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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

KLASSEGREAT

Bei der Rauchverzehrung durch Einblasen von überhitztem Wasserdampf in die Feuerung zeigt sich als Übelstand, daß die Öffnungen der zum Einblasen des Dampfes benutzten Metalldüsen sich leicht verstopften, indem hineingeratene Verunreinigung'en, wie Eisencxyd, Flugasche usw. sich bei einem längeren Nichtbetrieb des Apparates derart festsetzen, daß auch der wiederangestellte Dampf nichtWhen consuming smoke by blowing superheated steam into the furnace It turns out to be a drawback that the openings were used to inject the steam Metal nozzles are easily clogged by contaminants that have got into them, such as iron oxide, If the device is not used for a long period of time, fly ash etc. become stuck in such a way that that even the steam that has been reinstated does not

ίο imstande ist, die Düsenöffnungen wieder freizumachen. Es tritt also entweder gar kein Dampf in die Feuerung ein, oder der Düsenkörper reißt unter dem Druck des überhitzten Dampfes, der keinen Ausweg finden kann, auf und es gelangt unverhältnismäßig viel Dampf in den Feuerungsraum. Der letztere Fall, daß eine zu große Dampfmenge in die Feuerung geblasen wird, tritt bei den bis jetzt gebräuchlichen Metalldüsen auch dadurch ein, daß in verhältnismäßig kurzer Zeit die Düsenöffnungen unter der Einwirkung des Dampfes bei hoher Temperatur stark oxydiert lind dadurch ständig erweitert werden. Wenn nun unter diesen Umständen überhaupt noch eine Rauchverzehrung stattfindet, so wird dieselbe durch den zu großen Dampf- und damit Kohlenverbrauch jedenfalls viel zu kostspielig, urrf unter normalen Verhältnissen benutzt zu werden.ίο is able to clear the nozzle openings again. So either no steam at all enters the furnace or the nozzle body ruptures under the pressure of the overheated one Steam, which cannot find a way out, and a disproportionate amount of steam arrives in the furnace. The latter case, that too much steam enters the furnace is blown, also occurs with the metal nozzles that have been used up to now, that in a relatively short time the nozzle openings strongly oxidized under the action of the steam at high temperature lind are constantly being expanded as a result. If at all still under these circumstances If smoke consumption takes place, it is caused by the excessive steam and thus In any case, coal consumption is far too expensive, urrf used under normal conditions to become.

Man hat nun versucht, dem A'erstopf en del Düsenöffnungen durch verschiedene mechanische Einrichtungen, die automatisch die Löcher reinigen, vorzubeugen, aber diese Vorrichtungen werden unter dem Einfluß der großen Hitze rasch unwirksam. Das Erweitern der Öffnungen durch Öxydbildungen läßt sich bei Metall düsen, falls man nicht Edelmetalle wählt, .überhaupt nicht verhindern. One has now tried to add the A'erstopf en del Nozzle openings through various mechanical devices that automatically adjust the Prevent holes cleaning, but these devices are under the influence of the heat quickly becomes ineffective. The widening of the openings through the formation of oxides Can be used with metal nozzles, if one does not choose noble metals, not at all prevented.

Der Übelstand des Oxydierens und Erweiterns läßt sich vermeiden, wenn man die Öffnungen in einem Stoff anbringt, der praktisch feuerfest und nicht oder schwer oxydierbar ist. Die Düsenöffnungen behalten dann ihre Größe und lassen stets die gleiche, für das Arbeiten des Rauchverzehrungsapparates als am zweckmäßigsten erkannte Menge Dampf hindurch. Es wäre unwirtschaftlich, die ganze Düse aus einem feuerfesten Stoff anzufertigen, da die temperaturbeständigen Stoffe spröde sind, leicht zerspringen und sich ihres kleinen Ausdehnungskoeffizienten halber nicht derart dampf dicht mit den metallenen Dampfzuleitungsröhren verschrauben lassen, daß die Abdichtung bei einer einigermaßen starken Erhitzung bestehen bleibt. Die Vorzüge der festen Metallhülle und des feuerfesten Stoffes lassen sich aber dadurch vereinigen, daß man eine Platte von einem nicht oder schwer oxydierbaren Stoff dampfdicht in den massiv gearbeiteten metallenen Düsenkörper einläßt. In diesem Falle wird der dauerhafte, nicht zerspringende Düsenkörper beibehalten, die Düsenöffnungen bleiben stets gleich groß und sind in einem Stoff angebracht, bei welchem ein festes Zusetzen der Öffnungen durch Verunreinigungen nicht stattfindet. Diese Verunreinigungen bestehen nämlich hauptsächlich aus Metalloxyden, die sich bei den gebräuchlichen Metalldüsen mit den Oxyden, die sich an den Öffnungsrändern gebildet haben, leicht zu einem festen Ganzen vereinigen, das auch der Dampf nicht mehr entfernen kann. Die Öffnungen in der nicht The inconvenience of oxidizing and expanding can be avoided if the openings are made in a substance that is practically fire-resistant and cannot be oxidized or is difficult to oxidize. The nozzle openings then retain their size and always allow the same amount of steam to pass through, which has been recognized as the most expedient for the operation of the smoke consumption apparatus. It would be uneconomical to make the entire nozzle from a fire-resistant material, since the temperature-resistant materials are brittle, easily crack and, due to their small expansion coefficient, cannot be screwed to the metal steam supply pipes so tightly that the seal remains in place when heated to a relatively high degree. The advantages of the solid metal shell and the refractory material can be combined by inserting a plate of a non-oxidizable or difficult-to-oxidize material into the solid metal nozzle body in a vapor-tight manner. In this case, the permanent, non-shattering nozzle body is retained, the nozzle openings always remain the same size and are made in a material in which the openings are not permanently clogged by impurities. These impurities consist mainly of metal oxides, which in the usual metal nozzles easily combine with the oxides that have formed at the opening edges to form a solid whole that even the steam can no longer remove. The openings in the not

oder schwer oxydierbaren Platte werden durch den Dampf immer wieder von etwaigen Verschmutzungen gereinigt. Eine feste Vereinigung der Oxyde mit dem Stoff der Öffnungsränder findet nur dann statt, wenn man die Platte für sehr lange Zeit sehr hohen Temperaturen aussetzt, ohne daß Dampf durch die Öffnungen geht, ein Fall, der praktisch nicht eintritt. Um das Heraustreiben der Verschmutzungen durch den Dampf zu erleichtern, bohrt man die Öffnungen der Platte zweckmäßig so, daß sie sich nach außen konisch erweitern.or plates that are difficult to oxidize are repeatedly removed from any contamination by the steam cleaned. A firm union of the oxides with the material of the opening edges only takes place when one exposing the plate to very high temperatures for a very long time without steam passing through the Openings go, a case that practically does not occur. About driving out the dirt To facilitate the use of the steam, the openings in the plate are drilled expediently so that they face outwards expand conically.

Die feuerfeste Platte läßt sich nun nicht ohne weiteres in den Düsenkörper dampfdicht einsetzen. Die temperaturbeständigen Körper haben durchweg einen sehr kleinen Ausdehnungskoeffizienten, und bei der hohen Temperatur, der die Düse ausgesetzt ist, würden sich Spalten zwischen Platte und Metallteilen bilden, die wieder zuviel Dampf in die Feuerung eintreten ließen. Diese Spaltbildung vermeidet man dadurch, daß man die Platte in dem Düsenkörper nachgiebig lagert,The refractory plate cannot easily be inserted into the nozzle body in a vapor-tight manner insert. The temperature-resistant bodies all have a very small coefficient of expansion, and at the high temperature to which the nozzle is exposed, there would be gaps between the plate and metal parts form, which again let too much steam enter the furnace. This gap formation is avoided by resiliently mounting the plate in the nozzle body,

d. h. derart, daß bei einer Ausdehnung des Düsenkörpers durch Erwärmung oder beim Zusammenziehen der Metalles durch Abkühlung das Einsatzstück diesem Ausdehnen oder Zusammenziehen folgen kann. Es wird dann im allgemeinen schon der Dampfdruck gegen die Rückseite des Einsatzstückes genügen, um dieses ständig" dampfdicht in den Ausschnitt des Düsenkörpers hineinzupressen. Es kann aber vorkommen, daß sich der Einsatz durch irgendwelche Umstände festklemmt und nunmehr der Dampf allein nicht mehr imstande ist, das nachgiebig gelagerte Einsatzstück dampf dicht in den . Düsenausschnitt zu drücken. Dies wird unter allen Umständen dadurch erreicht, daß man zwischen Einsatzstück und Metall der Düse einen Körper einfügt, der einen größeren Ausdehnungskoeffizienten hat wie die Substanz des Düsenkörpers. Bei Erwärmung dehnt sich dieses Zwischenstück stärker aus wie das umgebende Metall des Düsenkörpers und preßt den Einsatz ständig dampfdicht in den entsprechenden Düsenausschnitt hinein.d. H. such that when the nozzle body expands by heating or when Contraction of the metal by cooling or expanding the insert piece Contraction can follow. The vapor pressure is then generally already counteracted the back of the insert is sufficient to keep it "steam-tight" in the cutout of the nozzle body. However, it can happen that the mission works through any circumstances are stuck and now the steam alone is no longer capable is, the resiliently mounted insert piece is vapor-tight in the. Nozzle cutout closed to press. This is achieved under all circumstances by the fact that between insert piece and metal of the nozzle incorporates a body having a larger coefficient of expansion has like the substance of the nozzle body. When heated, this intermediate piece expands more than the surrounding one Metal of the nozzle body and presses the insert constantly steam-tight into the corresponding Nozzle cut-out.

Beim Zusammenziehen des Düsenkörpers durch Abkühlung weicht die Platte einem zu großen Druck des umgebenden Metalles dadurch aus, daß sie in dem Konus des Ausschnittes nach unten herabgleitet.When the nozzle body is contracted by cooling, the plate gives way to you great pressure of the surrounding metal from the fact that they are in the cone of the cutout slides down.

Im nachstehenden werden einige Ausführungsformen beschrieben, an denen die Arbeitsweise des Zwischenstückes mit großem Ausdehnungskoeffizienten, sowie die Anbringung der feuerfesten Platte ersichtlich wird. Fig. ι zeigt die obere Ansicht der Düse mit eingelassener feuerfester Platte, Fig· 2 einen Mittelschnitt durch die Düse. In dem gußeisernen Düsenkörper α ist die Platte b mit den nach außen konisch verlaufenden Öffnungen c eingelassen, die mit dem abgeschliffenen Rand g an dem entsprechenden Düsenrand anliegt. Zwischen dem Düsenverschluß e und der Platte befindet sich ein Messing- oder Neusilberzylinder d. Beim Erhitzen der Düse wird sich nun dieser Messingzylinder infolge seines größeren Ausdehnungskoeffizienten. stärker ausdehnen wie der entsprechende Teil. aus Gußeisen, die Platte in die Höhe heben und den bei g infolge der sehr kleinen Ausdehnung des Plattenmaterials entstandenen Spalt schließen. Der Zylinder selbst wird sich, da er sich stärker ausdehnt wie der Düsenkörper, fest an die inneren Wandungen des Hohlraumes legen, so daß der Dampf einen Ausweg nur durch die Öffnungen c findet. Wenn man die Einsatzplatte einfach 8p konisch gestaltet, muß man den Messingzylinder wesentlich höher wählen, um die Platte so stark zu heben, daß die an den Einfassungsrändern beim Erhitzen entstehenden Spalten ■sich schließen.In the following some embodiments are described in which the operation of the intermediate piece with a large expansion coefficient, as well as the attachment of the refractory plate can be seen. FIG. 1 shows the top view of the nozzle with an embedded refractory plate, FIG. 2 shows a central section through the nozzle. In the cast-iron nozzle body α, the plate b is embedded with the outwardly conical openings c , which rests with the ground edge g on the corresponding nozzle edge. A brass or nickel silver cylinder d is located between the nozzle cap e and the plate. When the nozzle is heated, this brass cylinder is now due to its larger expansion coefficient. expand more than the corresponding part. made of cast iron, lift the plate up and close the gap created at g as a result of the very small expansion of the plate material. The cylinder itself, since it expands more than the nozzle body, will lie firmly against the inner walls of the cavity, so that the steam will only find a way out through the openings c . If you simply make the insert plate 8p conical, you have to choose the brass cylinder much higher in order to lift the plate so much that the gaps formed at the edges of the enclosure when heated close.

Will man den Abschluß noch fester gestalten, so gibt man der Platte an dem entsprechenden Düsenausschnitt die durch die punktierten Linien bei h angegebene Form. Hierbei wirkt nicht nur das Höherheben durch den Messingzylinder, sondern es wird auch durch die Ausdehnung des Düsenkörpers bei h nach außen hin der dort entstehende Spalt geschlossen. If you want to make the end even more solid, give the plate the shape indicated by the dotted lines at h at the corresponding nozzle cutout. In this case, not only does the brass cylinder lift it up, but also the gap created there is closed by the expansion of the nozzle body at h towards the outside.

Fig. 3 zeigt einen Mittelschnitt einer anderen Ausführungsform. Zwischen der konischen Platte b und dem Düsenkörper α ist ein Messing- oder Neusilberring d dampfdicht eingeschliffen. Bei Erwärmung will sich dieser Ring stärker ausdehnen wie der Düsenkörper, kann dies aber, da er vom Gußeisen fest umschlossen wird, nicht tun und wird nun, da er nach außen an der Ausdehnung gehindert wird, einen Druck nach innen ausüben und die Platte fest umschließen, so zwischen Eisen, Messing und Einsatzstück einen dampfdichten Abschluß bewirkend. Zweckmäßig bringt man auch, zwischen Verschraubung und Platte noch einen Messingring e an. Würde man diesen Ring aus Eisen wählen, so würde er sich infolge der Dampf kühlung weniger ausdehnen wie der entsprechende Düsenkörperteil, es würde also ein relativ großer Spalt zwischen Platte und Eisenring bei / entstehen und die Platte wiche zu stark nach unten aus. Infolge der größeren Ausdehnung des Messings wird nur ein sehr kleiner Spalt bei / entstehen, der gestattet, daß die Platte vor einem zu starken Druck des Ringes d nach unten ausweichen kann, ohne daß durch ein zu tiefes Hinuntergleiten der dampfdichte Abschluß gefährdet wird.Fig. 3 shows a central section of another embodiment. A brass or nickel silver ring d is ground in steam-tight between the conical plate b and the nozzle body α. When heated, this ring wants to expand more than the nozzle body, but cannot do this because it is firmly enclosed by the cast iron and will now, since it is prevented from expanding towards the outside, exert a pressure inwards and firmly enclose the plate , thus causing a vapor-tight seal between iron, brass and insert. It is also expedient to attach a brass ring e between the screw connection and the plate. If you were to choose this iron ring, it would expand less as a result of the steam cooling than the corresponding part of the nozzle body, so there would be a relatively large gap between the plate and the iron ring at / and the plate would move too far downwards. As a result of the larger expansion of the brass, only a very small gap will arise at /, which allows the plate to escape from an excessive pressure of the ring d downwards, without the vapor-tight seal being endangered by sliding too deeply down.

In Fig. 4 liegt die Platte b an dem oberen stehen gebliebenen Teil der Düsendecke a an,In Fig. 4, the plate b rests on the upper part of the nozzle ceiling a that has remained standing,

die mit großen öffnungen c versehen ist, welche mit den großen Öffnungen der Einsatzplatte korrespondieren. Bei der großen Bohrungsweite der Löcher in dem stehen gebliebenen Teil der Düsendecke liegt eine Gefahr des Verstopfens durch Oxyd nicht vor, und da die eintretende Dampfmenge durch die Größe der Öffnungen in der Einsatzplatte bestimmt wird, ist es auch ohne Belang, wennwhich is provided with large openings c which correspond to the large openings in the insert plate. With the large bore size of the holes in the remaining part of the nozzle cover, there is no risk of clogging by oxide, and since the amount of steam entering is determined by the size of the openings in the insert plate, it is also irrelevant if

ίο die Durchbohrungen in der Dü^endecke sich . durch Oxydation erweitern. Der untere Teil der Platte ist konisch ausgearbeitet und ist mit der Schrägung { auf einen entsprechend geformten Messingring d dampfdicht aufgeschliffen. Bei Erwärmung dehnt sich der Ring stärker aus als das Einsatzstück und drückt mit der Schräge i fest auf die korrespondierende Plattenfläche. Einem zu großen . Druck, der ein Absprengen des unteren koni-F20 sehen Randes der Platte zur Folge haben würde, wird dadurch begegnet, daß die konisch geformte Platte sich in den infolge der größeren Ausdehnung des Gußeisens zwischen Einsatz und Eisen entstandenen Spalten nach, oben schieben kann. Diese Bewegung nach oben reicht zwar —- wenn man nicht den Messingring sehr hoch macht — nicht aus, um die Platte fest an die Düsendecke zu drücken, doch dehnt sich der Ring d trotz Dampfkühlung genügend aus, um sich fest an die inneren Düsenwandungen zu pressen, so daß durch Abschluß bei / und i ein dampf dichtes Verschließen bewirkt wird. Durch die zuletzt beschriebene Anordnung wird ein besserer Schutz der Einsatzplatte bewirkt, und es wird auch an dem immerhin kostspieligen Material des Zwischenstückes gespart. Der Unterschied der Ausdehnungskoeffizienten ist nämlich bei der obigen Ausführungsform in radialer Richtung" wirksam, man hat also nur einen Ring von geringer Höhe nötig, um den gewünschten Effekt zu erzielen.ίο the perforations in the nozzle cover themselves. expand by oxidation. The lower part of the plate is conical and is ground with the bevel {onto a suitably shaped brass ring d so that it is steam-tight. When heated, the ring expands more than the insert and presses with the bevel i firmly on the corresponding plate surface. Too big one. Pressure, which would cause the lower edge of the plate to explode, is countered by the fact that the conically shaped plate can slide upwards in the gaps created between the insert and the iron as a result of the greater expansion of the cast iron. This upward movement is not sufficient - if the brass ring is not made very high - to press the plate firmly against the nozzle ceiling, but the ring d expands enough, despite the steam cooling, to press firmly against the inner nozzle walls , so that a vapor-tight closure is effected by closing at / and i. The last-described arrangement results in better protection of the insert plate, and there is also a saving in the at least expensive material of the intermediate piece. The difference in the expansion coefficients is namely in the above embodiment in the radial direction "effective, so you only need a ring of small height to achieve the desired effect.

Durch den stehen gebliebenen Teil der Düsendecke wird auch erreicht, daß die Platte bei Abkühlung der Düse stets in gewünschter Weise nach unten ausweicht. Es kann nämlich vorkommen, daß die Einsatzplatte beim Höherheben durch das erwärmte Zwischenstück sich in dem Konus derart festklemmt, daß sie beim Zusammenziehen der Düse durch Abkühlung nicht wieder nach unten gleitet, so daß sie durch den Druck des Metalles zersprengt werden kann. Bei obiger Anordnung drückt beim Zusammenziehen der stehen gebliebene Teil der Düsendecke von oben auf die Platte und zwingt sie, in dem Konus des Ausschnittes nach unten zu gleiten, so daß sie stets einem zu großen Druck des bei der Abkühlung sich zusammenziehenden Metalles ausweicht.The remaining part of the nozzle cover also ensures that the plate when the nozzle cools down, it always deviates in the desired manner. Because it can it can happen that the insert plate is lifted by the heated spacer is clamped in the cone in such a way that it does not slide down again when the nozzle is drawn together as a result of cooling, so that it can be shattered by the pressure of the metal. With the above arrangement presses the remaining part of the nozzle cover from above on the Plate, forcing them to slide down in the cone of the cutout so that they always too great a pressure of the metal, which contracts during cooling evades.

Zweckmäßig füllt man den Hohlraum der Düse mit lose aufeinander geschichteten, scharfkantigen Stücken aus möglichst feuerfestem und chemisch beständigem Material, wie Quarz, Magnesia usw., bzw. man bringt in der Düse ein System von mehreren durchlochten Platten an.It is advisable to fill the cavity of the nozzle with loosely layered, sharp-edged pieces made of as fire-proof and chemically resistant material as possible, like quartz, magnesia etc., or a system of several perforated ones is placed in the nozzle Plates on.

Claims

Patent Claims:

1. Steam nozzle for firing systems, characterized in that in one metal nozzle body a refractory insert containing the nozzle openings made of non-oxidizable or difficult-to-oxidize material is resiliently supported.

2. Steam nozzle according to claim 1, characterized in that the seal of the refractory insert in the metal nozzle body is effected by an intermediate piece that has a greater coefficient of expansion than the nozzle body possesses.

3: Steam nozzle according to claims 1 and 2, characterized in that a cylindrical intermediate piece (d) is attached between the refractory insert (b) , which is held in place by a union nut (a), and the nozzle closure (e) , which when heated the insert (b) lifts up and presses its sanded, protruding edge fg) steam close to one edge of the nut (a).

4. Steam nozzle according to claim 1 and 2, characterized in that the projecting edge of the plate Cb) as well as the corresponding part of the nut (a ) receives a bevel (h) so that when heating not only by lifting the cylinder (d ), but also by the initial ¹ Qo expansion of the union nut on the tapered part (h) a vapor-tight seal is achieved.

5. Steam nozzle according to claim 1 and 2, characterized in that the annular intermediate piece (d) is attached between the insert plate (b) and the union nut (a).

6. Steam nozzle according to claim 1 and 2, characterized in that the conically shaped plate f & ) rests against your nozzle cover provided with openings (c) and the lower part is provided with a recess which is connected to the inner beveled edge (i) formed as a ring intermediate piece (d) is ground.

For this purpose ι sheet of drawings.