DE209646C

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Publication number: DE209646C
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Description

KAISERLICHES

Geldsciht

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

. KLASSE 13». GRUPPE

JOHN CLINTON PARKER in PHILADELPHIA.

Wasserröhrenkessel mit Haupt- und Nebenkreislauf.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. Juni 1907 ab.

Die Erfindung betrifft einen Umlaufkessel mit Oberkessel und einer oberen und einer unteren, durch Röhren verbundenen Wasserkammer mit Haupt- und Nebenkreislauf, der durch den Oberkessel geht. Gemäß der Erfindung wird nun, um einen möglichst trockenen Dampf zu erhalten, der Nebenkreislauf nur von dem Teil des Wassers durchlaufen, der durch den sich im Unterkessel entwickelnden

ίο Dampf mitgerissen wird, bzw. der sich aus diesem Dampf durch Verdichtung niederschlägt. Zu diesem Zwecke findet die Abzweigung für den durch den Öberkessel geführten Nebenkreislauf oberhalb des Wasserspiegels in der oberen Wasserkammer des Unterkessels statt. Weitere Verbesserungen beziehen sich auf Einrichtungen zur Beschleunigung des Wasserumlaufes im Unterkessel sowie zur Aufrechterhaltung eines regelrechten Wasser-Umlaufes in einem mit dem Kessel der vorbezeichneten Art verbundenen Speisewasservorwärmer.

Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungen der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. ι einen senkrechten Längsschnitt durch die eine Ausführung des neuen Kessels. Fig. 2 stellt die verschiedenen Kreisläufe, welche in dem Kessel nach Fig. 1 auftreten, in einfachen Linien dar. Fig. 3 stellt ebenso eine abgeänderte Ausführung des Kessels der Fig. ι dar, wobei Vorrichtungen zum Erhitzen des zugeführten Wassers und zum Überhitzen des Dampfes in Fortfall gekommen sind. Fig. 4 stellt eine abgeänderte Ausführung des Kessels der Fig. 3 dar, wobei der für das Wasser bestimmte Sammelbehälter weggelassen ist. Fig. 5 zeigt in einfachen Linien eine abgeänderte Ausführung des in der Fig. 4 dargestellten Kessels.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, sind die geneigt angeordneten Röhren 1 an ihrem oberen und unteren Ende mit den Kammern 2 bzw. 3 verbunden, welche beliebigen Querschnitt haben können. Diese Kammern sind oben an Röhren 4 und 5 angeschlossen, welche nach den. Zylindern 6 und 7 führen, von denen der Zylinder 6 höher als der Zylinder 7 liegt. Beide Zylinder sind durch ein Rohr 8 miteinander verbunden, vor dessen Ausflußöffnung ein Ventil 9 angebracht ist, um ein Zurückfließen des Wassers zu verhüten.

Unter den Röhren 1 liegt die Verbrennungskammer 10, welche den geneigten Rost 11 besitzt, der sich zwischen der Vorderwand 12 und der Hinterwand 13 erstreckt. Der Brennstoff wird durch den Trichter 14 an dem oberen Ende des Rostes eingeführt, und die Aschenabfälle werden an dem unteren Ende durch die Tür 15 entfernt. Wände 16 und 17 leiten die Verbrennungsgase aus der Kammer 10 in die Kammer 18 unterhalb der oberen Enden der unteren Röhren 1, von wo die heißen Gase, geführt durch die Wände 19 und 20, durch die Kanäle 21 und 22 in den Kanal 23 gelangen, aus dem sie durch den Auslaß 24 entweichen.

Der Speisewasservorwärmer besteht aus den Röhren 25, welche durch Büchsen 26 miteinander verbunden sind, so daß im Zuge 23 fortlaufende Rohrschlangen gebildet sind, die mit Kammern 27 und 28 in Verbindung stehen und über den Röhren 1 liegen. Der unteren

Kammer 27 wird durch ein Rohr 29 das Speisewasser zugeführt, welches alsdann durch die Rohrschlangen nach der Kammer 28 und von hier durch das Rohr 30 in den Oberkessel 6 fließt. Von dem Boden des letzteren fließt das Wasser durch das Rohr 8 in den Kessel 7 und von hier durch den engen Kanal 5 nach dem oberen Teil der Kammer 3.

Das Leitungsrohr 31, welches das Absperrventil 32 enthält, führt von dem Boden des Kessels 7 nach dem oberen Teil der Kammer 27, um eine Zurückführung des in den Oberkesseln sich ansammelnden Wassers nach der genannten Kammer zu ermöglichen. An dem unteren Teil der Kammer 27 ist ein Abblaserohr 33 vorgesehen. Ein Rohr 34 mit dem Ventil 35 verbindet die Kessel 6 und 7 und dient als Überströmrohr.

Ein Rohr 36 verbindet den oberen Teil des Oberkessels 6 mit dem Überhitzer 37, und gekrümmte Rohre 38, welche in der Verbrennungskammer 10 liegen, verbinden die Überhitzungskammer 37 mit der zweiten Überhitzungskammer 39, welche mit dem Behälter 41 für den überhitzten Dampf durch ein Rohr 40 in Verbindung steht. Der Boden des Behälters 41 ist mit dem Oberkessel 6 durch ein Rohr 42 verbunden, durch welches das abgeschiedene Wasser aus dem Behälter 41 nach dem Oberkessel 6 abgeleitet werden kann. Das Rohr 42 ist an seiner Ausflußöffnung mit einem Absperrventil versehen, um ein Zurückstauen des Wassers zu vermeiden. Vor den Auslaßöffnungen der Leitungsrohre 4, 30 und 42 ist im Kessel 6 eine Platte 44 angeordnet. Ein Überströmrohr 45 mit einem Ventil 46 verbindet die Kammer 2 mit der Überhitzungskammer 37, so daß Wasser von der Kammer 2 nach der genannten Überhitzungskammer geleitet werden kann. Die Behälter 6 und 41 sind mit Sicherheitsventilen 47 bzw. 48 versehen.

Die erhitzten Gase geben ihre Wärme zuerst an die oberen Enden der unteren Röhren 1 ab, und das erhitzte Wasser und der Dampf steigen in der Kammer 2 auf. Der Dampf trennt sich von dem Wasser an der Platte 49, die in dem oberen Teil der Kammer 2 vorgesehen ist, da das Wasser nicht höher steigen kann.

Der Dampf geht alsdann , durch' den engen, zwischen der Platte 49 und der Kammerwand freibleibenden Kanal 50 hindurch, so daß ein Mitreißen einer großen Wassermenge vermieden wird. Das Wasser fließt durch die Röhren 1 des Zuges 22 nach unten und alsdann durch die Röhren 1 des Zuges 21 wieder nach oben. Dabei ist die Strömungsrichtung des ■ Wassers derjenigen der Heizgase entgegengesetzt.

Der Dampf strömt durch die Leitungsrohre 4 nach dem Oberkessel 6, und das in diesem sich ansammelnde Dampfwasser fließt in den Oberkessel 7 und von dort durch den engen Kanal 5 in die Kammer 3 und von dieser wieder durch die unteren Röhren 1 nach oben. Der Dampf, welcher sich in dem Oberkessel 6 ansammelt, fließt durch das Leitungsrohr 36 nach der Überhitzerkammer 37 und von dort durch die Röhren 38 nach der Überhitzerkammer 39. Aus letzterer gelangt der überhitzte Dampf durch das Rohr 40 nach der Kammer 41. ,

Die vorderen und höher liegenden Enden der Röhren 1 sind unmittelbar der Heizwirkung der Verbrennungsgase ausgesetzt, welche unmittelbar aus der Heizkammer kommen, so daß an den oberen Enden der genannten Röhren 1 die größte Heizwirkung vorhanden ist. Der größte Teil des erzeugten Dampfes hat daher nur einen kurzen Weg zurückzulegen, ehe er aus den Röhren entweichen kann, so daß der dem Dampf entgegengestellte Widerstand sehr gering ist. Demzufolge wird ein Wasserstrom erzeugt, welcher durch die unteren Röhren nach oben in die obere Kammer und darauf nach unten durch die oberen Röhren in die untere Kammer geht. Der Dampf, welcher sich in der oberen Kammer von dem Wasser trennt, strömt in einem zweiten Kreislauf durch den Überhitzer, während das mitgerissene und wieder abgesonderte Wasser auf dem oben bezeichneten Wege wieder in den Hauptkreislauf für den Wasserumlauf einmündet.

Der Behälter 41 dient dazu, den überhitzten Dampf aufzuspeichern und den Durchfluß durch den Überhitzer sowie die Temperatur gleichbleibend zu erhalten, ferner das aus dem Dampf ausgeschiedene Wasser abzuleiten, wenn der Kessel nur mit verdecktem Feuer arbeitet.

In Fig. 2 stellt Linie 51 den Hauptkreislauf des Wassers dar, während 52 den Nebenkreislauf für das vom Dampf mitgerissene und abgeschiedene Wasser bezeichnet. Der Kreislauf 53 ist derjenige des Speisewassers, und im Kreislauf 54 findet die Überhitzung des aus dem Oberkessel 6 kommenden nassen Dampfes statt. Die gestrichelte Linie 55 stellt die Richtung dar, in welcher Wasser dem Überhitzungskreislauf zugeführt werden kann.

Die Gestaltung des Kessels kann in der in Fig. 3 angegebenen Weise abgeändert werden. Bei dieser Ausführungsform sind, wie bei der in der Fig. 1 dargestellten, die geneigten Röhren 56 an ihrem oberenEnde mit der Kammer 57 und ihrem unteren Ende mit der Kammer 58 verbunden. Der obere Teil der oberen Kammer steht durch das Rohr 59 mit dem Dampfbehälter 60 in Verbindung, dessen.unterer Teil durch das Rohr 61 mit dem Wasserbehälter 62 verbunden ist, dessen unterer Teil

durch das Rohr 63 mit dem oberen Teil der Kamme'r 58 in Verbindung steht. Ein Rückschlagventil 64 verhindert. ein Zurückfließen des Wassers durch das Rohr 61.
Die Scheidewände 65, 66 und 67 bilden die Züge 68, 69, 70, welche die heißen Verbrennungsgase längs der Röhren 56 in einer Richtung führen, welche der Bewegungsrichtung 71 für den Kreislauf des Wassers entgegengesetzt ist. Der Dampf wird von dem oberen Teil der oberen Kammer 27 durch das Rohr 59 nach dem Behälter 60 geleitet, von wo er entnommen werden kann. Das sich ausscheidende Wasser fließt von dem Behälter 60 durch das Rohr 61 nach dem Behälter 62 und von hier durch das Leitungsrohr 63 nach der unteren Kammer 58, wo der Nebenkreislauf 72 sich dem Hauptkreislauf 71 für das Wasser wieder anschließt. Derjenige Punkt, wo das Wasser gegebenenfalls nach beiden Richtungen fließen kann, ist auf der Zeichnung durch den doppelten Pfeil angedeutet, und es liegt dieser Punkt in der Nähe des Absperrventils.

Bei der in Fig. 4 dargestellten abgeänderten Ausführung sind die Röhren 73 an ihren Enden mit den Kammern 74 und 75 verbunden. Die oberen Teile dieser Kammern stehen mittels der Rohre 76 bzw. JJ mit dem zur Aufnahme des Dampfes und des Wassers bestimmten Behälter 78 in Verbindung. Ein Absperrventil 79 verhindert ein Zurückfließen des Wassers durch das Rohr JJ nach dem Behälter 78. Der Hauptkreislauf des Wassers, welcher durch die Röhren 73 hindurchgeht, ist in Fig. 4 mit 80 bezeichnet, während 81 den Nebenkreislauf des mitgeführten Wassers darstellt. Der Gleichgewichtspunkt ist wiederum durch den doppelten Pfeil angedeutet und liegt in der Nähe des Absperrventils 79.

Bei der in Fig. 5 dargestellten abgeänderten Ausführung sind die Röhren 82 mit den Kammern 83 und 84 verbunden. Der obere Teil der oben liegenden Kammer 83 steht mittels des Rohres 85 mit dem zur Aufnahme des Dampfes und des Wassers bestimmten Behälter 86 und der untere Teil des Behälters 86 mittels des Rohres 87 mit dem unteren Teil der Kammer 83 in Verbindung.

Der Hauptkreislauf ist mit 88, der Nebenkreislauf mit 89 bezeichnet. Bei dieser Ausführung liegt der Gleichgewichtspunkt im Hauptkreislauf, und zwar in der unteren Kammer 84. Er ist in Fig. 5 durch den doppelten Pfeil angedeutet.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Wasserröhrenkessel mit Oberkessel und einer oberen und einer unteren, durch Röhren verbundenen Wasserkammer mit Haupt- und Nebenkreislauf, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzweigung für den Nebenkreislauf oberhalb des Wasserspiegels in der oberen Kammer stattfindet.

2. Wasserröhrenkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizgase im Gegenstrom zum Wasserumlauf geführt werden.

3. Wasserröhrenkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Wasserröhren ein Speisewasservorwärmer in eine Abzweigung des Nebenkreislaufes eingeschaltet ist, um bei unterbrochener Wasserspeisung einen Wasserumlauf im Vorwärmer zu ermöglichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.