DE267783C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 267783 KLASSE 13 δ. GRUPPE

und Feuerung.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Juni 1911 ab.

Gegenstand der Erfindung ist ein Dampferzeuger mit unter Druck stehender Wasserzufühmng und Regelung der Speisung und Feuerung. Bei den bekannten Dampferzeugern dieser Art werden die Brennstoff- und die Wassermenge in Anpassung an den Dampfbedarf geändert, d. h. der Wasserzulauf zum Kessel schwankt je nach der wechselnden Dampfentnahme. Im Gegensatz hierzu kommt

ίο es bei der Erfindung darauf an, daß während der ganzen Betriebsdauer eine gleichbleibende gleichmäßige Dampfabgabe aufrechterhalten wird; es sollen also gerade Schwankungen im Wasserzufluß zum Kessel vermieden werden, und zwar trotz eintretender Druckschwankungen der Wasserzuleitung. Dieser Zweck der Erfindung wird dadurch erreicht, daß der Wasserabfluß zum Dampferzeuger mit einem Ventil zusammenwirkt, das nach Maßgabe der zuströmenden Wassermenge den Abfluß zum Kessel mittelbar oder unmittelbar derart beeinflußt, daß die erstrebte gleichmäßige und gleichbleibende Kesselspeisung erfolgt. In welcher Weise dieses Ventil ausgeführt sein kann, ergibt sich aus der nachstehenden Beschreibung und aus der Zeichnung.

Die erfindungsgemäß erreichte gleichmäßige Dampfabgabe gibt die Möglichkeit, den Dampferzeuger zur Speisung einer Dampfdüse zu verwenden, die Saugluft für einen Staubabsauger erzeugt. Denn die gleichmäßige Dampfabgabe sorgt für ein gleichbleibendes Vakuum in der Staubabsaugevorrichtung.

Auf den Zeichnungen ist die Erfindung in mehreren Ausführungsformen beispielsweise veranschaulicht.

Fig. ι ist ein senkrechter Schnitt durch einen Vakuumreiniger, der mit einem gemäß der Erfindung gebauten Dampferzeuger versehen ist. Fig. 2 ist ein wagerechter Schnitt nach 2-2 der Fig. 1.

Fig. 3 ist im größeren Maßstabe ein senkrechter Schnitt durch eine Verklinkung für die zur Heizvorrichtung führende Tür, Fig. 4 ebenfalls in größerem Maßstabe und teilweise im Schnitt eine Einzelheit zu Fig. 2 und Fig. 5 ein senkrechter Schnitt nach 5-5 der Fig. 4.

Fig. 6 ist ein senkrechter Schnitt durch den Oberteil eines Dampferzeugers, wobei eine ab- 5°' geänderte Ausführungsform zur Regelung des Wasserzulaufs angenommen ist.

Fig. 7 stellt den Wasserzulaufsregler -der Fig. 6 in größerem Maßstabe im senkrechten Längsschnitt dar.

Bei dem dargestellten Beispiel nach Fig. 1 besteht der Dampferzeuger aus Rohrschlangen i, die in einem mit einem schlechten Wärmeleiter 3 bekleideten Gehäuse 2 eingeschlossen sind. Das untere Ende der Rohrschlangen ist durch die Rohranschlüsse 5 und4^a (Fig. 2) mit einer Dampfdüse 4 verbunden, die einem Zugrohr 6 zugekehrt ist. Die Teile 4 und 6 bilden einen Dampf injektor zur Ansaugung von Luft.

Die Dampfdüse 4 wird durch eine Klemmplatte 7 auswechselbar in ihrer Lage festgehalten. Das Rohrstück 6 befindet sich in einem

Rohr 8 und sitzt an einer Platte 9. Will man das Rohrstück 6 und die Platte 9 entfernen, so braucht man nur das Rohr 8 nach aufwärts zu schieben. Die Platte 9 \vird durch zwei Türen 10 gehalten, die bei io^a an dem Gehäuse oberhalb des Dampfinjektors drehbar sind und mit ihren unteren Kanten mit Federn 11 zusammenwirken. Die oberen Kanten io⁵ stützen sich gegen einen Flansch 12 des Gehäuses 2. Eine Leitung 13 führt die mit Staub beladene Luft in die Kammer 14, aus der die Luft und die feineren festen Bestandteile mittels des Dampf in j ektors abgeführt werden. Der untere Teil der Kammer 14 besteht aus einem auswechselbaren Gefäß 15, das durch einen gefederten Bolzen 16 mit der Unterkante des Kammerteils 14 in dichter Berührung gehalten wird.

Das Wasser wird durch eine Leitung 17 (Fig. 2) zugeführt, in welche ein Hahn τ8 oder sonst ein Regelungsorgan eingeschaltet ist. Das Wasser geht bei seinem Einlauf in den Dampferzeuger gemäß Fig. 4 durch ein Filter 19 und gelangt darauf durch einen Kanal 20 zu einem Ventil, das dazu dient, einen gleichmäßigen Wasserzulauf zum Dampferzeuger sicherzustellen. Dieses Ventil besteht aus einem äußeren Gehäuse 21 (Fig. 5), in welchem sich ein Rohr 22 befindet. In dem Rohr 22 ist ein Kolben 23 wasserdicht abgedichtet und unter dem Einfluß des von unten her wirkenden Wasserdruckes an einer Spindel 24 verschiebbar. Das eine Ende des Gehäuses 21 ist durch einen Stutzen 25 verschlossen. Dieser Stutzen hat innen Stege oder Vorsprünge 26, auf welche sich der Kolben 23 bei seiner niedrigsten Stellung stützt, so daß zwischen ihm und dem Stutzen 25 stets ein gewisser Raum freibleibt, in welchen das Wasser gelangen kann. Für gewöhnlich wird der Kolben 23 durch eine Feder 27 gegen die Stege 26 gedruckt gehalten; die Feder liegt in dem Rohrstück 22 und stützt sich mit dem einen Ende gegen den Kolben 23 und mit dem anderen gegen eine Mutter 28, die die Spindel 24 trägt. Diese Spindel hat am unteren Ende eine nach dem Ende zu allmählich tiefer oder breiter werdende Nut 29. Bei dem dargestellten Beispiel läuft diese Nut schraubengangförmig um die Spindel. Die Nut stellt die Verbindung zwischen der Kammer 30 und dem Innern 31 des Rohres 22 her, so daß das Wasser, nachdem es in die Kammer 30 gelangt und auf den Kolben 23 zur Wirkung gekommen ist, in einem kleinen Strom durch die Nut 29 in die Kammer 31 fließen kann. Von dort aus gelangt es durch das T-Stück 32 in die Leitung.32® (Fig. 2), die es zu einer Heizschlange yy und von da zu den Kesselröhren führt. Sobald sich in dem Dampferzeuger Dampfdruck ansammelt, teilt, sich dieser Druck durch Vermittlung der Rohrleitung 32° der Kammer 31 mit, in welcher sich die Feder 27 befindet. Der Dampfdruck hat das Bestreben, den Kolben 23 (Fig. 5) dem Wasserdruck entgegen nach abwärts zu schieben und einen weiteren bzw tieferen Abschnitt der Nut 29 in Beziehung zu dem Kolben zu bringen. Auf diese Weise wirken Dampfdruck und Wasserdruck aufeinander ein. Wenn der Wasserdruck steigt, wird der Kolben 23 nach aufwärts verschoben und damit ein schmälerer bzw. flacherer Nutteil 29 auf den Kolben eingestellt, so daß der Wasserzulauf vermindert wird. Wenn die Nut parabolisch ausgeführt wird, kann mittels dieser Einstellvorrichtung in Anpassung an alle Betriebsmöglichkeiten eine gleichbleibende Wasserzuführung bewirkt werden.

Die Rohnvindungen 1 werden bei dem dargestellten Beispiel durch Stützen 33 und 34 (Fig. 1) derart getragen, daß sie leicht ausgewechselt werden können.

Der Heizbrenner 35 ist ebenfalls auswechselbar unterhalb der Rohrschlangen durch 8g Federn 36 gegen Zapfen 37 abgestützt.. Die Gaszuleitung zum Brenner erfolgt durch ein Rohr 38 (Fig. 2, 4 und 5) ; der Gasstrom wird durch eine Vorrichtung selbsttätig geregelt, die aus einem Gehäuse 39, einer Membran 40 (Fig. 4), einem mit dieser Membran verbundenen Ventil 41 (Fig. 5) und einer Feder 42 besteht, die einen Widerstand für die Bewegungen der Membran und des Ventils bildet. Auf der der Feder 42 abgekehrten Seite der Membran 40 ist die Wasserzuleitung 17 angeschlossen. Es wird daher der Wasserdruck das Ventil 41 entgegen dem Widerstand der Feder 42 zu öffnen suchen. Auf der Seite der Feder 42 mündet in das Gehäuse 39 von dem T-Stück 32 aus ein Rohr 43. Dieses Rohr 43 ist ständig voll Wasser, und zwar von der Kammer 31 des Wasserregelungsventils aus. Wenn daher die Kammer 31 unter Dampfdruck steht, so wird die Wassersäule, im Rohr 43 ebenfalls unter einen Druck gesetzt, der sich auf die Membran 40 überträgt und die Wirkung der Feder 42 mit dem Ergebnis unterstützt, daß das Ventil 41 mehr oder weniger weit geschlossen, die Gaszuströmung also entsprechend vermindert wird.

¹ Wenn der Dampferzeuger das erstemal in Betrieb genommen wird, muß das Ventil 41 ganz offen sein, damit der Brenner voll brennen und die Rohrschlangen rasch erhitzen kann; jedenfalls muß das Wasser vollständig in Dampf umgewandelt sein, ehe es die Dampfdüse 4 erreicht. Dieses Ergebnis wird selbsttätig erhalten, denn der AYasserdruck auf die Membran ist ja am Anfang des Betriebes nicht durch irgendwelchen Dampfdruck vermindert. Die Feder 42 ist also während dieser Zeit der-

art zusammengedrückt, daß das Gasventil 41 vollständig offensteht. Dies dauert so lange, bis Dampf erzeugt worden ist, in welchem Augenblick nämlich der Dampfdruck anfängt, das Gasventil allmählich mehr oder weniger weit zu schließen. Sollte durch irgendeinen Zufall der Dampfdruck so groß werden, daß der Wasserdruck überwunden und das Ventil 41 vollständig geschlossen wird, so wird eine Zündflamme 44 (Fig. 1) brennen gelassen, bis der Dampfdruck abfällt und das Ventil 41 sich wieder öffnen kann. Die Zündflamme 44 wird durch eine Leitung 45 gespeist, die von einem Ansatz 46 (Fig. 5) ausgeht und mittels eines Nadelventils 47 regelbar ist.

Aus Vorstehendem geht hervor, daß der Dampfdruck mit den Schwankungen des Wasserdruckes steigen und fallen kann, daß er aber niemals dauernd den Wasserdruck übersteigen und den Wasserzulauf unterbrechen kann. Wenn der Dampfdruck innerhalb einer bestimmten Grenze den Wasserdruck übersteigt, so wird der Druck im Rohr 43 erhöht und damit das Gasventil geschlossen.

Die Zuführung des Gasluftgemisches in den Brenner 35 erfolgt durch eine Düse 48 (Fig. 5) mit Hilfe eines Dampfstrahls aus der Düse 49. Die Gasdüse ist durch den Kanal 50 mit der Hauptleitung 38 hinter dem Ventil 41 verbunden. Die Dampf düse 49 wird gemäß Fig. 2 durch ein Rohr 52 vom Kessel aus gespeist. Eine abnehmbare Kappe 53 gewährt Zugang zum Ventil 41; nach Entfernen einer Schraube 54 kann man auch zum Innern der Dampf düse

49 gelangen. ^

Der Kessel besteht in bekannter Ausführung aus Röhren, die zur Erreichung der besten Heizwirkung schnecken- oder schlangenförmig gewunden und außerdem mit Einrichtungen versehen sind, durch welche eine ständige Wirbelung des Wassers hervorgerufen und erreicht wird, daß alle Wasserteile mit den heißen Rohrwandungen in Berührung kommen.

Wenn der Druck der Wasserleitung dazu benutzt wird, das Gasventil in der beschrie-benen Weise zu beeinflussen, ist es wichtig, eine Einrichtung zu haben, die ebenfalls vom Wasserdruck abhängig ist und dazu dient, die Tür, durch welche man während des Brennens der Heizvorrichtung an diese gelangen kann, abzusperren, wenn die Gaszuleitung bei nicht brennender Zündflamme eingeschaltet wird. Würde man in diesem Falle den Brenner entzünden wollen, so wäre eine Explosion unvermeidlich. Ferner ist es wünschenswert, die Tür gesperrt zu halten, wenn das Gas abgedreht ist bzw. bis alles Gas die Kammer verlassen hat. Diese Sperrvorrichtung besteht gemäß Fig. 3 aus einem Bolzen 57, der mit einer Bohrung 58 im Türrahmen 59 zusammenwirkt. Der Bolzen 57 steht unter der Wirkung einer Feder 60, die ihn aus der Höhlung 58 zu ziehen sucht. Ein Hebel 61, der an der Außenwand der Kammer 14 angelenkt ist, wirkt ebenfalls auf den Bolzen 57 ein. Der Hebel 61 steht unter dem Einfluß einer Stange 62, die gemäß Fig. 4 an einer Membran 63 des Gehäuses 39 sitzt. Wenn Wasser zuströmt, wird daher das Gestänge 62 mit Hilfe der Membran 63 nach außen gegen den Hebel 61 gedrückt und die Tür gesperrt. Wird der Wasserzulauf abgesperrt, so tritt die Feder 60 in AVirksamkeit und entsperrt die Tür, bis das Wasser das Gehäuse verlassen hat und das Ausblasen von Dampf aufhört. Während dieser Zeit kann das in der Heizkammer angesammelte Gas durch das Rohr 64 (Fig. 1) . frei abströmen.

Um weiter gegen Zufälle geschützt zu sein, die aus Explosionen entstehen können, wird der Brenner 35 von den Federn 36 (Fig. 1) getragen, kann also beim Expandieren des Gases im Falle einer Explosion nachgeben. Auf diese Weise wird eine Zerstörung des festen Gehäuses selbst vermieden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 treffen die heißen Verbrennungsgase nach Durchgang zwischen den Verdampfungsröhren mit dem Dampf- und Luftstrom zusammen, der von dem Rohr 8 kommt, und dienen dazu_; den Staub vor seiner Ableitung durch das Rohr 64 zu verbrennen. Zweckmäßig ist die Anordnung einer Verteilerplatte 65 oberhalb der Rohrschlangen.

Zur Herbeiführung eines gleichmäßigen Wasserzulaufs zum Kessel kann das im vorstehenden beschriebene Wasserregelungsventil auch durch eine Einrichtung ersetzt sein, die in Fig. 6 und 7 dargestellt ist. Bei dieser Einrichtung wird dem Kessel das Wasser durch eine Öffnung bestimmter Größe unter gleichbleibender Belastung zugeführt. Hierbei ergibt sich ein Zulauf, der durch Druckschwankungen im Kessel nicht beeinflußt wird. Gemaß Fig. 6 und 7 ist der Oberteil des Gehäuses 2 mit einem Dom 67 versehen, in welchem sich ein Gehäuse 66, das einen Schwimmer enthält, befindet. Das Anfangsende der Rohrschlangen 1 ist bei 68 nach aufwärts gebogen und mit der Schwimmerkammer in Verbindung ; wie Fig. 7 zeigt, steigt das Rohr 68 bis-über den Flüssigkeitsspiegel in der Kammer 66. Ein Schwimmer 69 aus Kork o. dgl. trägt mittels der Drahtbügel 75 ein Ventil 74, das an einem Hohlkörper 72 senkrecht beweglich ist und dabei die öffnungen 73 des Hohlkörpers beherrscht. Dieser Hohlkörper 72 sitzt an einem Stutzen 70, der in eine Bodenöffnung der Schwimmerkammer geschraubt ist. Unterhalb des Stutzens 70 befindet sich ein Raum 71, der von der Leitung 78 mit Wasser ver-

sehen wird. Das Wasser der Leitung 17 (Fig. 6) fließt zuerst durch die Anwärmeschlange JJ, dann durch . die Rohrleitung 78 und dann in die Schwimmerkammer. Der Zulauf zu letzterer wird durch den Schwimmer und das eben beschriebene Ventil 74 geregelt. In dem Rohr 68 befindet sich nahe am Boden der Schwimmerkammer eine Durchbrechung 76, durch welche dauernd Wasser in das Rohr 68 und von da in den Kessel fließt. Der Zulauf zum Kessel ist also gleichbleibend und von Druckschwankungen im Kessel unabhängig.

Bei der dargestellten Einrichtung geht das Rohr 43, durch welches der Kesseldruck auf die Membran 40 übertragen wird, von der Schwimmerkammer 66 aus. Die Regelungsvorrichtungen für das Brennstoffventil sind im übrigen ähnlich wie die weiter oben beschriebenen und auf der Zeichnung dargestellten Vorrichtungen.

Claims (8)

Patent-Ansprüche:

1. Dampferzeuger mit unter Druck stehender Wasserzuführung und Regelung der Speisung und Feuerung, gekennzeichnet durch die Anordnung eines Ventils für den Wasserabfluß zum Dampferzeuger, welches nach Maßgabe der zuströmenden Wassermenge mittelbar oder unmittelbar den Abfluß zum Dampferzeuger derart beeinflußt, daß dessen gleichmäßige und gleichbleibende Speisung trotz eintretender Druckschwankuhgen, in der Speiseleitung erfolgt.

2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil in einer Spindel (24) und einem um diese Spindel längsbeweglichen Kolben (23) besteht, der auf der einen Seite dem Wasserdruck und auf der anderen Seite dem Kesseldruck zugänglich ist, um bei seiner Bewegung den Durchlaßquerschnitt von Spindelkanälen (29) derart zu verändern, daß bei steigendem Wasserdruck der Einlaßquerschnitt verkleinert wird und umgekehrt.

3. Dampferzeuger nach Anspruch 1

und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (27) eine schraubengangförmig verlaufende, nach dem einen Spindelende zu im Querschnitt sich erweiternde Nut (29) trägt.

4. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil für den Wasserabfluß zum Dampferzeuger an einem Schwimmer (69) sitzt, um den Einlaß (73) zu einem an die Speiseleitung (78) angeschlossenen Behälter (66) derart zu verstellen, daß durch eine gleichbleibend große Auslaßöffnung (76) in diesem Behälter ständig eine gleichbleibende \¥assermenge zum Kessel abfließen kann (Fig· 7)·

5. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugang-zur Heizvorrichtung mit einer Sperrvorrichtung versehen ist, die von dem auch den Brennstoffeinlaß beherrschenden Wasserdruck in der Weise abhängig ist, daß bei offenem Brennstoffeinlaß der Zugang zum Heizraum z\vangläufig gesperrt ist.

6. Dampferzeuger nach Anspruch 1. und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die .Sperre für die Heizkammertür (59) in einem Gestänge (57) besteht, das so angeordnet ist,, daß es bei Nachtbetrieb des Dampferzeugers unter Wirkung einer Feder (60) die Tür freigibt und so mit einem durch den Wasserdruck belasteten Gestänge (62) in Verbindung steht, daß es beim Betriebe des Dampferzeugers durch dieses Gestänge der Federwirkung entgegen in der Sperrstellung gehalten wird.

7. Dampferzeuger nach Anspruch 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsgestänge (62) der Türsperrung von einer Membran (63) gesteuert wird, die sich in derselben Druckkammer befindet wie eine Antriebsmembran (40) des Brennstoffeinlaßventils (41).

8. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (Gasbrenner o. dgl.) unterhalb des Kessels auf Federn (36) gelagert ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.