, sondern sie kann wenigsten teilweise, z. B. in dem in die Kammer 10 mündenden Teil, einen runden Querschnitt haben und gegebenenfalls auch gegen die Horizontale geneigt sein,
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boiler
The invention relates to a boiler, composed of several structural units arranged next to one another and extending in the longitudinal direction of the boiler, consisting of tubes and collecting chambers, the tubes of the two outer units forming boundaries for the furnace of the boiler.
Boilers of the type described, which are often used in hot water heating systems and are also suitable for generating low-pressure steam, can be assembled from a number of prefabricated components corresponding to the predetermined boiler output and, if necessary, if the heating system is enlarged, by installing additional units for greater output. be judged.
The invention aims to design a boiler of the type explained so that it can be assembled from the structural units in the simplest possible way, that these structural units can also be installed in relatively narrow or difficult-to-access rooms that the combustion chamber of the
Kessel is as close to the ground as possible to make a base plate superfluous, and that the outflow
Fire gases can be used for effective preheating of the boiler feed water.
According to the invention, these objectives are essentially achieved in that, in a boiler of the type described above, each of the structural units connected in parallel without direct mutual connection has a vertical front and a vertical rear collecting chamber and each front collecting chamber with the associated rear collecting chamber through obliquely backwards and pipes inclined at the bottom is connected, and that in each structural unit, a horizontal chamber section adjoins the rear collecting chamber below, which is approximately at the level of the floor of the furnace and is connected by vertical pipes to an overhead auxiliary collecting chamber, which in turn is associated with the.
or the collecting chamber is in communication, the collecting chambers and auxiliary collecting chambers at least partially delimiting the discharge path for the flue gases running in countercurrent to the boiler feed water.
Further features and advantages of the invention emerge from the following description, in which a preferred exemplary embodiment illustrated in the drawings is explained in detail. Fig. 1 shows a front, partially sectioned view of the boiler. Fig. 2 is the associated longitudinal section and Fig. 3 is a cross section. FIG. 4 is a section along line IV-IV in FIG. 2.
The boiler shown consists of a large number of outer structural units A arranged alongside one another and between these structural units B. These structural units are identical to one another, with the exception of the special features of the outer structural units A explained later.
Each of these structural units has a collecting chamber 10 or 10a at the front, which extends vertically and, in the example shown, has a square cross section.
At the top, the collecting chamber 10 or 10a is connected to an auxiliary collecting chamber 12 or 12a, which extends horizontally over the entire length of the structural unit concerned. At its rear end, the auxiliary collecting chamber 12 or 12a is connected to vertical tubes 14 and 14a, the lower ends of which are connected to a rear, approximately at the level of the floor of the furnace C, the horizontal chamber section 16, which is the front chamber 10 or 10a is diagonally opposite. The rear chamber portion 16 is at its front end, i.e. H. against the furnace C of the boiler, connected to a collecting chamber 18 or 18a, which is arranged vertically and extends upwards to close to the auxiliary collecting chamber 12 or 12a.
The upper area of the vertical collecting chamber 18 or 18a is connected to the front collecting chamber 10 or 10a by tubes 20 or 20a. As can be seen from Fig. 2, the tubes 20 and
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20a arranged parallel to one another and inclined obliquely backwards and downwards in such a way that an automatic water circulation occurs when heated.
In its upper part, the collecting chamber 10 or 10a has a discharge line 22 which opens via a flange connection 24 into an outlet collecting line D, into which all other
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In an analogous manner, a discharge line 26 is arranged in the rear collecting chambers, which is connected by means of flanges 28 to a main inflow line F to which all structural units of the boiler are also connected.
From the accompanying drawings it can be seen that the difference between the outer structural units A and the other structural units B is that the outer structural units have a greater number of inclined tubes 20a than the units B and that these tubes extend as far as the lower part of the boiler are arranged so that, as will be explained in more detail later, they form an essential part of the longitudinal walls of the boiler:
As can be seen from FIG. 3, the front chamber 10a of each side element extends correspondingly further downwards, so that a connection with the lowermost tubes 20a can be established.
Furthermore, for reasons that will be discussed in the following, the cross section of the rearmost, outer vertical water pipe is not round, but square. However, it is not excluded that this water pipe can also be round.
The boiler is completed by partitions, which determine the direction of the flow of fire gas. Lateral web plates 30 are attached to the uppermost tubes 20 in the longitudinal direction of the tubes and are connected to the corresponding tubes of the adjacent structural units and form a guide surface
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The baffle 32 is located at the upper end of the collecting chambers 18 and is connected to the upper part of the foremost vertical tubes 14 of the structural units, leaving a passage H behind which the fire gases flow down the tubes 14.
A further guide surface 34 is provided approximately halfway up the rear pipes 14, which extends downward so far that a passage K remains free between the rear chamber section 16 and the guide surface end for diverting the fire gases upwards in the direction of an exhaust pipe L.
The side walls of the furnace of the boiler are formed by web plates 36 which are fastened between the tubes 20a and the collecting chambers 10a and 18a.
The collecting chambers 18a and the vertical water pipes 14a are connected with web plates 38 and also form closed wall parts; a top plate 40 and the auxiliary plenums 12 and 12a together form the top of the boiler.
The boiler is finally surrounded by a jacket M in a manner known per se.
It should be emphasized that the foundation N of the boiler consists entirely of masonry, with wall bases Ni on the longitudinal edges of this foundation, on which the outer structural units A of the boiler are supported. This arrangement facilitates the manufacture of a refractory boiler structure, regardless of whether the boiler is operated with liquid or solid fuel.
As a result of its construction and. Due to the arrangement of its structural units, the boiler can be freed from ash and soot if it is easily accessible from the rear, for which purpose a cover plate surrounding the connection to the exhaust pipe L is designed to be removable.
In particular, it should be emphasized that the two tube bundles 14 and 20 form two flow paths connected in parallel, both of which open into the collecting chambers 10. To regulate the water circulation, e.g. B. in the vertical pipes 14, throttle elements can be provided by which the water circulation in these pipes can be slowed down. By selectively regulating the flow in the two pipe systems 14 and 20, the temperature of the steam drawn at the steam extraction point D1 and thus also its pressure can be regulated or reduced.
The boiler shown can be modified in various ways within the scope of the invention.
Thus, for example, the collecting chambers 10 and 18 can be made round instead of square, although the square shape is preferable, since this allows the elements placed against one another to form closed, flat walls. Also, the auxiliary collection chamber 12 does not have to consist of a square tubular element like the tubes 14a over its entire length, but it can at least partially, e.g. B. in the part opening into the chamber 10, have a round cross-section and possibly also be inclined to the horizontal,