DE449740C

DE449740C - Dampfkessel oder Warmwassererzeuger mit aus dem Wasserraum in den von heissen Gasen durchstroemten Heizraum sich erstreckenden, am Ende geschlossenen und mit Wasser gefuellten Rohren

Info

Publication number: DE449740C
Application number: DEC38727D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1925-09-17
Filing date: 1926-09-17
Publication date: 1927-09-21

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 21. SEPTEMBER 1927

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 13 a GRUPPE 6

C 38727 X/is a Tag der Bekanntmachimg über die Erteilung des Patents: 8. September 1327.

Thomas Clarkson in London. ·

Dampfkessel oder Warmwassererzeuger mit aus dem Wasserraum in den von heißen Gasen durchströmten Heizraum sich erstreckenden, am Ende geschlossenen und mit

Wasser gefüllten Rohren.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. September 1926 ab.

Die Priorität der Anmeldung in Großbritannien vom 17. September 1925 ist in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft einen Dampfkessel | förmig in einen Heizraum hinein erstrecken, oder Wassererhitzer, bei dem heiße Gase über in dessen Mitte ein Kernstück o. dgl. voreine Reihe von an den Enden abgeschlossenen, gesehen ist.

wasserführenden Rohrstutzen hinwegstrei- : Bei derartigen Wassererhitzern nimmt die

chen, welche sich von einem ringförmigen ; Strömungsgeschwindigkeit der heißen Gase

Dampf- oder Wasserbehälter aus strahlen- j durch den ringförmigen Raum, in den die

Rohrstutzen strahlenförmig hineinragen, wegen der Volumenabnahme der Gase in dem Maße ab, wie die Gase ihre Hitze an das Wasser abgeben. Der Gegenstand vorliegender Erfindung bezweckt, diesen Verlust, der durch Änderung der Strömungsgeschwindigkeit der Gase bedingt ist, zu verhindern und eine wirksame Hitzeübertragung zu erhalten, welche im weitesten Maße von der Gasgeschwindigkeit im Verhältnis zu der die Hitze aufnehmenden Oberfläche abhängt.

Man hat. bereits vorgeschlagen, zu diesem Zweck den Querschnitt des von den heißen Gasen durchströmten Raumes nach der Austrittsöffnung der Gase hin dadurch allmählich zu verkleinern, daß die Wände des Heizraumes schräg angeordnet werden und der Heizraum auf diese Weise eine kegelförmige Gestalt erhält. Bei einer derartigen kegelförmigen Ausbildung des Heizraumes von Wassererhitzern mit seitlich in den Heizraum hineinragenden Rohrstutzen bereitet es aber nicht unbeträchtliche Schwierigkeiten, die zahlreichen wagerecht liegenden Rohrstutzen in den schrägen Wänden so zu befestigen, daß die Verbindungsstellen gas- und wasserdicht sind. Die Herstellung eines derartigen vollkommen dichten Wassererhitzers ist daher auch mit großen Kosten verbunden. Nach der Erfindung ist der Übelstand dadurch vermieden, daß die Zahl der reihenweise angeordneten, untereinander gleichgroßen Rohrstutzen von der Eintrittsöffnung des Heizraumes für die heißen Gase nach der Austrittsöffnung hin in den einzelnen Reihen zunimmt. Auf diese Weise wird der Querschnitt des Ringraumes verkleinert, ohne daß die für die Herstellung dichter Wassererhitzer besonders zweckmäßige zylindrische Form des Ringraumes durch eine Kegelform ersetzt zu werden braucht. Die sichere Abdichtung zwischen der Wandung des Ringraumes · und den Rohrstutzen ist daher bei Wahrung einer leichten Herstellung des Erhitzers gewährleistet.

Die Zunahme der Zahl der Rohrstutzen kann erfindungsgemäß absatzweise erfolgen. Die Verkleinerung des Querschnittes des Ringraumes kann ferner auch dadurch erreicht werden, daß die Abmessungen eines Teils oder sämtlicher in den Gasraum hineinragender Rohrstutzen der an der Gasaustrittsöffnung liegenden Rohrreihen größer sind als die der Rohrstutzen an der Eintrittsöffnung und daß diese Größenänderung in zwei oder mehreren aufeinanderfolgenden Stufen erfolgt.

Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dar-Ro gestellt.

Abb. ι zeigt einen Kessel im Schnitt, bei dem die Anzahl der Rohrstutzen in jeder Ringreihe an verschiedenen Höhepunkten des Kessels verschieden ist. Abb. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-2 der Abb. 1, Abb. 3 ein Schnitt nach der Linie 3-3 der Abb. 1. Abb. 4 und 5 sind Querschnitte in der Nähe des Kopfes bzw. des Bodens eines Dampfkessels, der im wesentlichen dem in den Abb. 1 bis 3 dargestellten entspricht, bei dem aber zur Erreieiiung desselben Erfolges die Größe an Stelle der Anzahl der Rohrstutzen in jeder Ringreihe verschieden ist.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 1 bis 3 besteht der Kessel aus einem ringförmigen Dampf- und Wasserbehälter A mit Zylinderwandungen B und C. Von der inneren Wandung C ragen strahlenförmig eine Reihe von Rohrstutzen D in das Kesselinnere. Diese Rohrstutzen sind vorzugsweise kegelförmig ausgebildet und, wie dargestellt ist, mit ihren dünneren Enden einwärts gerichtet, wobei ihre Mittellinien zweckmäßig genau radial zur Mittelachse des Kessels verlaufen. Die Rohrstutzen Ό sind ringförmig angeordnet, indem jede Reihe in einer zur Mittelachse senkrechten Ebene liegt, während die Länge der Rohrstutzen so bemessen ist, daß sie in der Kesselmitte einen zylindrischen Raum freilassen, der sich durch den ganzen Kessel erstreckt. Innerhalb dieses mittleren zylindrischen Raumes ist ein zylindrisches Kernstück E, das entweder aus feuerbeständigem Baustoff oder aus Stahl hergestellt ist, oder ein anderes nicht dargestelltes Röhrensystem angeordnet. Wahlweise kann auch das Kernstück teils aus einem Röhrensystem und teils aus feuerbeständigem Baustoff gebildet werden. Der Kern B hängt frei an dem oberen oder Gasaustrittsende des Kessels, indem an dem einen Ende ein Halteglied F in eine entsprechende, mit Schraubengewinde versehene Bohrung des Kopfstückes E¹ des Kernes E eingreift, während das andere Ende des Haltegliedes in der Mitte eines Querstüdces F¹ befestigt ist, das sich kreuzweise über den Gasaustrittsweg C¹ des Kessels legt. Wie ersichtlich ist, entsteht bei dieser Ausführungsform zwischen dem in der Mitte be-.findlichen Kernstück E und der inneren Wandung C des Dampf- und Wasserbehälters A ein ringförmiger Raum. Die heißen Gase treten in diesen ringförmigen Raum durch die Eintrittsöffnung C² hindurch ein und entweichen nach Umspülen der Rohrstutzen D durch den Austrittsweg C¹. Die Stutzen weisen gleiche Abmessungen auf, aber ihre Zahl nimmt in den einzelnen ringförmigen, in den Querschnittsebenen des Kessels angeordneten Reihen, vorzugsweise absatzweise von der Eintrittsöffnung hin, zu. Bei der Ausführungsform nach den Abb. 1 bis 3 sind etwa

zehn Ringreihen, die an der Gaseintrittsöffnung liegen, mit einer bestimmten Anzahl, z.B. vierunddreißig (Abb. 2), gleicher Rohrstutzen und etwa dreizehn an der Gasaustrittsöffnung liegenden Ringreihen mit einer größeren Anzahl, z. B. siebenunddreißig ι Abb. 3), gleicher Rohrstutzen ausgerüstet. Die zwischen der oberen und unteren Gruppe liegenden etwa vierzehn Ringreihen werden eine dazwischenliegende Zahl von Rohrstutzen erhalten, beispielsweise sechund- - dreißig Rohrstutzen in jeder Ringreihe.

Diese Anordnung eignet sich für einen Kessel, der annähernd einen äußeren Durchmesser von 1,5 m und eine Gesamtlänge von 4,5 m aufweist.

Wie aus den Abbildungen ersichtlich ist, sind die Stutzen in den benachbarten Reihen versetzt zueinander angeordnet, während ihre Enden bis dicht an die Außenwandung des in der Mitte vorgesehenen Kernes E reichen. Es ist selbstverständlich, daß die Gase, statt in der Aufwärtsrichtung, wie in dem vorliegenden Beispiel dargestellt ist, auch in der Abwärtsrichtung durch den Erhitzer hindurchgeführt werden können, wobei dann die Zahl der Stutzen in der obersten Reihe bzw. Gruppe geringer ist als in der mittleren und unteren Ringgruppe.

In der Mitte des Dampf- und Wasserbehälters A ist ein Zylinder G vorgesehen, welcher an der Außenwandung B des Kessels durch kurze Bolzen G¹ gehalten ist und zweckmäßig nahe vom Boden des Dampf- und Wasserbehälters bis kurz über die letzte Ringreihe der Stutzen reicht. Dieser zylindrische Verteiler G dient zur Unterstützung des Wasserumlaufs, in dem ein Aufwärts strömen innerhalb des Verteilers, ein Abwärtsströmen aber außerhalb desselben stattfindet. Das Speisewasser wird durch die Außenwandung des Kessels hindurch an einer Stelle zugeführt, an der der Wasserstrahl gegen die Verteilerplatte stößt, beispielsweise etwa 12 cm unterhalb des Randes der Verteilerplatte an der bei H angedeuteten Stelle.

Die in den Abb. 4 und 5 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der zuletzt beschriebenen darin, daß hierbei nicht die Anzahl der Stutzen an jeder Reihe oder Ringgruppe verschieden ist, sondern daß vielmehr die Stutzen in ihrer Größe in den einzelnen Kesselabschnitten abnehmen, so daß also die Rohrstutzen D² in den oberen und mittleren Reihen einen größeren Durchmesser aufweisen als die Rohrstutzen der unteren Ringgruppe D¹. Nach Belieben können in jeder Ringreihe einige Rohrstutzen im Querschnitt groß ausgebildet sein.

Die beschriebenen Ausführungsformen können bei einem Kessel gemeinsam verwendet werden, wobei je nach dem Verwendungszweck des Kessels beliebige Mittel zur Wärmeerzeugung angewandt werden können.

Claims

65 Pate-ntansprüche:

1. Dampfkessel oder Warmwassererzeuger mit aus dem Wasserraum in den von heißen Gasen durchströmten Heizraum sich erstreckenden, am Ende geschlossenen und mit Wasser gefüllten Rohren, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der reihenweise angeordneten, untereinander gleich großen Rohrstutzen (Z?) von der Eintrittsöffnung (C²) des Heizraumes für die heißen Gase nach der Austrittsöffnung (C¹) hin in den einzelnen Reihen zunimmt.

2. Dampfkessel oder Warmwassererzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Rohrstutzen (D) in den einzelnen Reihen von der Gaseintrittsöffnung (C²) nach der Austrittsöffnung (C¹) des Heizraumes hin absatzweise zunimmt.

3. Dampfkessel oder Warmwassererzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen eines Teils oder sämtlicher in den Gasraum hineinragender Rohrstutzen (D²) der an der Gasaustrittsöffnung (C¹J liegenden Rohrreihen größer sind als die der Rohrstutzen (D¹) an der Eintrittsöffnung (C²) und daß diese Größenänderung in zwei oder mehreren aufeinanderfolgenden Stufen erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

BERLIN. (JKDHrCKT IN DER