DE450134C

DE450134C - Exhaust steam boiler with additional firing

Info

Publication number: DE450134C
Application number: DEK89866D
Authority: DE
Original assignee: Fried Krupp Germaniawerft AG
Current assignee: Fried Krupp Germaniawerft AG
Priority date: 1924-06-11
Filing date: 1924-06-11
Publication date: 1927-10-05

Description

Abgasdampfkessel mit Zusatzfeuerung, Die Erfindung bezieht sich auf Dampfkessel, die z. B. mit den Abgasen einer Verbrennungskraftmaschine beheizt werden, und besonders auf solche Kessel, bei denen für den Fall, daß die in den Abgasen enthaltene Wärmemenge zur Dampferzeugung nicht genügt, eine Zusatzfeuerung in Betrieb genommen werden kann, und wobei die Abgase und die Verbrennungsgase der Zusatzfeuerung in voneinander getrennten Heizgasströmen durch die Kessel geführt werden. Bei bekannten Abgaskesseln dieser Art sind jedoch die beiden ileizvorrichtungen so ausgebildet, daß mit der einen nur der Betrieb mit direkter Feuerung, mit der anderen nur der Betrieb mit Abgasen möglich ist. Hierbei werden aber die Abgase nicht restlos ausgenutzt.Exhaust steam boiler with additional firing, the invention relates to Steam boilers, e.g. B. be heated with the exhaust gases of an internal combustion engine, and especially to those boilers, which are used in the event that those in the exhaust gases The amount of heat contained is not sufficient to generate steam, an additional furnace is in operation can be taken, and with the exhaust gases and the combustion gases of the additional combustion be conducted through the boiler in separate heating gas flows. At acquaintances Exhaust gas boilers of this type, however, the two ileizvorrichtungen are designed so, that with one only the operation with direct combustion, with the other only that Operation with exhaust gases is possible. In this case, however, the exhaust gases are not fully utilized.

Die Erfindung bezweckt, einen Abgasdampfkessel zu schaffen, bei welchem dieser Nachteil vermieden ist. Dieser Zweck wird der Erfindung gemäß dadurch erreicht, daß bei reinem Abgasbetrieb des Kessels beide Heizgaswege von den Abgasen durchströmt werden, während beim Betrieb mit Abgasen und Zusatzfeuerung der eine Weg von den Abgasen, der andere Weg nur von den Verbrennungsgasen der Zusatzfeuerung durchströmt wird.The invention aims to provide an exhaust gas boiler in which this disadvantage is avoided. This purpose becomes the invention according to achieved by the fact that both heating gas paths of the boiler with pure exhaust gas operation the exhaust gases are flowed through, while operating with exhaust gases and additional firing one way from the exhaust gases, the other way only from the combustion gases of the additional combustion is flowed through.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsformen dargestellt, und zwar zeigen: Abb. i einen senkrechten Längsschnitt durch einen Kessel der ersten Ausführungsform, Abb. 2 und 3 Einzelheiten der Rohrbefestigung, Abb. 4 einen Kessel der zweiten Ausführungsform in einem der Abb. i entsprechenden Schnitt und Abb. 5 und 6 Schnitte nach den Linien 5-5 und 6-6 der Abb. 4. - Nach der Ausführung gemäß Abb. i bis 3 ist der Abgaskessel aus zwei Kesseln, einem stehenden Kessel A und einem darüber angeordneten liegenden Kessel B, zusammengebaut. Der Kessel A wird von - einem mit Schamotte ausgekleideten Unterbau C getragen und besteht aus einem zylindrischen Wasserbehälter, dessen unterer Boden al stark eingezogen ist, so daß ein großer, von Kesselwasser bespülter Heizraum D entsteht. Dieser steht mit dem über dem Kessel A befindlichen Heizraum E des zweiten Kessels B durch Heizröhren F in Verbindung. In den Heizraum D mündet unter Vermittlung von schraubenförmig gewundenen Schlitzen cl eine Abgasleitung G, in die eine Absperrklappe gl eingebaut ist, sowie eine Öldüse H für unmittelbare Befeuerung.In the drawing, the invention is shown in two embodiments, namely: Fig. 1 shows a vertical longitudinal section through a boiler of the first embodiment, Figs. 2 and 3 details of the pipe fastening, Fig. 4 a boiler of the second embodiment in one of the Fig. i corresponding section and Fig. 5 and 6 sections according to lines 5-5 and 6-6 of Fig. 4. - According to the design according to Fig. i to 3 , the exhaust gas boiler consists of two boilers, a standing boiler A and one above lying boiler B, assembled. The boiler of A is - a worn lined with fireclay substructure C and consists of a cylindrical water tank, the lower floor is strongly pulled al, so that a large, bespülter boiler water heating chamber D is formed. This is connected to the boiler room E of the second boiler B located above boiler A through heating tubes F. An exhaust gas line G, in which a shut-off valve gl is installed, as well as an oil nozzle H for direct firing, opens into the boiler room D by means of helically wound slots cl.

Der zweite über dem Kessel A angeordnete Kessel B besteht aus ' zwei liegenden zviindrischen'Wasserbehältern I und K, welche durch weite #Ä,asserrohre L miteinander verbunden sind. Durch diese Wasserrohre L sind Heizröhren .11 von entsprechend kleinerem Durchmesser hindurchgeführt, welche auch die äußeren Böden - der Wasserbehälter I, K wasserdicht durchdringen. Diese Heizröhren münden auf der in der Zeichnung rechten Seite in eine Kammer N und auf der linken Seite in eine Kammer 0, an welche die Zu- bzw. Abführungsleitung 0 und o' für die Abgase angeschlossen sind. Die Wasserräume des Kessels B stehen durch Rohre P und Q mit dem Wasserraura des Kessels A und die Dampfräume der Wasserbehälter j und K untereinander durch ein Dampfrohr R in Verbindung. Der Heizraum E des oberen Kessels B ist durch Blech-wände S nach außen begrenzt, und die Ableitung der Heizgase erfolgt durch ein Rohr T.The second boiler B, arranged above boiler A , consists of ' two horizontal cylindrical' water tanks I and K, which are connected to one another by wide water pipes L. Through these water pipes L heating pipes .11 of a correspondingly smaller diameter are passed, which also penetrate the outer floors - the water container I, K in a watertight manner. These heating tubes open into a chamber N on the right-hand side in the drawing and into a chamber 0 on the left-hand side, to which the supply and discharge lines 0 and o 'for the exhaust gases are connected. The water spaces of boiler B are connected to the water space of boiler A through pipes P and Q and the steam spaces of water containers j and K are connected to one another through a steam pipe R. The boiler room E of the upper boiler B is delimited to the outside by sheet metal walls S , and the heating gases are discharged through a pipe T.

Damit die Wasserrohre 1, nachgewalzt werden können, müssen die Heizröhren.3I leicht herausnehmbar sein. Sie sind daher nicht in die Kesselwand eingewalzt, sondern lösbar befestigt, und zwar an dem einen Ende wie in der Abb. -2 dargestellt. Das Heizrohr;.11 ist in eine Hülse U eingewalzt, die an einem Ende mit Gewinde versehen ist und an dem nach dem Kesselinnern zugekehrten Ende einen kreisrunden Flansch ul mit kegelförmiger Kante trägt. Der äußere Durchmesser des Flansches ist etwas kleiner als der innere Durchmesser des entsprechend kegelförmig ausgebildeten Lochesk:1 in der Kesselwand, so daß der Flansch hindurchgeführt werden kann. Die Dichtung zwischen Flansch und Kesselwand wird durch einen kupfernen Dichtungsring 17 gebildet, gegen den derFlansch mittels einer Brücke TV und einer Mutter X fest angepreßt wird.So that the water pipes 1 can be rolled, the Heizröhren.3I must be easily removable. They are therefore not rolled into the boiler wall, but releasably attached, namely at one end as shown in Fig. -2. The heating tube; .11 is rolled into a sleeve U, which is provided with a thread at one end and at the end facing the inside of the boiler carries a circular flange ul with a conical edge. The outer diameter of the flange is slightly smaller than the inner diameter of the correspondingly conical hole escutcheon: 1 in the boiler wall, so that the flange can be passed through. The seal between the flange and the boiler wall is formed by a copper sealing ring 17, against which the flange is firmly pressed by means of a bridge TV and a nut X.

Das andere Heizrohrende ist durch eine Stopfbüchse (Abb. 3) hindurchgeführt. Der Stopfbüchsenkörper Y trägt an einem Ende einen kegelförmigen Flansch yl, der nach Art eines Mannlochdeckels oval geformt ist, so daß er durch Drehen um go' in die entsprechende Öffnung k2 der Kesselwand eingebracht und wieder herausgenommen werden kann. Mittels einer Brücke W und einer Mutter X wird der Flansch dampfdicht angepreßt. Im äußeren Ende des Körpers Y befindet süch der Packungsraurny2, der mit Innengewinde versehen und durch eine MutterZ verschlossen ist.The other end of the heating pipe is passed through a stuffing box (Fig. 3) . The stuffing box body Y carries at one end a conical flange yl, which is oval shaped like a manhole cover, so that it can be inserted into the corresponding opening k2 of the boiler wall and removed again by turning around go '. The flange is pressed in a steam-tight manner by means of a bridge W and a nut X. In the outer end of the body Y there is also the packing space y2, which is provided with an internal thread and closed by a nut Z.

Zum Einbringen eines Rohres wird zunächst der Stopfbüchsenkörper Y in der Kesselwand befestigt und darauf das Rohr.11, dessen hinteres Ende in die Hülse U eingewalzt ist, von der anderen Seite her durch den Kessel hindurch in die Stopfbüchse eingeschoben. Nachdem dann der Flansch it' der Hülse mittels des Kupferringes T7 dampfdicht in der Kessel-,vand befestigt ist, kann das Verpacken der Stopfbüchse Y erfolgen.To insert a pipe, the stuffing box body Y is first fastened in the boiler wall and then the pipe 11, the rear end of which is rolled into the sleeve U, is pushed from the other side through the boiler into the stuffing box. After the flange it 'of the sleeve is fastened in the boiler wall in a steam-tight manner by means of the copper ring T7, the packing of the packing box Y can take place.

Bei gewöhnlichem Betriebe, d. h. bei Beheizung durch die Abgase allein, wird ein Teil der von der Verbrennungskraftmaschine kommenden Abgase (z. B. bei Schiffsmaschinenanlagen die Abgase des einen der beiden 'Motoren) -durch die Leitung n' zugeführt. Die Abgase verteilen sich in der Kammer N auf *die einzelnen Röhren III, - durchströmen diese unter Wärmeabgabe an das in den Trommeln j und K und in den Wasserrohren L befindliche Wasser und gelangen endlich in die Kammer 0 und von da über die Rohrleitung o' ins Freie. Der andere (z. B. von der zweiten Maschine kommende) Teil der Abgase wird durch-die Leitung G und durch die schrägen Schlitze cl in den Heizraum D geführt, den die Gase in lieftiger Wirbelbewegung durchströmen. Von-hier gelangen sie durch die Röhren F, in denen sie einen Teil ihrer Wärme an das Wasser ini Kessel.-1 abgeben, in den Heizraurn E. Sie umspülen nunmehr die Wasserröhren L, bestreichen zum Schluß noch das Rohr R, wodurch der darin befindliche Dampf getrocknet wird, und entweichen durch den Stutzen Tin den Schornstein. Genügt die in den Abgasen enthaltene Wärmemenge nicht zur Danipferzeugung, so wird die Zusatzölfeuerun-II zu Hilfe genommen. In diesem Falle schließt man das RohrG mittels der Drosselklappe gl (ausgezogene Stellung) ab und schickt die gesamte Abgasmenge durch die Röhren JI. Auf dem anderen Heizgaswege strömen dann von unten her durch die Heizröhren F und außen um die Röhren L herum mir die Verbrennungsgase der Ölfeuerung H, deren Temperatur erheblich höher liegt als die der Abgase der Verbrennungskraftmaschine. Die Ölfeuerungsgase kommen also mit den Ab- gasen nicht in Berührung und behalten daher ihre hohe Temperatur bis zur Wärmeabgabe an das Kesselwasser bei. In letzterem Falle spielt sich also der Heizvorgang in bei solchen Kesseln c an sich bekannter Weise ab.In ordinary operations, i. H. when heating by the exhaust gases alone, part of the exhaust gases coming from the internal combustion engine (e.g. the exhaust gases of one of the two 'motors' in ship engine systems) is fed through the line n'. The exhaust gases are distributed in the chamber N to the individual tubes III, - these flow through them, giving off heat to the water in the drums j and K and in the water pipes L and finally reach the chamber 0 and from there via the pipeline o ' into the open. The other part of the exhaust gases (e.g. coming from the second machine) is led through the line G and through the inclined slits cl into the heating space D , through which the gases flow in a steady swirling motion. From here they pass through the pipes F, in which they give off part of their heat to the water in the boiler. -1, into the heating room E. They now wash around the water pipes L, and finally coat the pipe R, which causes the inside Any steam located is dried, and the chimney can escape through the connection Tin. If the amount of heat contained in the exhaust gases is not sufficient to generate danip, the additional oil fire-II is used as an aid. In this case, the pipe G is closed by means of the throttle valve gl (extended position) and the entire amount of exhaust gas is sent through the pipes JI. On the other heating gas path, the combustion gases from the oil furnace H, whose temperature is considerably higher than that of the exhaust gases from the internal combustion engine, then flow from below through the heating tubes F and outside around the tubes L. The oil combustion gases do not come into contact with the flue gases and therefore maintain their high temperature until the heat is released into the boiler water. In the latter case, the heating process takes place in a manner known per se in such boilers c.

Bei der in den Abb. 4 bis 6 dargestellten Aus-' führungsform der Erfindung ist der Kessel B in Wegfall gekommen, und die Röhren L, 31 sind im unteren Teil des Kessels A angeordnet, so daß nur ein Heizräum vorhanden ist.In the embodiment of the invention shown in FIGS. 4 to 6 , the boiler B has been omitted, and the tubes L, 31 are arranged in the lower part of the boiler A , so that only one heating room is available.

In der Beschreibung dieser Ausführungsform sollen die Teile mit den gleichen Buchstaben be- zeichnet werden wie die entsprechenden Teile der ersten Ausführungsform.In the description of this embodiment are the parts with the same letter loading records are like the corresponding parts of the first embodiment.

Der Unterbau des Kessels mit den Zuführungsschlitzen cl, der Abgasleitung G und der Hilfsfeuerung H stimmt mit der ersten Ausführungsform überein. Der stark nach oben eingezogene Boden al des Kessels A hat oben eine senkrechte Fläche, von der eine Anzahl wagerechte Heizröhren F in den oberen Teil der Kammer 0 führen, der nach unten durch eine Blechwand o3 abgeschlossen ist und oben den zum Schornstein führenden Stutzen T trägt. Im unteren Teil des vom Kesselboden al gebildeten Heizraumes D sind die Wasserröhren L angeordnet, die von den in der äußeren Kesselwand gelagerten Heizröhren j11 durchzogen werden. Die seitlich anschließenden Kammern N und 0 sind mit je zwei Zuführungs- bzw. Abführungsstutzen n', 1Z2 und ol, o' versehen und durch je eine Zwischenwand n3 und 04 in zwei Hälften unterteilt, so daß die Abgase zweier Maschinen getrennt hindurchgeführt werden können.The substructure of the boiler with the feed slots cl, the exhaust pipe G and the auxiliary furnace H corresponds to the first embodiment. The bottom al of the boiler A , which is drawn in strongly upwards, has a vertical surface at the top, from which a number of horizontal heating tubes F lead into the upper part of the chamber 0 , which is closed at the bottom by a sheet metal wall o3 and at the top carries the nozzle T leading to the chimney . In the lower part of the boiler room D formed by the boiler bottom al, the water pipes L are arranged, which are traversed by the heating pipes j11 mounted in the outer boiler wall. The laterally adjacent chambers N and 0, each with two feeding and discharge stub ', 1Z2 and ol o' provided and divided by a respective intermediate wall n3 and 04 into two halves, so that the exhaust gases of two machines can be passed separated n.

Die Wirkungsweise dieser zweiten Bauart des Abgaskessels entspricht genau der vorher beschriebenen Wirkungsweise der ersten Ausführungsform.The mode of operation of this second type of exhaust gas boiler corresponds exactly the previously described mode of operation of the first embodiment.

Claims

PATEN TANSPRÜCH F, - i. Exhaust gas steam boiler with additional firing, in which the two heating means are passed through the boiler in separate heating gas flows, characterized in that the exhaust gases flow through both heating gas paths when the boiler is operated purely as exhaust gas, while the exhaust gases flow through one path when operating with exhaust gases and additional firing the other way is only traversed by the combustion gases of the additional combustion.

2. Exhaust steam boiler according to claim i, characterized in that heating tubes (j11) of smaller diameter are arranged within the tubes (L) of a water tube bundle, through which the one flow of the heating gases (e.g. the exhaust gases) flows, while the other flow of heating gases (e.g. the heating gases from the additional firing) flows around the water pipes (L) from the outside. 3. Exhaust steam boiler according to claims i and 2, characterized in that an upright steam boiler (A) provided with a lockable feed line for the exhaust gases and with an additional oil firing system, the water space of which is traversed by vertically arranged heating pipes (F), and an overlying one consisting of two water drums (1, K ) and a water pipe bundle (L) connecting them, a second horizontal steam boiler (B), the water drums and water pipes of which are traversed by heating pipes (11) connected to an exhaust gas feed line, are assembled in such a way that, depending on the position of the shut-off means built into the exhaust gas feed line of the standing boiler the standing boiler is only heated by the flue gases or only by the flue gases of the additional combustion, while the lying boiler is heated either by both flue gas flows or by one flue gas flow and the heating gases of the additional combustion. 4. Exhaust steam boiler according to claims i and 2, characterized in that the boiler has only one water space (A) , whose strongly upwardly drawn-in bottom fal) forms a heating space (D) with a lockable supply line (G) for the heating gases and is provided with an additional oil furnace (H), and that heating pipes (F) lead from the upper end of the heating room to the chimney, while water pipes (L) are arranged in the lower part of the heating room, which are connected to heating pipes * (. 11) are traversed, wherein the management of the heating gases is carried out according to the manner specified in claim 3.