DE20696C

DE20696C - Innovations to grates and furnaces for steam generators

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Publication number: DE20696C
Application number: DENDAT20696D
Authority: DE
Original assignee: G. E. PALMER und A. WORTHINGTON in Chicago, Staat Illinois, und G. A. ROWELL in Brooklyn, Staat New-York, V. St. A

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die vorliegenden Neuerungen beziehen sich auf die Feuerung und den Rost für einen Gliederkessel, der von Babcock und Wilcox construirt wurde, und der aus einem Dampfsammler und einem Satz geneigter unter ihm liegender Siederohre besteht, welche letztere an beiden Enden wieder mit dem Dampfsammler in Verbindung stehen, um eine freie Circulation herzustellen, und die vorn höher als hinten liegen.The present innovations relate to the furnace and the grate for one Articulated boiler constructed by Babcock and Wilcox, and that from a steam collector and a set of inclined boiler pipes lying under it, which the latter attach to both ends are connected to the steam collector again to ensure free circulation and which are higher in front than in the back.

In der beiliegenden Zeichnung ist:In the accompanying drawing is:

Fig. ι ein verticaler Längsschnitt der Feuerung und des Rostes eines Babcock-Wilcox-Kessels, der selbst in Ansicht gezeigt ist,Fig. Ι a vertical longitudinal section of the furnace and the grate of a Babcock-Wilcox boiler, who is shown in view,

Fig. 2 der gleiche Schnitt durch den Haupttheil der Feuerung in vergröfsertem Mafsstabe,Fig. 2 shows the same section through the main part of the furnace on an enlarged scale,

Fig. 3 zum Theil eine Vorderansicht, zum Theil ein Verticalschnitt der Fig. 2, nach demselben vergröfserten Mafsstabe.Fig. 3 is partly a front view, partly a vertical section of Fig. 2, after the same enlarged scale.

A ist ein Dampfsammler, ein horizontaler, eiserner Cylinder von 50 und mehr Centimeter Durchmesser. Je nach der Gröfse der Anlage werden gewöhnlich mehrere solcher Kessel A neben einander angeordnet. B ist ein Satz geneigter Siederöhren von etwa 10 cm Durchmesser, die hinten tiefer als vorn liegen. C und D sind Verbindungen, die die Circulation des Wassers von A durch D nach unten und durch B und C nach oben und zurück nach A hinein aufrecht erhalten. E ist der Schlammsammler, der quer unter dem Kessel, mit dem er durch eine genügende Zahl von Stutzen verbunden ist, hinläuft. G ist ein in der Quermauer R liegendes Rohr von etwa 15 cm Durchmesser, welches durch das mit dem hinteren Ende des Kessels verbundene Rohr g^x mit Wasser gefüllt gehalten wird, während es durch das Rohr^·² mit dem Dampfsammler A in Verbindung steht. Der angewendete Treppenrost besteht aus zwei Systemen von flachen, horizontalen und quer zur Kesselachse liegenden Stäben. In jedem System sind die Stäbe in Gruppen angeordnet, die mit den Gruppen des anderen Systems abwechseln. So zeigen Fig. 1 und 2, von oben anfangend, zunächst fünf bewegliche Stäbe^ dann fünf feste des Systems /, dann wieder fünf von/, dann fünf von / u. s. f. Die Stäbe/ sind durch Bolzen oder auf andere Art fest mit dem Mauerwerk der Feuerung verbunden, während die Stäbe J gruppenweise mittelst starker Rahmen J¹ verbunden sind und durch diese Rahmen eine kleine Strecke vorwärts und rückwärts bewegt werden können. Dies ist dadurch ermöglicht, dafs die Rahmen J¹ drehbar an den um die horizontalen Stangen k schwingenden Hebeln K¹ befestigt sind. Einer der unteren Hebel K¹ trägt auf seiner Nabe K einen Schuh, in welchen der Handhebel L eingesetzt ist. Durch fortwährendes oder zeitweises Auf- und Abbewegen des Handhebels L werden sämmtliche Hebelarme K¹ in oscillirende Bewegung gebracht und dadurch die Gruppen J zwischen den festen Gruppen / vor- und rückwärts bewegt. Um den Handhebel L automatisch zu A is a steam collector, a horizontal iron cylinder 50 centimeters and more in diameter. Depending on the size of the plant, several such boilers A are usually arranged next to one another. B is a set of inclined boiler tubes about 10 cm in diameter that are lower in the back than in the front. C and D are compounds that keep water circulating from A through D down and through B and C up and back into A. E is the sludge collector that runs across under the boiler, to which it is connected by a sufficient number of nozzles. G is a pipe about 15 cm in diameter lying in the transverse wall R , which is kept filled with water by the pipe g ^x connected to the rear end of the boiler, while it is in connection with the steam collector A through the pipe ^ · ^2. The step grate used consists of two systems of flat, horizontal bars that are perpendicular to the boiler axis. In each system the bars are arranged in groups that alternate with the groups in the other system. Thus, Fig. 1 and 2, starting from above, show first five movable rods ^ then five fixed rods of the system /, then again five of /, then five of / etc. The rods / are fixed to the masonry by bolts or in some other way Firing connected, while the rods J are connected in groups by means of strong frames J ¹ and can be moved a small distance forwards and backwards through these frames. This is made possible by the fact that the frames J ^{1 are} rotatably attached to the levers K ¹ swinging around the horizontal rods k . One of the lower levers K ¹ carries a shoe on its hub K , in which the hand lever L is inserted. By continuously or intermittently moving the hand lever L up and down, all lever arms K ^{1 are brought} into oscillating motion, thereby moving groups J between the fixed groups / forwards and backwards. To automatically close the hand lever L

bewegen, wird er durch eine Kette X mit dem Zapfen W¹ einer auf beliebige Weise in Umdrehung gesetzten Kurbel W verbunden. Das Gewicht Z¹ dient dazu, den Hebel L stets wieder nach unten zu ziehen. In der gezeichneten Lage wird die Bewegung des Hebels grofs genug sein, um das Spiel in den Gelenken aufzunehmen, die beweglichen Gruppen J der Stäbe werden aber keine merkliche Bewegung annehmen. Wird die Kette X dagegen in einen der Einschnitte des Hebels L, die näher seinem Drehpunkt liegen, eingehängt, so bekommen die Gruppen/ eine entsprechend gröfsere Bewegung. Der Heizer wird sehr bald den richtigen Einschnitt finden, um das Brennmaterial zu veranlassen, regelmäfsig sich auf dem Rost hinabzubewegen, wie es dem erstrebten Effect am angemessensten ist.move, it is connected by a chain X to the pin W ^{1 of} a crank W set in rotation in any way. The weight Z ¹ is used to pull the lever L down again and again. In the position shown the movement of the lever will be great enough to take up the play in the joints, but the movable groups J of the rods will not accept any noticeable movement. If, on the other hand, the chain X is hooked into one of the notches in the lever L, which are closer to its pivot point, the groups / get a correspondingly larger movement. The stoker will very soon find the right incision to cause the fuel to move down the grate regularly, as is most appropriate to the desired effect.

Die Stellung des Gewichts L kann nach Bedarf verändert werden, wozu der Hebel L am besten Einschnitte auch auf der Oberkante erhält, in die das Gewicht L' eingehängt wird.The position of the weight L can be changed as required, for which purpose the lever L is best provided with incisions on the upper edge into which the weight L 'is hung.

M ist der Aufgabetrichter für das frische Brennmaterial. Seine hintere Wand wird durch einen hohlen Eisenkasten O, der auch aus anderem passenden Material hergestellt sein kann, gebildet. Der untere Theil desselben ist mit Löchern ο versehen, aus denen Luft, welche durch an den Seiten angebrachte Register N in den Kasten O gelangt, in den Feuerraum einströmt. Der Trichter M zieht sich über die ganze Breite des Rostes hin. Die Kohlen (oder ein anderes gewähltes Feuerungsmaterial) werden schon im unteren Theil des Trichters so stark erwärmt, dafs sie zu brennen anfangen, sobald sie von der aus den Löchern ο ausströmenden Luft getroffen werden. Die Quantität der Luft ist aber zu gering, um eine vollständige Verbrennung zu bewirken, besonders wenn backende Steinkohlen oder dergleichen gebrannt werden. Der obere Theil des Rostes wird daher eine Menge noch brennbarer Gase, vermischt mit Kohlenoxydgas, entwickeln, die, wenn sie mit den verhältnifsmäfsig kalten Kesselwänden in Berührung kämen, einen Theil ihrer Hitze 'abgeben und unverbrannt entweichen würden. M is the feed hopper for the fresh fuel. Its rear wall is formed by a hollow iron box O, which can also be made of other suitable material. The lower part of the same is provided with holes ο through which air, which enters the box O through registers N attached to the sides, flows into the furnace. The funnel M extends over the entire width of the grate. The coals (or some other chosen firing material) are already heated so strongly in the lower part of the funnel that they start to burn as soon as they are hit by the air flowing out of the holes ο. However, the quantity of air is too small to bring about complete combustion, especially when baking hard coals or the like are burned. The upper part of the grate will therefore evolve a quantity of still flammable gases, mixed with carbon dioxide gas, which, if they came into contact with the relatively cold boiler walls, would give off part of their heat and escape unburned.

Um dies zu verhindern, wird die unterste Lage der Heizrohre an ihrem vorderen Theile in eine Decke R¹ von feuerfesten Steinen oder anderem passenden Material eingebettet. Diese Decke erstreckt sich über die ganze Breite des Feuerraumes und verbindet sich nach hinten mit der hängenden Feuerbrücke R, die ebenfalls die ganze Breite des Feuerraumes einnimmt. Die untere Kante der Feuerbrücke R umschliefst -das oben erwähnte, mit Wasser gefüllte Rohr G und wird durch dasselbe vor dem Verbrennen geschützt. Das Wasser im Rohr G, was stets ersetzt wird, gelangt dabei zur Verdampfung.In order to prevent this, the lower layer of the heating pipes is embedded at its front part in a ceiling R ¹ of refractory bricks or other suitable material. This ceiling extends over the entire width of the combustion chamber and connects to the rear with the hanging fire bridge R, which also occupies the entire width of the combustion chamber. The lower edge of the fire bridge R surrounds the above-mentioned pipe G , which is filled with water, and is protected by the same from burning. The water in the pipe G, which is always replaced, evaporates in the process.

Während die Kohlen nun nach und nach längs des Treppenrostes niedergehen, die zum Brennen nöthige Luft durch die Spalten der Stäbe empfangend, mischen sich die Verbrennungsproducte der auf dem Rost brennenden Kohlen mit den ersterwähnten halbverbrannten Gasen und führen sie stark erhitzt mit sich unter der Brücke R durch, über den sich an den Treppenrost anschliefsenden horizontalen Rost P fort, aus dem ersten Herd χ in den zweiten Herd y. Auf diesen Rost P, der mit einer Dämpferplatte P¹ versehen ist, gelangen von dem Treppenrost nur gehörig in Glut befindliche Koks, so dafs die durch dieselben von unten durchstreichende Luft noch genügend Sauerstoff enthält, um denselben an die aus dem ersten Herd λ; kommenden Gase abzugeben. Die auf diese Weise sehr vollkommen verbrennenden Gase steigen nun, stark erhitzt, aufwärts durch den vorderen Theil der Heizrohre, bis hinauf unter die Dampfsammler A. Auf der Hinterwand F des zweiten Herdes y erhebt sich, vertical zu den Heizrohren B des Kessels, eine durch vorgesetztes feuerfestes Material geschützte Scheidewand T, an die sich, die oberste Rohrlage eine kurze Strecke nach vorn einschliefsend, die feuerfeste Oberdecke T¹ anschliefst. Eine zweite Scheidewand U¹, die den übrigbleibenden Theil des Röhrensatzes durchzieht, schliefst sich an die schräge Querwand U an, die bis an das Ende des Dampfsammlers A reicht. Die heifsen Gase umspülen also den letzteren an der Unterseite, gehen dann durch die Zwischenräume der Heizrohre nach unten, um die Unterkante der Scheidewand U¹ herum, nochmals nach oben durch die Heizrohre und von da in den in der Zeichnung nicht angegebenen Schornstein.While the coals now gradually descend along the step grate, receiving the air necessary for burning through the cracks of the bars, the products of combustion of the coals burning on the grate mix with the first-mentioned half-burned gases and carry them with them under the bridge R, very heated through, via the horizontal grate P adjoining the step grate, from the first hearth χ into the second hearth y. On this grate P, which is provided with a damper plate P ¹ , only coke that is properly burnt in embers gets from the step grate, so that the air passing through it from below still contains enough oxygen to reach the same from the first hearth λ; to release coming gases. The gases, which are very completely burned in this way, now rise, strongly heated, upwards through the front part of the heating pipes, up to below the steam collector A. On the rear wall F of the second hearth y, one rises vertically to the heating pipes B of the boiler prefabricated fire-resistant material protected partition wall T, to which, enclosing the topmost pipe layer a short distance to the front, the fire-resistant upper ceiling T ^{1 is} attached. A second partition U ¹ , which runs through the remaining part of the set of tubes, adjoins the inclined transverse wall U , which extends to the end of the steam collector A. The hot gases wash around the latter on the underside, then go down through the spaces between the heating pipes, around the lower edge of the partition U ¹ , up again through the heating pipes and from there into the chimney not shown in the drawing.

Die Dämpferplatte P¹ bedeckt sich mit Asche und Kohlentheilchen und verhindert dadurch ein Schmelzen der unteren Stangen des Treppenrostes. Durch den Zwischenraum zwischen der Dämpferplatte P¹ und dem Treppenrost können die auf dem horizontalen Rost sich sammelnden Schlacken bequem beseitigt werden.The damper plate P ^{1 is} covered with ash and particles of coal and thereby prevents the lower bars of the stair grate from melting. The slag that collects on the horizontal grate can be easily removed through the space between the damper plate P ^{1 and the step grate.}

Die in der Zeichnung ausgeführten Verhältnisse der beiden Herde χ und y zu einander passen für bituminöse Steinkohlen; wird anderes Material gebrannt, so müssen dieselben entsprechend geändert werden. Auch wird es für manche Fälle nöthig sein, die Neigung des Luftkastens O zu verändern, um das Brennmaterial aus dem Trichter M in passendster Weise dem Treppenrost zuzuführen.The relationships between the two stoves χ and y shown in the drawing match for bituminous coal; if other material is fired, these must be changed accordingly. In some cases it will also be necessary to change the inclination of the air box O in order to feed the fuel from the funnel M to the step grate in the most suitable manner.

Claims

Patent Claims:

The following innovations on furnaces for Babcock-Wilcox boilers:
i. A step grate consisting of fixed and movable groups of horizontal, flat

lying rods is so assembled that the movable groups J can be moved back and forth between the fixed groups /, e.g. B. with the aid of the device J ¹ K ¹ L and possibly the crank W and the 'chain X.

The arrangement of the box O located behind the feed hopper in such a way that the access of air to it can be regulated by slide JV and the air is distributed through openings ο into the combustion chamber.

The combination of a step grate IJ _{1 of} which one part J can be shaken by a device J ¹ K ¹ L, possibly also XW , with the feed hopper M, the horizontal grate P and the hanging bridge R with the ceiling J? ¹ , so arranged that it causes the gases to mix and burn completely.

For this purpose ι sheet of drawings.