DE118917C - - Google Patents

Description

( *7 f * P¹P

Bei der Feuerung nach vorliegender Erfindung werden Gas, das in Hochöfen oder gewöhnlichen Gaserzeugern hergestellt wird, oder Kohlenwasserstoffdämpfe in der Form von explosiven Gas- und Luftgemischen entweder innerhalb oder aufserhalb des Kessels entzündet. Die freie Wärme der Verbrennungserzeugnisse dient dazu, das Wasser zu verdampfen, und diese Erzeugnisse vermischen sich dann mit dem Wasserdampf.

In Fig. ι ist ein Längsschnitt durch einen liegenden Siederohrkessel dargestellt, bei welchem die Heizung durch Explosion angewendet wird.

Fig. 2 und 3 zeigen zwei stehende Kesselformen mit der neuen Feuerung.

In dem in Fig. ι dargestellten Siederohrkessel treten die Luft und das Gas, welche zusammen das explosive Gemisch bilden, aus den Behältern α bezw. b, wo sie verdichtet worden sind. Die unter einem Druck von z. B. zwei Atmosphären stehende Luft geht von dem Behälter α aus durch eine Leitung c, hebt ein in dieser Leitung angeordnetes Ventil d, das unter der Wirkung seines Eigengewichts geschlossen ist, hoch und entweicht in ein Rohr e. Dieses in der Achse eines jeden Siederohres f angeordnete Rohr e bildet die Explosionskammer, und an seinem Eintritt in f befindet sich ein kleines, mit Durchbohrungen versehenes Rohr g, welches dem vom Behälter b kommenden Gase Zutritt gewährt. Das Gas hebt vor seinem Eintritt in das Rohr g ein gleichfalls unter der Wirkung seines Eigengewichts geschlossen gehaltenes Ventil h. Das auf diese Weise gebildete Luft- und Gasgemisch gelangt in eine geschlossene Kammer i am anderen Ende der Siederohre f. In dieser Kammer i wird das Gemisch durch ein glühendes Rohrj, welches durch einen beliebigen Brenner k erhitzt wird, entzündet, und da diese Entzündung eine beträchtliche Erhöhung des Druckes im Rohre e herbeiführt, so werden die Ventile d und /; sich unmittelbar schliefsen und hierdurch den Zutritt von Luft und Gas absperren. In ihrem oberen Theile steht die Kammer i mit einem oder mehreren Rohren m in Verbindung, welche durch den unteren Theil des eigentlichen Kessels η hindurchgehen. Die Verbrennungserzeugnisse entweichen durch Rohr ni und durch ein Ventil ο hindurch in den Dampfsammler p. Das Ventil ο befindet sich in einer Kammer q, die in ihrem unteren Theile mit dem Rohr m und in ihrem oberen Theile mit dem Dampfsammler ρ in Verbindung steht. Die in den Rohren e und m und in dem Dampfsammler ρ eingeschlossenen Verbrennungserzeugnisse geben einen Theil ihrer freien Wärme dem Wasser des Erzeugers ab und kühlen sich hierdurch schnell ab. Wenn ihre Expansionsfähigkeit unter den im Sammler ρ bestehenden Druck gesunken ist, schliefst sich das Ventil o. Die heifsen, in den Rohren e und m eingeschlossenen Gase kühlen sich weiter ab, bis ihr Druck unter denjenigen der Behälter α und b gesunken ist. In diesem Augenblicke werden die Ventile d und h von Neuem gehoben; es bildet sich ein neues Ex-

plosionsgemisch, welches die Erzeugnisse der vorigen Verbrennung in das Rohr m treibt. Das neue explosive Gemisch gelangt dann mit dem Zündrohr j in Berührung und entzündet sich unter Hervorrufung derselben Wirkungen wie oben, und so fort.

Wendet man zur Bildung des explosiven Gemisches Hochofengas oder armes Generatorgas an, so erzielt man eine bedeutende Ersparnifs an den Gesammtkosten, welche die gegenwärtige Heizungsart der Kessel nothwendig macht.

Zum Verdichten der Luft und des Gases in den Behältern α und b wird eine besondere Vorrichtung benutzt. Bei derselben gelangen die Luft und das Gas durch senkrechte Leitungen s und t in eine Verbrennungskammer r. Im unteren Theile dieser Verbrennungskammer r sind mit Durchbohrungen versehene Röhrchen u vorgesehen; sie werden zwischen zwei Platten in einer Kammer ν gehalten, in welche die Gaszuleitung t mündet. Das Gas gelangt durch die Durchbohrungen der Röhrchen u und mischt sich mit der Luft, welche unmittelbar von unten nach oben durch die Röhrchen u geht. Im oberen Theile der Verbrennungskammer r und am Fufse des Schornsteins w befinden sich Ventilklappen x, die für gewöhnlich unter der Wirkung ihres Eigengewichts offen stehen. Oberhalb dieser Klappen ist ein Flammenzünder aus kleinen geneigten Röhrchen y gebildet, in welche eine Ringleitung ^ Gas zuführt, das aus kleinen Brennern am Eintritt der Röhrcheny brennt. Die Röhrchen y richten die Flammen gegen die Ventile. Sie bleiben rothglühend und entzünden den Brenner, der bei jeder Explosion ausgelöscht wird, von Neuem. Die Verbrennung findet in den Röhrchen y statt.

Die Luft tritt in die Leitung s durch die Oeffnungen i, die in der unteren Abtheilung einer aus drei Abtheilungen bestehenden Kammer 2 ausgespart sind. Die Kammer 2 bildet den Fufs des Leitungsrohres s, welches an seinem unteren Ende mit der mittleren Abtheilung in Verbindung steht. Die obere Abtheilung steht durch eine Leitung 3 mit dem Luftbehälter α in Verbindung, und im Boden derselben sind Klappen 4 angeordnet, während der Boden der mittleren Abtheilung Klappen 5 trägt. Für gewöhnlich sind die Klappen 4 geschlossen und die Klappen 5 offen.

Die Leitung t steht mit einem Gassammler 6 in Verbindung. Zwischen beiden sind die Ventile 7 und 8 angebracht, von denen 7 beständig unter der Wirkung einer Feder oder eines beliebigen anderen Hülfsmittels gehoben ist und 8 zur Regelung des Gaszuflusses dient. Aufserdem steht die Leitung t durch eine Leitung 9 mit dem Gasbehälter b in Verbindung, und es ist in dieser Leitung ein-Ventil 10 angeordnet, das unter der Wirkung seines Eigengewichts geschlossen ist.

Um diese Verdichtungsvorrichtung in Thätigkeit zu setzen, entzündet man die Brenner y, und wenn die Brenner warm sind, öffnet man das Gaszuleitungsventil 8. Da nun die j Ventile χ am Fufse des Schornsteins h>, ebenso wie die Luftzulafsventile 5 und das Gaszulafsventil 7 immer offen sind, so füllen sich infolge des Zuges des Schornsteins iv die Leitungen s und t mit Luft bezw. Gas an. Die Luft und das Gas mischen sich in den Röhrchen μ, und dann gelangt das auf diese Weise gebildete Gemisch in die Verbrennungskammer r und entzündet sich bei der Berührung mit den Zündröhrchen y. Indem dann der Druck in der Vorrichtung sofort steigt, werden die Ventile x, 5 und 7 auf ihre Sitze zurückgestofsen, während die Ventile 4 und 10 gehoben werden. Die Luft der Leitung s entweicht durch die Ventile 4 und die Leitung 3 in den Behälter a und das Gas der Leitung t entweicht durch das Ventil 10 und die Leitung 9 in den Behälter b. Ein bestimmter Rauminhalt von Luft und Gas wird so bei jeder Explosion in die Behälter α und b zurückgetrieben.

Die Verbrennungserzeugnisse, welche nach jeder Explosion die Leitungen s und t anfüllen, kühlen sich unter der Berührung mit den Wandungen dieser Leitungen ab. Ihr Druck vermindert sich schnell, und wenn derselbe unter den atmosphärischen Druck sinkt, fallen die Ventile 4 und 10 auf ihre Sitze zurück, während die Ventile x, 5 und 7 sich von Neuem öffnen. Das Ventil χ Mst durch den Schornstein w die Verbrennungserzeugnisse entweichen, welche durch die Luft und das Gas, die durch die Ventile 5 bezw. 7 in die Leitungen s bezw. t eintreten, zurückgetrieben werden. Es bildet sich infolge dessen ein neues explosives Gemisch, welches sich in der Verbrennungskammer r entzündet. Nach der Explosion erfolgen die oben genannten Erscheinungen, und die einmal auf diese Weise in Thätigkeit gesetzte Vorrichtung geht selbstthätig weiter.

Anstatt die Verbrennungserzeugnisse unmittelbar durch den Schornstein w entweichen zu lassen, könnte man sie auch vorher um die Siederohre f und den Kessel η herumstreichen lassen, um ihre freie Wärme noch auszunutzen.

Wenn man der Verbrennungskammer r und den Leitungen ί und t geeignete Querschnitte giebt, kann man die Luft und das Gas in den Behältern α und b bis auf den gewünschten Druck verdichten, d. h. für den vorliegenden Fall auf ungefähr zwei Atmosphären. Hat der Druck in den Behältern α und b zwei Atmosphären erreicht, so kann man damit beginnen, den Dampfkessel unter Druck zu setzen, indem man den Brenner k entzündet, und ist

das Rohr i auf helle Rothglut, gebracht, so öffnet man die Ventile, welche in den von den Ventilen d und /; zu den Behältern λ und b gehenden Leitungen vorgesehen, aber auf der Zeichnung nicht dargestellt sind. Die Dampferzeugung erfolgt dann in der bereits angegebenen Art und Weise.

Fig. 2 zeigt einen senkrechten Kessel 11 mit innerer Feuerung 12, welcher seine, Luftzuführung durch den Rost erhält, während ein Rohr 13 oberhalb des Rostes zur Einführung des Brennstoffes dient.

Um die Feuerung 12 herum ist ein Schlangenrohr 15 angeordnet, welches ungefähr in der Mitte ein in das Innere der Feuerung eintretendes Knie besitzt, das als Zündrohr dient. Es besteht. aus Platin oder einem beliebigen anderen Stoff, der der Temperatur der Feuerung widersteht, ohne seine Form zu ändern. Das obere Ende des Schlangenrohres 15 steht mit einer Kammer 17 in Verbindung, welche mit einem unter der Wirkung seines Eigengewichts geschlossen gehaltenen Ventil versehen ist. Das untere Ende des Schlangenrohres mündet dagegen in den Doppelboden 19 des Kessels. Der Doppelboden kann durch das Hochgehen von Ventilen 20 mit dem Innenraum des Kessels in Verbindung gebracht werden. Um diesen Dampferzeuger unter Druck zu setzen, wird die Feuerung 12 angesteckt, und wenn dieselbe in Gang und das Rohr 16 rothglühend ist, bringt man mit Hülfe der oben beschriebenen Verdichtungsvorrichtung ein explosives Gemisch durch die Kammer 17 und Ventil 18 ein. Das Gemisch erfüllt zuerst den ganzen oberen Theil des Schlangenrohres 15 und entzündet sich sofort, wenn es in das Zündrohr 16 gelangt.

Infolge der Entzündung des explosiven Gemisches wird das ganze in dem Schlangenrohr ι 5 eingeschlossene Gas auf einen erhöhten Druck gebracht, z. B. auf 10 bis 20 Atmosphären. Das Ventil 18 wird im Augenblick der Explosion auf seinen Sitz zurückgestofsen, während die Ventile 20 gehoben werden und die Verbrennungserzeugnisse aus dem Schlangenrohr in den Kessel entweichen lassen.

Die Verbrennungserzeugnisse steigen in Blasen im Wasser des Kessels auf und kühlen sich unter Erzeugung von Wasserdampf vollständig ab. Es gelangt daher in den oberen Theil des Dampferzeugers ein Gemisch aus Wasserdampf und den Verbrennungserzeugnissen.

Diese Reihe von Erscheinungen tritt immer von Neuem auf, sobald die Abkühlung der Verbrennungserzeügnisse den Ventilen gestattet, ein neues Gemisch durchzulassen.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Kessel ist die Feuerung fortgelassen. Das Schlangenrohr 15 steht mit seinem unteren Ende mit dem Sitze eines Ventils 21 in Verbindung, welches im Augenblicke der Explosion des Gemisches gehoben wird. Oberhalb dieses Ventils ist ein mit Durchbohrungen versehener Trichter 22 angeordnet, der in ein senkrechtes, in den Dampfsammler mündendes Rohr 23 ausläuft. Das Rohr 'wird durch ein Ventil 24 geschlossen, das man nach Belieben von aufsen her heben kann, um einen Theil der Verbrennungserzeugnisse, welcher durch das Ventil 21 unter den Trichter 22 gelangt, unmittelbar in den Dampfsammler entweichen zu lassen. Hierdurch wird ermöglicht, .den Kessel schneller unter Druck zu setzen oder augenblicklich den regelrechten Druck des Kessels zu erhöhen, wenn die zu betreibende Kraftmaschine ein Uebermafs an Arbeit liefern soll, und den Dampf durch seine Mischung mit den heifsen Verbrennungserzeugnissen zu überhitzen, wodurch die Leistung der Kraftmaschine erhöht wird. Man kann durch die Handhabung des Ventils 24 genau auf den gewünschten Grad überhitzen. Die Zündung erfolgt hierbei beispielsweise aufserhalb des Kessels 11 in einer Kammer j, die mit Zündrohr j und Brenner k versehen ist.

Der Zutritt des brennbaren Gemisches in das Schlangenrohr geschieht gleichfalls durch die mit einer Verdichtungsvorrichtung in Verbindung gebrachte Kammer 17. Das Gemisch entzündet sich, wenn es mit dem Zündrohr j in Berührung kommt, und ruft dann sofort den Schlufs des Ventils 18 und das Heben des Ventils 21 hervor. Die Verbrennungserzeugnisse entweichen durch das Ventil 21, gehen durch die Durchbohrungen des Trichters 22, der sie zertheilt, steigen dann in Blasen in dem Wasser auf, welchem sie einen Theil ihrer freien Wärme abgeben, und gelangen endlich in den Dampfsammler.

Die neue Füllung erfolgt ebenso wie beim vorher beschriebenen Kessel.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Dampfkesselfeuerung mit Hülfe der Hitze der Verbrennungserzeugnisse eines explosiven Gemisches, dadurch gekennzeichnet, dafs Luft und Gas, durch einen Schornstein (w) angesaugt, durch eine Luftleitung (s) bezw. eine Gasleitung (t) in eine Verbrennungskammer (r) treten, in welcher sie sich mischen, und dafs dieses Gemisch durch oberhalb der Verbrennungskammer (r) angeordnete Brenner (y) entzündet wird, so dafs durch die Explosion die in der Leitung (s) enthaltene Luft bezw. das in der Leitung (t) enthaltene Gas durch die mit Ventilen versehenen Leitungen (3 bezw. 9) in einen Luftbehälter (a) bezw. Gasbehälter (b) getrieben werden, wo sie auf einen höheren Druck als der im Kessel

   vorhandene verdichtet werden und von wo sie durch mit Rückschlagventilen (d bezw. h) versehene Leitungen in eine im Innern des Kessels befindliche, aus Röhrende und m) gebildete Verbrennungskammer gelangen, in welcher das Gemisch schliefslich durch einen in der Mitte der Rohrleitung angeordneten Zünder (j) entzündet wird, wobei infolge dieser Anordnung des Brenners eine Entzündung des Gemisches sofort beim Eintritt in die Verbrennungskammer verhindert wird.

   Ausführungsform der Feuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dafs die Verbrennungskammer eines stehenden Dampferzeugers mit Innenfeuerung durch ein Schlangenrohr (15) gebildet wird, in welchem das Gemisch durch ein in demselben angeordnetes Zündrohr (16) entflammt wird.

   3. Ausführungsform der Feuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dafs bei einem stehenden Dampferzeuger ohne Feuerung die in dem die Verbrennungskammer bildenden Schlangenrohr (15) durch Zünder (i j) entflammten Gase am Boden des Kessels unter einen mit Durchbohrungen versehenen Trichter (22) und durch denselben in ein oberhalb des Wasserspiegels durch ein regelbares Ventil geschlossenes, senkrechtes Rohr (23) entweichen, so dafs ein Theil derselben unmittelbar in den Dampfsammler gelangen kann, während der andere Theil in Blasen durch den mit Durchbohrungen versehenen Trichter aufsteigt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.