DE467580C

DE467580C - Hot steam generator

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Publication number: DE467580C
Application number: DEE32813D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1925-07-19
Filing date: 1925-07-19
Publication date: 1928-10-26

Description

Heißdämpferzeuger Es sind bereits Heißdampferzeuger bekannt geworden, die aus einem zylindrischen oder kegelförmigen V erdampferhohlkörper und einem im letzteren befindlichen Cl;erhitzerhohlkörper bestehen, auf deren Außenflächen von abziehbaren Mänteln abgedeckte, gewindeartig verlaufende Verdampferkanäle angeordnet sind.Hot steam generator Hot steam generators are already known, which consists of a cylindrical or conical hollow vaporizer body and an im the latter located Cl; heater hollow bodies exist, on the outer surfaces of Removable sheaths covered, thread-like arranged evaporator channels are.

Beim Betriebe dieser sogenannten wasserarmen Dampferzeuger stellt sich jedoch stets der Übelstand ein, daß Belastungsschwankungen niemals stoßfrei, d. 1i. ohne Druck und Temperaturänderung im Inneren des Verdampfers überwunden werden können.When operating this so-called low-water steam generator provides However, there is always the inconvenience that load fluctuations are never smooth, d. 1i. be overcome without pressure and temperature change inside the evaporator can.

Entweder suchte man die Ungleichmäßigkeit der angegebenen Dampferzeuger durch Zuschaltung besonderer Dampfsammler zu begegnen, oder man ging mit der Betriebstemperatur der ''erdampferwandungen derart hoch, daß aus dem Wärmevorrat der letzteren derMehraufwand anVerdampfungswärme bei plötzlich einsetzendem Mehrverbrauch bestritten werden konnte. In der Regel mußte daher der \'erdampferlzanal unter Rotglut gehalten werden, was zu vorzeitiger Ermüdung des Kesselbaustoffs und zur ständigen Gefährdung des Betriebs Anlaß gab. Die Erhaltung eines Gleichgewichtszustands hei allen vorkommenden Belastungen ist erfahrungsgemäß bei den mit einem mehr oder weniger großen Wasservorrat arbeitenden sogenannten Wasserraumkesseln am leichtesten durchführbar, die jedoch nicht den -bei den wasserarmen Dampferzeugern vorhandenen nicht zu unterschätzenden Vorteil raschester Betriebsbereitschaft bieten.Either one looked for the irregularity of the specified steam generator counteract by switching on special steam collectors, or you went with the operating temperature the vapor walls are so high that the heat supply of the latter requires the additional effort of evaporation heat could be disputed in the event of a sudden increase in consumption. As a rule, therefore, the \ 'erdampferlzanal had to be kept red hot, what premature fatigue of the boiler construction material and constant endangerment of the operation Gave cause. The maintenance of a state of equilibrium with all occurring loads Experience has shown that it is used by those who work with a more or less large water supply So-called water space boilers are the easiest to implement, but not the - The advantage of the low-water steam generators that should not be underestimated offer the fastest operational readiness.

Die Erfindung betrifft nun einen wasserarmen Dampferzeuger, welcher auch die Vorzüge der Wasserraumkessel bietet, ohne deren Pachteile zu besitzen. Zu diesem Zweck ist der obere, vom Verdampferkanal freie Teil eines Dampferzeugers der eingangs gekennzeichneten bekannten Art durch eine vom Mantel des Dampferzeugers abgedeckte Einschnürung zu einem ringförmigen, von den aufsteigenden Heizgasen durchströmten Wasser- und Dampfraum ausgebildet. Weiterhin ist der Wasserraum dieses durch die Einschnürung gebildeten Behälters durch ein Fallrohr unter Einschaltung einer regelbaren Wasserverteilungseinrichtung mit dem unteren Ende des Kanals vom Verdampferhohlkörper -und der Dampfraum mit dem oberen Ende dieses Kanals verbunden. Infolgedessen wird das Speisewasser nach dem Durchlaufen des Vorwärmers nicht unmittelbar in den Verdampferkanal des Dampferzeugers, sondern in den Barüberliegenden Wasserraum gedrückt, welcher durch einen Schwimmer o. dgl. auf gleicher, durch ein Wasserstandsglas erkennbarerSpeisungshöhe erhalten wird. Von diesem den Speisungsraum des Dampferzeugers bildenden Behälter fließt das vorgewärmte Wasser in das untere Ende des Verdampferkanals, um hier aufsteigendallmählich zu verdampfen. Vom oberen Ende des Verdampferkanals wird der Dampf zunächst in den über dem Wasserspiegel befindlichen Raum des gekennzeichneten Wasserbehälters eingeführt, wo das vom Dampfe mitgerissene Wasser abgeschieden wird. N un erst gelangt der trockene Dampf in den Überhitzer und von diesem in den Dampfsammler. Auf diese Weise ist eine ständige Überflutung der feuer- und rauchgasberührten Heizfläche des Dampferzeugers gesichert, und es werden damit Wärmestauungen vermieden, die einerseits zum Erglühen einzelner Verdampferteile führen, anderseits Spannungen im Baustoff hervorrufen würden. Auch wird hierbei der Wasserumlauf im ganzen Kessel außerordentlich gefördert. Durch das Vorhandensein einer wenn auch kleinen, aber ständigen Menge überhitzten Wassers wird der Kessel gegen das plötzliche Eintreten länger andauernder Höchstbelastung unempfindlich und eine Abnahme des Druckes wie der Überhitzung mit Sicherheit vermieden. Dabei ist aber die rasche Verdampfungsfähigkeit des reinen Rohrschlangenkessels eingeschränkt worden, da sich die Verdampfung nach wie vor in einem dünnen, in Bewegung befindlichen Strahle vollzieht.The invention now relates to a low-water steam generator which also offers the advantages of water space boilers without owning their leased parts. For this purpose, the upper part of a steam generator, free of the evaporator duct, is used of the known type identified at the outset by one from the jacket of the steam generator covered constriction to an annular, flowed through by the rising heating gases Water and steam room formed. Furthermore, the water space is this through the Constriction formed container by a downpipe with the involvement of a controllable Water distribution device with the lower end of the channel from the evaporator hollow body -and the steam room connected to the top of this channel. As a result, will the feed water does not enter the evaporator duct immediately after passing through the preheater of the steam generator, but pressed into the water space above the bar, which by a float or the like at the same feed level, recognizable through a water level glass is obtained. From this the feed room of the steam generator educational The preheated water flows into the lower end of the evaporator channel, to gradually evaporate here. From the top of the evaporator duct the steam is initially in the space above the water level of the marked Introduced water container, where the water entrained by the steam is separated. The dry steam now reaches the superheater and from there to the steam collector. In this way, the heating surface in contact with the fire and flue gas is constantly flooded of the steam generator secured, and it prevents heat build-up that on the one hand lead to the glowing of individual evaporator parts, on the other hand tensions in the building material. The water circulation in the entire boiler is also here extraordinarily promoted. By the presence of an albeit small one, but constant amount of superheated water will protect the boiler against sudden onset insensitive to long-term maximum loads and a decrease in pressure such as overheating is definitely avoided. But what is important here is the ability to evaporate quickly of the pure tube coil boiler has been restricted, since the evaporation after as before in a thin, moving beam.

In der Zeichnung ist ein solcher Heißdampferzeuger in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei A.bb. i einen Höhenschnitt und Abb. z einen Querschnitt nach der Linie A-B veranschaulichen.One embodiment of such a superheated steam generator is shown in the drawing shown, whereby A.bb. i shows a vertical section and Fig. z shows a cross-section the line A-B illustrate.

Dia Bauart sowie die Wirkungsweise ist hierbei die folgende: Der zugleich als Heizkammer dienende, auf der Außenfläche mit einem gewindeartig verlaufenden Kanal versehene Verdampferkörper i erhält an seinem oberen Ende eine Flanschen 3 und q. besitzende rohrartige Einschnürung 2, welche in ihrem Innern den Abzugskamin der Heizkammer bildet. Auf diese Weise entsteht, wenn die Teile 1, 3 und d. vom Mantel 5 umgeben sind, ein allseitig geschlossener, im Querschnitt kreisringförmiger Behälter 6, welcher als Speise-und Wasserabscheideraum dient. Hierbei bilden die Flanschen 3 und d., welche zusammen mit dem mit Kanälen versehenen Teil des Körpers i kegelförmig längsüherschliffen wurden, Boden und Decke des Behälters 6. An Stelle des vorbeschriebenen Behälters 6 mit einem mittleren Kaminrohr z kann auch ein solcher mit mehreren Rauchabzugrohren treten, ähnlich wie sie -bei stehenden Rauchrohrkessem vorzufinden sind; doch würden auch in diesem Falle die beiden Flanschen 3 und 4 Boden und Decke des Behälters 6 bilden. Bei der beschriebenen Bauart läßt sich der Körper i aus seinem Mantel 5 nach dem Lösen eines Vers:hraubungsrings 18 herausnehmen und dadurch die Wasserkammer samt den in ihr befindlichen Rauchrohren sowie dem freigelegten Verdampferlcanal bequem von Kesselsteinansatz reinigen. In den Behälter 6 mündet etwas über seinem Boden .4 und durch den Mantel 5 hindurch der von der Vorwärmerschlange 7 kommende Abzweig B. Das hier eintretende Wasser wird, da das mittlere Rauchgasrohr lebhaft Wärme zuführt, im Sinne der Pfeile umlaufen. Ist eine bestimmte Speisungshöhe erreicht, so kann mittels eines auf einen Überlauf- oder Umschalthahn wirkenden Schwimmers 21 oder einer ähnlichen Einrichtung die Speisung unterbrochen «-erden, um nach einer bestimmten Wasserspiegelabsenkung von selbst wieder von neuem zu beginnen. Auf diese Weise kann der Wasserstand des Wasserraumes 6 ständig selbsttätig auf gleicher Höhe erhalten «-erden. Zur Beobachtung des Wasserstands kann ein in den Mantel 5 eingelassener Wasserstandsmesser angebracht sein. Vom Behälter 6 gelangt nun das reichlich vorgewärmte Wasser mittels Fallrohrs 9 in das untere Ende des Kanals. Eine als Düse ausgestaltete Regelungsschraube io gestattet einerseits eine feinere Zerteilung des Wasserstrahls, anderseits aber eine Regelung oder gänzliche Absperrung des durch das Fallrohr zugeführten Wasserstrahls. Durch diese Einrichtung ist es möglich, die Dampferzeugung sowohl der Güte wie auch der Menge nach außerordentlich fein einzustellen und zu regeln und sogar bis zum äußersten Grenzfall, d. i. ohne Wasserraum, zu arbeiten.The type of construction and the mode of operation are as follows: The one at the same time serving as a heating chamber, with a thread-like running on the outer surface The evaporator body i provided with a channel is provided with a flange 3 at its upper end and q. Possessing tubular constriction 2, which inside the chimney the heating chamber forms. In this way, when parts 1, 3 and d. from the Sheath 5 are surrounded, a closed on all sides, circular in cross section Container 6, which serves as a feed and water separation space. Here are the Flanges 3 and d., Which together with the channeled part of the body The bottom and top of the container 6 were ground to a cone-shape lengthways of the above-described container 6 with a central chimney pipe z can also be such Step with several smoke exhaust pipes, similar to how they do with standing smoke pipe boilers are to be found; but in this case too, the two flanges 3 and 4 Form the bottom and top of the container 6. In the design described, the Body i from its shell 5 after loosening a verse: remove hraubungsrings 18 and thereby the water chamber together with the smoke pipes located in it and the Conveniently clean the exposed evaporator channel of scale build-up. In the container 6 opens slightly above its bottom .4 and through the jacket 5 through that of the Preheater coil 7 coming branch B. The water entering here is because the middle flue gas tube briskly supplies heat, rotate in the direction of the arrows. Is a reached a certain feed level, so can by means of an overflow or Switching valve acting float 21 or a similar device the supply interrupted «-ground to automatically after a certain drop in the water level to start all over again. In this way, the water level of the water room 6 always automatically maintained at the same level «-grounds. For observing the water level a water level meter embedded in the jacket 5 can be attached. From the container 6 the plentifully preheated water now reaches the lower one by means of a downpipe 9 End of the channel. A regulating screw configured as a nozzle permits on the one hand a finer division of the water jet, but on the other hand a regulation or complete Shutting off the water jet supplied through the downpipe. Through this facility it is possible to make the steam generation extraordinary, both in terms of quality and quantity fine adjustment and regulation and even to the extreme limit, d. i. without Water space to work.

Nach dem Durchlaufen des Verdampferkanals i gelangt der in ihm gebildete Dampf in den oberhalb des Wasserspiegels befindlichen Raum des Behälters 6. Zu diesem Zwecke ist in der Höhe des obersten, etwas verbreiterten Kanals im Mantel 5 ein Rohraustrittsstutzen vorgesehen, der in eine mehr oder weniger lange oder steil gewundene Rohrschlange i i mündet, die ihrerseits wieder durch den Mantel 5 unter der Decke 3 in den Behälter 6 einmündet. Da diese Verbindungsschlange i i nach dem Verlassen von i den im Außenmantel absteigenden Rauchgasen ausgesetzt ist, wird der in ihr befindliche Dampf bereits auf seinem Wege nach dem Behälter 6 vorgetrocknet. Die Rohrschlange i i besitzt einen geringeren Windungsdurchmesser als die Vorwärmerschlange 7, so daß sie unter den günstigsten Bedingungen von den Rauchgasen getroffen wird.After passing through the evaporator channel i, the channel formed in it arrives Steam into the space of the container 6 located above the water level Purpose is at the level of the uppermost, somewhat widened channel in the jacket 5 a Pipe outlet nozzle is provided, which is more or less long or steep coiled pipe coil i i opens, which in turn through the jacket 5 below the ceiling 3 opens into the container 6. Since this connection queue i i after the Leaving i is exposed to the smoke gases descending in the outer jacket the steam contained in it already pre-dried on its way to the container 6. The coil i i has a smaller coil diameter than the preheater coil 7, so that it is hit by the flue gases under the most favorable conditions.

Etwa mit dem Dampf noch mitgerissene '%#@'asserteilclien lagern sich nun in dem auch als Wasserahscheider wirkenden Behälter 6 ab, worauf der getrocknete Dampf von der Decke 3 a1 durch eine Rohrschlange 12 und ein Mohr 13 in den eigentlichen Lberhitzer rd strömt. Die Rohrschlange 12 ist als Teil des t'berhitzers 1 1. aufzufassen, da sie von den durch das Rauchgasrohr austretenden heißen Gasen im Sinne der Bogenpfeile getroffen und beheizt wird. Der in den Überhitzet eintretende Dampf wird durch den mit einer Spiralnut versehenen Körper 1 5 gezwungen, in absteigender 12,ichtung kreisend läng: der unmittelbar bestrahlten und beheizten Wandung i.l zu fliehen, tun am unteren Ende des oben abgeschlossenen L'berhitzers in dessen Inneres einzutreten, welches den eigentlichen Dampfsaminelraum darstellt. In der Mitte dieses letzteren stellt senkrecht das Dampfentnahinerohr 16, welches oben unmittelbar unterhalb der =@Lsclaluß@lecl:e des Körpers 15 mündet.About those still carried away by the steam '% # @' part clien are now deposited in the container 6, which also acts as a water separator, whereupon the dried steam from the ceiling 3 a1 through a coil 12 and a moor 13 flows into the actual overheater. The coil 12 is part of the t'uperheater 1 1. to be understood, as they emerge from the through the flue gas pipe hot gases in the sense of the bow arrows is hit and heated. The one in the overheat entering steam is forced through the body 1 5 provided with a spiral groove, in descending direction 12, circling lengthways: the directly irradiated and heated To flee wall i.l, do at the lower end of the above-closed superheater to enter inside, which is the actual steam chimney. In the middle of this latter is the steam extraction pipe 16, which above immediately below the = @ Lsclaluß @ lecl: e of the body 15 opens.

\ach dein Lösen einer Verschraubung i; kann der L'berhitzer mit dem Dampfsainniler zwecks Reinigung nach unten hin herausgezogen werden. Der Körper 15 kann nach Abnahme des unteren Deckels des Überhitzers 14, welcher das Dampfentnahnierohr 16 trägt, ebenfalls herausgenommen und freigelegt «-erden. Um die Zerlegung des @-erdampfers zti erleichtern und die Lösung von Rohrschlüssen tunlichst zu vermeiden, sind s:initliche Rohranschlüsse in den äußeren Mantel 5 verlegt. Dieser erhält einerseits zur Erhöhung seiner Festigkeit, anderseits zur Vergrößerung seiner Oberfläche eine große Anzahl Längsrippen i9. Auch der innere Überhitzet- und Dampfsammelmantel erhält derartige im Querschnitt radial verlaufende Rippen 2o.\ oh your loosening of a screw connection i; can the superheater with the The steam trap can be pulled out downwards for cleaning. The body 15 can after removing the lower cover of the superheater 14, which the Dampfentnahnierohr 16 carries, also removed and exposed «-erden. To break down the @ -erdampfers zti and to avoid the loosening of pipe connections as much as possible, s: initial pipe connections are laid in the outer jacket 5. This receives on the one hand to increase its strength, on the other hand to enlarge its surface large number of longitudinal ribs i9. The inner superheat and steam collecting jacket is also preserved such ribs 2o running radially in cross section.

Die Wirkungsweise des Dampferzeugers ist nun folgende: Das durch Pumpen an der in der Abb. i links oben durch Pfeil gekennzeichneten Stelle in den Vorwärmet 7 gedrückte Wasser steigt in diesem unter Er-@@ ärmung im Gegenstrom zu den absteigenden Rauchgasen hoch und gelangt durch das Rohr 8 in die Kammer 6. Das '\Vasser füllt zunächst diese bis zur gewünschten Höhe und gelangt durch das Fallrohr 9 nach dem Durchlaufen der Regelungsschraube io in den schraubenförmigen Kanal des Verdampfers i. Durch die Regelvorrichtung io hat man es nun in der Hand, die Dampferzeugung verschiedenartig und damit auch verschieden schnell einzuleiten. Es kann nämlich hei geschlossener Vorrichtung io und voller Brennerflamme zunächst der Behälter 6 mit vorgewärmtem Wasser gefüllt werden, wodurch eine sehr starke Erhitzung des Verdampferkanals eintritt. Wird dann die Verteilungsvorrichtung io allmählich zurückgedreht und damit eine fein abgemessene Wassermenge in den Verdampferkanal eingelassen, so wird diese 'Menge augenblicklich verdampfen, und die Verdampfung kann durch weiteres Öffnen der Verteilungsvorrichtung dauernd eingestellt werden. Die deichzeitig mit dem Öffnen der Regelvorrichtung erfolgende Wasserstandssenkung in der Kammer 6 wird durch weitere Speisung aus dem Vorwärmet mit Hilfe des vom Schwimmer beeinflußten Umschalthahns behoben. Der zu diesem Zwecke mit dem Schwimmer 21 gekuppelte, in der Zeichnung nicht dargestellte Unischalthalin ist an dem Rohre 8 etatsprechend angebracht und vermittelt die Rückleitung des durch die Speisepumpe zuviel geförderten Wassers in den in der Zeichnung ebenfalls fortgelassenen Wasserbehälter, bis eine eintretende Wasserspiegelsenkung und damit eine Verstellung des Umschalthahns die Zuführung des Speisewassers in dc:n Behälter 6 veranlaßt.The mode of operation of the steam generator is now as follows: By pumping into the preheater at the point marked by the arrow at the top left in Fig. i 7 pressed water rises in this under warming in countercurrent to the descending Flue gases high and passes through the pipe 8 into the chamber 6. The water fills first this up to the desired height and passes through the downpipe 9 after Passing the regulation screw io into the helical channel of the evaporator i. With the io control device, you have control over the steam generation to be initiated in different ways and thus also at different speeds. Because it can When the device is closed and the burner flame is full, first the container 6 can be filled with preheated water, which causes the Evaporator channel enters. Then the distribution device io is gradually turned back and thus a finely measured amount of water is let into the evaporator channel, so this amount will instantly evaporate, and the evaporation may continue Opening of the distribution device can be set continuously. The dyke with When the control device is opened, the water level in the chamber 6 is lowered by further feeding from the preheating with the help of that influenced by the float Changeover tap fixed. The one coupled to the float 21 for this purpose, in Unischalthalin, not shown in the drawing, corresponds to the tube 8 attached and mediates the return line of the excess conveyed by the feed pump Water in the water tank, which is also omitted in the drawing, until one occurring water level lowering and thus an adjustment of the switchover tap the The feed water is fed into the dc: n container 6.

Die zweite Möglichkeit der Inbetriebsetzung besteht darin, daß man bei geöffneter Regelvorrichtung io sowohl die Wasserkaminer 6 wie auch die Gewindegänge mit dem vorgewärmten Speisewasser vollaufen läßt, welches sich dann im Verdampfer und in dem an ihn angeschlossenen Rohre i i in gleicher Höhe einstellt. In diesem Falle wird die Dampfaufmachung infolge der größeren, sofort zu erwärmenden Wassermengen länger dauern als im ersteren, doch ist nachher eine Regelbarkeit oder Einstellbarkeit der Dampferzeugung ebenso gegeben wie im anderen Falle der Inbetriel:setzung.The second possibility of commissioning is that one When the control device is open, both the water chimney 6 and the threads can be filled with the preheated feed water, which is then in the evaporator and in the pipes connected to it i i adjusts to the same height. In this The trap is the appearance of steam as a result of the larger amounts of water that have to be heated immediately last longer than in the former, but afterwards there is a controllability or adjustability the steam generation as well as in the other case of the commissioning.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Superheated steam generator, consisting of a cylindrical or conical evaporator hollow body and a superheater hollow body located in the latter, on the outer surfaces of which are covered by removable coats and run in the manner of a thread Evaporator channels are arranged, characterized in that the channel free, uppermost part of the evaporator hollow body (i) by corresponding constriction together with its jacket (5) an annular water and gas flow through which the rising heating gases flow Steam space (6) forms, the water space of which through a downpipe (9) with your lower End of the channel from the evaporator hollow body and its vapor space with the upper end this channel is in communication.

2. Superheated steam generator according to claim i, characterized characterized in that the connection of the upper end of the channel with the Steam room is formed by a pipe coil running around the water and steam space (6).

3. superheated steam generator according to claim r, characterized by one at the lower end the downpipe (9) built-in adjustable water distribution device (ro). q .. superheated steam generator according to claim i with a downwardly discharging the heating gases at the upper end. cap-like trained jacket, characterized in that along the wall of a jacket part a pipe coil (7) serving as a preheater is located.