DE262185C

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Publication number: DE262185C
Application number: DENDAT262185D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 13«. GRUPPE

HERMANN FRANKE in HANNOVER.

Patentiert im Deutseben Reiche vom 21. Mai 1912 ab.

Die Erfindung betrifft einen Wasserrohrkessel mit oberem und unterem zylindrischen Sammler und mit zur Kessellängsachse in symmetrischen Hälften angeordnetem, die Sammler verbindendem äußerem und innerem stehenden Rohrsystem, bei dem die Steig- und Abfallrohre durch Leitstücke in den Sammlern so verbunden sind, daß ein Kreislauf des Wassers entsteht. Die Erfindung

ίο bezweckt zunächst, einen solchen Wasserrohrkessel hinsichtlich des Umlaufes wesentlich zu verbessern. Zu diesem Zweck sind in den Sammlern Einsätze angeordnet, welche das Umlaufwasser beim Austritt aus den Steigröhrengruppen in die zugehörigen Fallröhren im oberen Sammler und entsprechend beim Austritt aus den Fallröhren in die Steigröhrengruppen im unteren Sammler in geordneter Weise derart leiten und überführen, daß die Strömkraft möglichst erhalten bleibt und nicht durch Wirbelungen zufolge freien Austritts in die Sammler vernichtet wird. Der Querumlauf, der infolge des Temperaturunterschiedes zwischen den Steig- und Fallröhren eingeleitet wird, wird durch Anwendung der Einsätze bis zu einem schließlichen Höchstwert fortschreitend gesteigert. Der zunehmende Umlauf wirkt naturgemäß irgendwelchen Ablagerungen an den Innenseiten der Röhren wirksam entgegen und ist so kräftig, daß in den Fallrohren auch Dampfteilchen entgegen der Richtung der Auftriebskraft im Abwärtsstrom fortgerissen^ werden. Der Umlauf wird dadurch begünstigt, daß der Summenquerschnitt der Steigrohrgruppen und der zugehörigen Fallröhren einander derart entspricht, daß die Fließgeschwindigkeit in den verschiedenartigen Röhren nicht zu großen Änderungen unterworfen ist. In mehr oder weniger zahlreichen, voneinander unabhängigen einzelnen Umlaufströmen wird nahezu der ganze Kesselinhalt in fortlaufender, lebhafter Bewegung kreisen, die Heizfläche wird mithin sehr leistungsfähig gemacht und vor Durchbrennen auch bei sehr heißen Gasen geschützt.

Für die Dampfabgabe aus dem Umlaufstrom und die Wasserergänzung desselben ist durch entsprechende Öffnungen in den Einsätzen gesorgt. Die Einsätze sind als kastenförmige Hauben ausgebildet.

Die Bildung von Umlaufströmen durch Zusammenfassen von Steigrohrgruppen und Fallröhren mittels Leithauben und mit möglichst wirbelfreier, durch Erhaltung der Strömkraft fortschreitend gesteigerter Fließbewegung ist in den Fig. 1 und 2 beispielsweise veranschaulicht. Fig. ι ist ein Querschnitt, Fig. 2 ein Längsschnitt eines Wasserohrkessels mit stehenden Rohrsystemen und zylindrischen Sammlern. Die zylindrischen Sammler p und q sind durch außenliegende Rohre k und durch innenliegende Rohre α verbunden. Wie Schnitt x-x in Fig. 1 zeigt, sind Einsatzhauben c in den Sammlern über den Rohrmündungen vorhanden; sie sind durchlocht und klaffend wegen Wasserergänzung und Dampfabgabe. Sie sind noch mit Leitzungen versehen und mittels Anker b gegeneinander abgestützt. Die Hauben sind so schmal gehalten, daß sie durch die Mannlochöffnungen d hindurchgehen. Fig. 2 zeigt im linken Teil die zellenförmige Zerlegung der Sammler, die Bildung vieler Umlaufsysteme und den durch Pfeile angegebenen Umlaufweg.

Die Erfindung bezweckt weiterhin eine Er-

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höhung der Leistungsfähigkeit der Rohrbündelheizfläche des Wasserrohrkessels und eine möglichst hohe Wärmeäusnützung durch eine Einrichtung, welche bewirkt, daß bei niedrigen Heizgastemperaturen am Ende des Kessels ein entsprechender Kesselteil nur vorwärmend mit reiner Gegenströmung wirkt, jedoch bei hohen Heizgastemperaturen von selbst wieder zur verdampfenden Wirkungsweise, übergeht.

ίο Zu diesem Zweck ist der Wasserohrkessel, z. B. gemäß Fig. 2 durch Scheidewände e und f in den Sammlern, in zwei in der Strömrichtung der Heizgase hintereinanderliegende Gefäßteile χ und y zerlegt. Dabei ist wesentlich, daß der am Ende des Heizgasstromes befindliche, das Speisewasser aufnehmende Gefäßteil y nur mit dem Wasserraume des vorderen Gefäßteiles % beispielsweise durch die Öffnungen i und u in Verbindung steht. In die Sammler des Gefäßteiles y sind Einsätze g eingesetzt, welche auf jeder Kesselseite innere Rohrreihen α mit äußeren Röhren k verbinden. Das im oberen Sammler bei h zugespeiste frische Speisewasser wird im reinen Gegenstrom dadurch auf einem langen etwa schraubenförmigen Vorwärmeweg mit den Heizgasen zusammengebracht, daß das kalte Wasser auf jeder Seite der Kessellängsachse in dem hintersten U-förmigen äußeren Röhrenpaar A₁ abwärts fließt zum unteren Sammler, jedoch dort nicht abgegeben wird, sondern mittels geschlossener Einsatzhaube g weitergeleitet wird zu der nächstvorderen inneren Röhrengruppe. Das Wasser fließt darin nach oben, wird von einer oberen Einsatzhaube aufgenommen und dem nächstvorderen äußeren Röhrenpaar zugeführt, das es wieder in eine untere Einsatzhaube usw. abliefert, bis nach Durchfließen des gesamten etwa schraubenförmigen Röhren- und Haubenweges das gut vorgewärmte Wasser aus den vordersten Röhren k₂ in den unteren Sammler frei ausmündet. Bei heißen Heizgasen kann die vorwärmende Heizfläche ganz oder teilweise in dampfbildende übergehen. Die Einsatzhauben dürfen daher nur annähernd geschlossen sein und erhalten einige Öffnungen für Dampfabgabe und Wasserergänzung. Der im Gefäßteil y entwickelte Dampf kann dann nach dem oberen Sammler entweichen, sammelt sich dort an und verdrängt den Wasserinhalt des oberen Sammlers so lange nach unten, bis der Dampf durch die Öffnung i nach dem Gefäßteil χ abströmen kann. Sinkt die Heizgastemperatur am hinteren Gefäßteil y, so wird dessen Dampfinhalt im oberen Sammler vom zugespeisten frischen Speisewasser niedergeschlagen und der obere Sammler füllt sich wieder mit Wasser an.

Auch im nur verdampfenden Gefäßteil χ kann grundsätzlich die schraubenförmige Strömung entgegen der Strömrichtung der Heizgase angewendet werden, somit auch hinsichtlich der Einsatzhauben vollständige bauliche Übereinstimmung der Gefäßteile χ und y erzielt werden.

Unter Umständen können anstatt zweier Gefäßteile χ und y mehrere Gefäßteile durch Üntergliederung von Teil y gebildet werden. Die Öffnungen oder Verbindungen i und u können regelbar und verschließbar ausgeführt werden.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Wasserrohrkessel mit oberem und unterem zylindrischen Sammler und mit zur Kessellängsachse in symmetrischen Hälften angeordnetem, die Sammler verbindendem äußerem und innerem stehenden Rohrsystem, bei dem die Steig- und

. Abfallrohre durch Leitstücke in den Sammlern so verbunden sind, daß ein Kreislauf des Wassers entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Steig- und die Abfallrohre gruppenweise durch Leithauben verbunden sind und die Einzelquerschnitte, die Summenquerschnitte und die Anzahl der Rohre innerhalb einer Gruppe so gewählt sind, daß die Fließgeschwindigkeit in den verschiedenartigen Rohren nahezu gleich bleibt und sich progressiv bis zu einer Höchstgrenze steigert.

2. Wasserrohrkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Sammlern leicht einbringbare und gegeneinander an den Sammlerwänden abgestützte, zum Teil öffnungen enthaltende und mit Führungszungen versehene schmale Einsatzstücke zwei symmetrisch zur Kessellängsachse im Sammler liegende Zellenreihen über den Rohrmündungen bilden.

3. Wasserrohrkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem hinter dem eigentlichen Verdampfer befindlichen, das Speisewasser aufnehmenden Kesselteil, der mit dem vorderen Teil nur innerhalb des Wasserraumes in Verbindung steht, die Leithaubengruppen von Steige- und Fallrohren so miteinander verbinden, daß das in die hinterste Rohrgruppe ein- no geführte Speisewasser stetig strömend durch abwechselnd äußere und innere Rohrstrecken und deren Verbindungshauben im Gegenstrom zu den Heizgasen geführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.