DE24796C - Dampfkesselfeuerungen mit Vorrichtungen zur Zuführung der Verbrennungsluft zu den Feuerungen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATEN TA MΤ

Feuerungen.

Der Hauptzweck dieser Erfindung ist, die zur Verbrennung erforderliche Zufuhr von Luft nach den Feuerungsanlagen der Schiffs- und anderen Dampfkessel so zu bewirken, dafs eine schnellere und wirksamere Verbrennung erzielt und der sonst vorkommende grofse Wärmeverlust vermindert wird. Werden die Neuerungen bei Schiifskesseln angewendet, so soll zugleich eine gute Ventilation sowie eine Kühlung des Schürraumes erzielt werden. """"""*

Wichtig ist bei diesen Einrichtungen die Anwendung eines forcirten Zuges, um eine schnellere und wirksamere Verbrennung des Feuerungsmaterials zu erreichen. Statt den ganzen Schürraum einzuschliefsen, wie es bei Torpedobooten üblich ist, wird die Luft in einen dichten Mantelraum geleitet. Dieser Raum wird durch Anbringen einer doppelten Vorderwand aus dünnem Blech, welche einen oder mehrere Räume vor den Feuerungen einschliefst, gebildet. Gleiche Wandungen können auch an anderen Theilen des Kessels angebracht werden, um Verluste an Wärme zu verhindern.

In einigen Fällen kann die Luft aus diesen Ummantelungen nach der Feuerung oder nach dem Aschkasten Zutritt haben, wie aus den Schürräumen bei der bisherigen Anordnung.

Der Erfinder zieht es vor, die Luft oberhalb und unterhalb des Feuerungsmaterials oder durch die Roststäbe getrennt zuzuführen, wozu Scheidewände und Ventile angewendet werden. Auf diese Weise kann das jeder Abtheilung zugeführte Luftquantum nach Bedarf regulirt werden und die inneren Thüren zum Aschkasten und die Roststabeinlässe können in Wegfall kommen.

Werden mehrere Kessel neben einander angebracht, so kann der gemeinsame Luftmahtel über die ganze Reihe hinweggehen. In diesem Falle können einfache Anordnungen getroffen werden, um einen beliebigen Kessel aus der Reihe auszuschalten. Die Feuergase können, nachdem sie die Heizfläche der Kessel bestrichen haben, am zu schnellen Entweichen verhindert werden, indem die Enden der Röhren bei Röhrenkesseln oder die analogen Theile der anderen Kessel theilweise geschlossen werden, damit die Gase ein Quantum der ihnen verbliebenen Wärme an die in den gemeinsamen Mantel eingeführte Luft abgeben. Zu dem Zweck können die Gase auch durch Röhren oder Kanäle, die in einem Theil des Luftmantels oder in einem damit verbundenen Gehäuse angebracht sind, so hindurchgeleitet werden, dafs die durch das Gebläse eingetriebene Luft mit den Aufsenseiten dieser Röhren oder Kanäle in Berührung kommt.

Der Erfinder zieht es vor, das Gebläse oder den Ventilator im Schürraum anzubringen, so dafs die Luft darin stets kühl und frisch gehalten wird. Da der Vordertheil des Luftgehäuses, welcher den gröfsten Theil der Kesselenden bedeckt, stets verhältnifsmäfsig kühl bleibt, so wird auch keine Wärme in den Schürraum ausgestrahlt, wie bei gewöhnlichen Kesselfeuerungen und Torpedobooten. Wird aufserdem der Kesselmantel vorschriftsmäfsig durch nicht leitendes Material geschützt, so kann der Kessel-

raum durch den Betrieb der Kessel niemals sehr stark erhitzt werden.

Die Vortheile der Brennmaterialersparmfs, Abkühlung und Ventilation beim Betrieb der Dampfkessel sollen auch erreicht werden, wenn der Luftmantel und die anderen vorher erwähnten Anordnungen bei natürlichem Zuge, also ohne Ventilator, zur Verwendung kommen. Bei solcher Anordnung tritt die Luft vom Schürraum in den Luftmantel hinein und kann theilweise vor dem Eintritt in den Luftmantel durch die abgehenden Feuergase erwärmt werden. Wird die forcirte Luftzufuhr nicht angewendet, so soll die Verdampfung ungefähr gleich der bei gewöhnlichen Kesseln mit gleich grofser Rostfläche sein.

In den beiliegenden Zeichnungen sind einige der vielen Ausführungsformen und Anwendungsarten der besprochenen Vorrichtungen dargestellt.

Fig. ι ist die Endansicht, Fig. 2 der Querschnitt eines kleinen Röhrenkessels mit einfacher, innen liegender Feuerung; Fig. 3 ist der Längsschnitt des Kessels, Fig. 4 ein Verticalschnitt durch den Rauchkasten, welcher in diesem Falle an dem der Feuerung entgegengesetzten Ende des Kessels angebracht ist. Bei dieser Anordnung tritt die Luft vom Gebläse aus durch das Rohr 31, Fig. 4, in die Ummantelung 32, welche am Rauchkastenende des Kessels unmittelbar über den Röhren angebracht ist. Der so gebildete Raum ist mit einer Anzahl Verticalröhren 33 .versehen, durch welche die Feuerungsgase nach dem Schornstein 34 entweichen. Unterhalb der Ummantelung 32 ist eine Rauchkammer 35 angebracht, durch welche die Feuergase von den horizontalen Kesselröhren 36 aus streichen müssen, um . nach den verticalen Luftheizungsröhren zu gelangen. Der Raum 37, 38, 39 an den Seiten und unterhalb des Rauchkastens steht mit der Ummantelung 32 in Verbindung, und zwar an der Seite, welche am weitesten vom Lufteinlafs 31 entfernt ist. Nachdem die Luft mit den Verticalröhren in Berührung getreten ist, gelangt dieselbe durch den Raum 37, 39 nach zwei Röhren 40, welche an beiden Seiten des Kessels entlang laufen und zur Feuerung leiten. Am Feuerungsende tritt die Luft aus den Röhren 40 in ein Gehäuse 41 aus dünnen Platten, so dafs etwas mehr als der Vordertheil der Feuerung 42 und der Aschkasten 43 davon eingeschlossen und bedeckt werden. Diese Ummantelung wird theilweise durch ein cylindrisches Gufsstück 44 gebildet, das mit einer Feuerthür 45, einer Aschkastenthür 46 und einer Horizontalplatte 47 versehen ist, um eine Verlängerung der gewöhnlichen Rostplatte zu bilden. Die Feuerthür 45 ist innen mit einer Platte 48 verbunden, welche eine Oeffnung nach der Feuerung 42 verschliefst, jedoch mit einer Anzahl Löcher versehen ist, um ein geeignetes Quantum Luft oberhalb der Roststäbe einzulassen. Die so eingelassenen Luftstrahlen werden· zweckmäfsjg durch Deflectoren gegen die innere Fläche der Platte 48 gerichtet. Der cylindrische Theil des Gufsstückes 44 ist mit OefTnungen versehen, um die Luft vom Mantel 41 in den Raum zwischen den äufseren und inneren Thüren 45 und 48 und in den Aschkasten 43 einzulassen.

Bei dieser Anordnung wird die zur Verbrennung erforderliche Luft mittelst eines Ventilators unter Druck zugeführt, tritt zum Rohre 31 ein und nimmt zunächst Wärme durch Umspülen der Verticalröhren 33 auf, während die Ummantelung 41 am Feuerungsende des Kessels verursacht, dafs die sonst nachtheilig in den Schürraum ausstrahlende Wärme ebenfalls durch die Luft aufgefangen wird.

Da die Anwendung eines forcirten Zuges eine sehr schnelle Verbrennung erzeugt, so kann die Weite des Feuerungsraumes mit Vortheil verringert werden; es ist jedoch in den meisten Fällen wünschenswerth, die gewöhnliche Höhe des Feuerungsraumes beizubehalten und kann die Rostfläche mit Rücksicht hierauf dadurch bequem und vortheilhaft verengt werden, dafs hohle Stücke 49 aus feuerfestem Thon oder Eisen an den Seiten der Feuerung angebracht werden. Diese Röhren sind an den vorderen Enden mit Oeffnungen versehen, um Luft aus dem Mantel 41 einzulassen, und auf der ganzen Länge durchlöchert, um die zugeleitete Luft in die Feuerung einzuführen.

Fig. 5 ist eine theilweise durchschnittene Endansicht, Fig. 6 der Längsschnitt eines Schiffskessels mit zwei im Innern angebrachten Feuerungen 42, welche direct mit einem Verbrennungsraum 50 in Verbindung stehen, von wo aus die Feuerungsgase durch die Röhren 36 nach dem vorderen oder Feuerungsende des Kessels geführt werden. Fig. 7 ist eine Endansicht, drei solcher Kessel vereint darstellend. Die Gehäuse 32,37,38,39,41, in welche die Luft vom Einlafsrohr 31 unter Druck eingetrieben wird, sind hier, statt theilweise am hinteren und theilweise am vorderen Ende angebracht zu werden, am vorderen Ende allein angebracht. Diese Modification weicht insofern von der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Construction ab, als eine controlirbare und adjustirbare Luftvertheilung stattfindet und röhrenförmige Roststäbe 51 zur Verwendung kommen. Diese Roststäbe 51 von geeignetem. Querschnitt communiciren mit einer hohlen Brücke 5 2, die an ihrer vorderen Seite so durchlocht ist, dafs die durch die Roststäbe strömende Luft in die Feuerung 42 gelangt. Um die Luft vom Gehäuse .41 aus zu vertheilen, sind adjustirbare Ventile 53, 54, SS angebracht. Das Ventil 53 läfst die Luft nach den Räumen zwischen den inneren und äufseren Feuerungsthüren 45 und 48,

die Ventile 54 lassen die Luft in einen Raum unterhalb der Verlängerung der Rostplatte 47, welcher mit den vorderen Enden der hohlen Roststäbe 51 communicirt, und die Ventile 55 lassen Luft in den Aschkasten 43 einströmen. Eine Klappe 56 ist im Schornstein angebracht, um ein zu schnelles Entweichen der Feuergase zu vermeiden.

Der Erfinder zieht es jedoch vor, die Schnelligkeit des Entweichens der Feuerungsgase durch andere Mittel zu beschränken. Bei der in den Fig. ι bis 6 gezeigten Anordnung soll dies durch Verringerung des Gesammtquerschnitts der Lufterhitzungsröhren 33 im Verhältnifs zum Gesammtquerschnitt der Kesselröhren 36 erreicht werden. Zu gleichem Zweck werden die Kesselröhren 36 verhältnifsmäfsig zahlreich und von kleinerem Durchmesser genommen. Die Austrittsröhren können auch theilweise durch Pfropfen oder durch Eisenstäbe, welche in den Enden der Röhren angebracht sind, geschlossen werden. Vorzugsweise werden die oberen Röhren geschlossen, und die unteren freigelassen, um den Gasen lind dem mitgerissenen Staub und der Asche freien Durchlafs zu gewähren. Die zum Schliefsen der Röhren angewendeten Stangen sind beweglich angebracht, um ein leichtes Reinigen der Röhren zu gestatten. Das Durchstreichen der Feuergase durch die Lufterhitzungsröhren 33 kann auch durch Pfropfen aus feuerfestem Thon gehemmt werden; auch kann man Thüren in dem Theil 34 anbringen, um den Zugang zu gestatten, so -dafs die Pfropfen adjus'tirt werden können.

Werden eine Anzahl Kessel, wie in Fig. 7 dargestellt, vereinigt, so kann die Luft unter Druck durch zwei oder mehr Einlasse 31 zugeführt und jeder der Luftmäntel so mit Ventil versehen werden, dafs die Luftzufuhr nach jedem der Kessel regulirt werden kann.

Sind zwei oder mehr Feuerungen in einem Kessel vorhanden, so wird empfohlen, die inneren Kanäle zwischen jeder der Feuerungen und dem Schornsteine getrennt zu halten, so dafs die Wirkung jeder der Feuerungen und die Luftzufuhr nach denselben vollständig unabhängig von einander regulirt werden können.

Fig. 8 ist eine Vorderansicht, Fig. 9 die Seitenansicht eines Kessels, welcher im wesentlichen wie der in Fig. 5 und 6 gezeigte construirt, jedoch mit einer Zusatzvorrichtung versehen ist, welche darin besteht, dafs die zur Verbrennung dienende Luftzufuhr durch oberhalb des Deckels angebrachte Schächte 57 und durch eine Ummantelung 58 des Schornsteins 59 erlangt wird. Von dieser Ummantelung aus wird die Luft durch einen Ventilator 60 eingesaugt und in das Gehäuse oder die Ummantelung 32 getrieben, wo die von der Luft bereits in 58 aufgenommene Wärme durch Berührung mit den Lufterhitzungsröhren (durch punktirte Linien in Fig. 8 dargestellt) vermehrt wird. Der Ventilator oder ein anderes geeignetes Gebläse kann so angebracht werden, dafs der Apparat an einer passenden Stelle des Weges nach den Feuerungen hin wirken kann; es ist jedoch vorzuziehen, das Gebläse auf die Luft wirken zu lassen, bevor dieselbe erhitzt wird.

Die vorliegenden Neuerungen können auch in Verbindung mit beliebigen mechanischen Schürvorrichtungen oder mit Trichtern zur Aufnahme grofser Quantitäten an Feuerungsmaterial, welches nach und nach den Feuerungen zufliefst, combinirt werden, gleichviel, ob das Feuerungsmaterial durch die Schwerkraft desselben selbst oder auf mechanische Weise in die Feuerung gebracht wird. In jedem Falle fällt hierbei das häufige Oeffnen der Feuerungsthüren fort. Eine Thür oder ein Deckel an dem äufseren Ende der Trichter genügt. Die Luft kann in jeden Trichter so eingetrieben bezw. eingelassen werden, dafs dieselbe durch das Feuerungsmaterial bis zur Feuerung durchströmt. Bei Anwendung solcher Trichter werden die Roststäbe stark geneigt angebracht, oder man kann geeignete Vorrichtungen anbringen, um die progressive Bewegung des Feuerungsmaterials nach dem inneren Ende der Feuerung zu bewirken.

Fig. 10 ist theils Vorderansicht, theils Querschnitt , Fig. 11 ein Längsschnitt eines Schiffskessels mit doppelter Feuerung, wobei jede Feuerung mit Speisetrichter" 61 versehen ist. Der Boden des Trichters ist stark geneigt, die Roststäbe ebenfalls ein wenig, so dafs das Feuerungsmaterial mit wenig oder ohne Hülfe sich allmälig nach dem inneren Ende der Feuerung fortbewegt. Ein Einlafsraum 62 mit Ventil ist angebracht, um Luft vom Luftmantel oder Kasten 41 aus in den Trichter einzulassen. Eine Thür 63 ist am vorderen Ende des Trichters 61 angebracht, durch welche man die Schürwerkzeuge einführen kann. Die in diesen Figuren gezeigten Anordnungen, um Luft unter Druck einzuführen und die überflüssige Wärme nutzbar zu machen, sind im wesentlichen dieselben, wie oben beschrieben.

Fig. 12 ist theils Querschnitt, theils Vorderansicht einer anderen Anordnung, Fig. 13 ein Längsschnitt von Fig. 12. Wie oben bemerkt, können einzelne Vortheile auch erreicht werden bei Anwendung der Luftkammern u. s. w. für natürlichen Zug; z. B. kann, wie in der linken Hälfte von Fig. 12 gezeigt ist, ein Luftkasten 63 vor jeder der Feuerungen 42 und dem Aschkasten 43 angebracht werden, welcher einen etwas gröfseren Raum bedeckt als die Feuerungs- und Aschkastenöffnungen, um die Ausstrahlung der Wärme nach dem Schürraum zu verhindern. Ein Ventil 64 ist angebracht, um eine geregelte Luftzufuhr durch natürlichen Zug in das .Luftgehäuse 63 einzulassen.

Claims (1)

1. Die auf der rechten Hälfte in Fig. 12 gezeigte. Anordnung stimmt im wesentlichen mit den Fig. ι bis 6 überein, mit der Ausnahme, dafs ein Ventil 64 angebracht ist, um die natürliche Zugluft in die die Luftröhren enthaltende Ummantelung 3 z einzulassen. Die Luft kann durch eine Thür oder ein Ventil an einem anderen beliebigen Theile des Gehäuses 63 oder der Ummantelung 32 eingeführt werden.

   Fig. 14 ist die Oberansicht, Fig. 15 theils Schnitt, theils Seitenansicht eines der bekannten Verticalkessel mit vier Feuerungen. Die Luft aus dem Ventilator oder Gebläse tritt durch ein Rohr 31 in eine Ummantelung 3 2, welche den unteren Theil des Schornsteins 59 bildet und mit Lufterhitzungsröhren 33 versehen ist, wie aus den punktirten Linien Fig. 15 ersichtlich. Von dem Räume 32 aus geht die Luft durch ein Rohr 65 nach einem Vertheilungsrohr 66, welches um den Kessel herumläuft. Von diesem Rohr 66 aus laufen kurze, mit Ventilen versehene Röhren, um die Luft in die Gehäuse 41 einzuführen, welche vor jeder der Feuerthür- und Aschkastenöffnungen angebracht sind.

   Fig. 16 ist theils Schnitt, theils Seitenansicht eines gewöhnlichen Verticalkessels, Fig. 17 eine Oberansicht, Fig. 18 eine Vorderansicht desselben. Das Rohr 31 führt Luft unter Druck direct in das Gehäuse 41 ein, welches die Feuerthür- und Aschkastenöffnungen bedeckt.

   Fig. 19 ist theils Querschnitt, theils Endansicht, Fig. 20 ein Längsdurchschnitt eines horizontalen, eingemauerten Kessels mit zwei inneren Feuerungen. Bei dieser Anordnung tritt die Luft vom Ventilator oder Gebläse durch ein Rohr 31 in das Gehäuse 67 ein, welches durch Lufterhitzungsröhren 33 mit einem anderen Gehäuse 68 verbunden ist. Dieses Gehäuse 68 communicirt durch ein Rohr oder einen Kanal 69 mit dem Gehäuse 41, welches die Feuerthür- und Aschkastenöffnungen bedeckt. Die Lufterhitzungsröhren ^3 ^smd ^m einem Theile des Kanals angebracht, durch welchen die Feuergase geleitet werden, nachdem sie ihre Hauptwärme an den Kessel abgegeben haben.

   Fig. 21, 22 und 23 zeigen die Anwendung der Neuerungen auf" einen Lokomotivkessel. Hier kann die Luft durch natürlichen Zug oder durch das Blasrohr, wie bei gewöhnlichen Lokomotiven, zugeführt werden, der Erfinder zieht es jedoch vor, den Exhaustdampf von der Maschine mit geringerem Rückdruck anzuwenden und die Luft durch einen Ventilator, welcher durch eine kleine Maschine getrieben wird, einzutreiben. Die Luft wird vom Gebläse aus durch ein Rohr 31 nach einem Raum 70, Fig. 21, geleitet, welcher zwischen dem äufseren. Mantel der Lokomotive am Rauchkastenende und einem inneren Rauchkasten 35 gebildet wird. Von hier aus steigt die Luft in einen Raum 32 oberhalb des inneren Rauchkastenmantels 3 5, welcher wieder mit Lufterhitzungsröhren ^ ^ versehen ist. Von 32 aus geht die Luft durch zwei flache Röhren 71 nach den Luftgehäusen 41 am vorderen Ende des Kessels, von hier aus durch ein Ventil 53 nach dem Raum zwischen den Feuerthüren 45 und 48 und durch ein anderes Ventil 55 nach dem Aschkasten 43. Ein Ventil 72 ist am Aschkasten 43 angebracht, so dafs beim Nichtverwenden des Ventilators nach Bedarf Luft in den Aschkasten eingelassen werden kann.

   In einigen Fällen können die Lufträume zwischen den Roststäben, wie bei gewöhnlichen Rosten, weggelassen werden und die Luft von vorn, von den Seiten und von hinten allein oder theilweise durch röhrenförmige Roststäbe, die eng an einander schliefsen, zugeführt werden. Diese Anordnung soll sich vorzüglich für Anr thracit oder Kleinkohle eignen.

   Patenτ-Ansprüche:

   i. Dampfkessel-Constructionen für Schiffs- und andere Kessel, bei denen eine erhöhte Wirksamkeit oder bedeutende Feuerungsmaterial-Ersparnifs durch stufenweise gesteigertes Vorwärmen und durch Vertheilung der Feuerungsluft mittelst nachfolgend aufgezählter einzelner Vorrichtungen erzielt werden soll:

   a) die Luft wird vermittelst eines Ventilators oder Gebläses durch ein Rohr 31 in eine mit einer Wärmeschutzmasse versehene Ummantelung eines oder mehrerer Kessel, Fig. 7, eingeprefst;

   b) von da aus gelangt die Luft, welche hier durch die heifsen Kesselwände angewärmt ist, zu dem von den verticalen Rauchrohren33 durchzogenen Raum 32, in welchem sie vorgewärmt wird, indem sie an den Röhren 33 vorbeistreicht;

   c) von dem Raum 32 gelangt die schon heifse Feuerungsluft entweder sofort oder durch eine Rohrleitung 40 nach dem ringförmigen Räume 41, welcher an der Stirnwand des Kessels angebracht ist und die Feuerungs- und Aschkastenthüren etc. umgiebt;

   d) von dem Räume 40, welcher eine ganz besondere Eigenthümlichkeit der Construction ist, gelangt die Luft durch adjustirbare Oeffnungen oder Ventile 53 und 55 in die Räume 45.und 46 vor der Feuerungsthür und dem Aschkasten;

   e) von hier aus gelangt die heifse Luft durch die Feuerungsthür 48 und deren Blenden über das Feuer, während sie aus dem Raum 46 in den Aschkasten 42, also unter das Feuer gelangt.

   Die Anwendung des zweizeiligen, ringartigen Gehäuses 41 vor dem Feuerungs- und Aschkastenraum an der Stirnwand des Kessels, in das Luft mit natürlichem oder forcirtem Zug eintritt und durch Ventile oder adjustirbare Oeffnungen in den Feuerungsraum und den Aschkasten gelangt.
   Die Abänderung des Gehäuses 41 dahin, dafs zwischen die beiden Kammern noch eine dritte, horizontale, ebenfalls mit einem Ventil versehene Kammer eingeschaltet ist, welche durch einen aus Röhren von geeignetem Querschnitt gebildeten Rost mit einer hohlen Feuerungsbrücke 52, Fig. 6, in Verbindung steht, so dafs eine durch Ventile leicht regulirbare differentiale Luftzuführung entsteht.

   Die Combination des Gehäuses 41 mit röhrenförmigen Körpern 49, Fig. 3, aus feuerfestem Material, welche längs des Rostes in dem Feuerungsraum entlang laufen und durch Oeffnungen, welche in den röhrenförmigen Körpern 49, Fig. 3 etc., angebracht sind, dem Feuer von beiden Langseiten frische Luft zuführen.

   5. Die durch Zeichnung und Beschreibung veranschaulichte einheitliche Luftzuführung zu einem Kessel mit zwei oder mehreren Feuerungen oder zu zwei oder mehreren combinirten Kesseln, welche so eingerichtet ist, dafs die Zuführung der Luft nach jeder Feuerung oder jedem Kessel unabhängig von den übrigen Luftzuführungen regulirt werden kann.

   6. Die Combination des Gehäuses 41 mit einem Trichter oder mechanischen Schürapparate.

   Alles dies in der durch Zeichnung dargestellten Verbindung.

   Hierzu 8 Blatt Zeichnungen.