DE467C - Veränderungen an ROOT'schen Dampfkesseln - Google Patents

Description

1877.

RHEINISCHE RÖHRENDAMPFKESSEL-FABRIK in UERDINGEN. Veränderungen am Root'schen Dampfkessel.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 23. August 1877 ab. Längste Dauer: 25. Januar 1892.

i. Veranlassungen der Construction. Die Rheinische Röhren - Dampfkessel - Fabrik, A. Büttner & Co. baut kleinere Dampfkessel nach eigenem, gröfsere nach R oot'scher Construction. Letztere ist ausgezeichnet fur grofse, stationäre Kessel von gewöhnlicher Aufstellung, aber sie versagt den Dienst in zwei Fällen:

a) da, wo sie in oder unter Räumen, in denen sich Menschen aufhalten, aufgestellt werden soll, und

b) fur Schiffskessel,

Beide Mängel haben sich uns oft sehr fühlbar gemacht und nach mehrfachen Versuchen sie zu vermeiden, endlich zu der erfolgreichen Beseitigung derselben in der vorliegenden Construction geführt.

Die Gründe für die Unzulänglichkeit der Root'schen Construction liegen in der Art der Verbindung der Rohre untereinander und der daraus folgenden Strömungs-Anordnung. In diesen Punkten liegt daher auch das Unterscheidende unserer Construction, weshalb es gestattet sei, hier zunächst auf dieselben einzugehen.

Die in Fig. 3 gezeichnete Skizze veranschaulicht die Rohrverbindung eines Root'schen Kessels. Soll bei dieser Construction nicht ein massenhaftes Mitüberreifsen des Wassers stattfinden, so ist erforderlich:

1. dafs die Rohre hinreichend weit seien, um innerhalb eine doppelte Strömung zu gestatten, nämlich in der unteren Hälfte eine Strömung des Wassers nach unten (hinten), und in der oberen Hälfte eine Strömung des Wassers nach oben (vorn). Die Weite von 119 mm ist hierfür hinreichend, aber auch erforderlich.

2. dafs die Verbindungskniestücke hinreichend weite Mündungen haben, um nicht eine zu grofse Geschwindigkeit des ein-und austretenden Wassers und Dampfes zu bedingen, und dadurch eine Scheidung beider unmöglich zu machen.

Das erste Erfordernifs verbietet, die lichte Weite der Rohre bis auf 100 mm zu reduciren und damit gemäfs den in Preufsen geltenden Bestimmungen von 29. Mai 1871 die Aufstellung der Kessel in und unter Räumen, in denen Menschen sich aufzuhalten pflegen. Man kann nach unserer Erfahrung bei der Root'schen Construction Rohre von 100 mm lichter Weite nur dann anwenden, wenn man gleichzeitig die Länge der Rohre mehr als verhältnifsmäfsig reducirt. Dadurch erhält man aber auf eine gegebene Grofse der Heizfläche eine so grofse Zahl von Stücken und Verbindungen, dafs die Construction dadurch unpraktisch wird.

Das zweite Erfordernifs bedingt eine gewisse Grofse der vorderen Fläche der Rohrköpfe, da in dieser sowohl die beiden Mündungen, als auch die Taschen zum Einhängen der Schraubenbolzen Platz finden müssen. Diese Fläche hat bei Root 204 mm Breite bei 225 mm Höhe. Da nun durch Multiplication dieser Flächen die Höhe und Breite des Kessels bestimmt wird, so ergeben sich auch dessen Dimensionen ziemlich grofs — grofs genug, um den auf Schiffen in der Regel disponiblen Raum weit zu überschreiten und eine Anwendung des Kessels für Schiffe gänzlich unmöglich zu machen.

Wollten wir somit gerade in den beiden Fällen, in denen die Anwendung von Wasserrohrkesseln am dringendsten erfordert wird, nicht auf dieselbe verzichten, noch auch zu geringeren Constructionen, wie der von Belleville, greifen, so mufsten wir eine neue herstellen, was wir in der vorliegenden mit Erfolg gethan haben.

Fig. ι und 2 zeigt die Construction der Rohrverbindungen und die Anordnung der Strömungen; Fig. 4 bis 8 zeigt einen Schiffskessel; Fig. 9, 10 und 11 einen stationären Kessel.

Die ganze Heizfläche des Kessels ist gebildet aus Elementen, deren jedes aus zwei Wasserrohren α α a_x Ci₁ .... (Fig. 1), welche an den Enden in gemeinsame Kopfstücke k ki .... eingesetzt sind, zusammengesetzt ist. In jedem Rohre befindet sich ein Circulationsrohr f. Die Kopfstücke sind vorn und hinten durch Kniestücke C₁. gi mit einander in Communication gesetzt. Die Kniestücke C₁ der vorderen Kesselseite tragen an beiden Schenkeln halbkreisförmige, konoidis'che Schirme S₁ ii, S₂ i₂ . . . ., welche einander zugekehrt sind.

Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist aus der Fig. 1, Blatt I ersichtlich. Von dem Wasser- und Dampfgemisch, welches durch das Kniestück c₀ in das Rohr α tritt, steigt der Dampf alsbald aufwärts, indem er den Deflector

Claims (1)

1. "Ύ ζ

   in scharfer Wendung umkreist; das Wasser dagegen verharrt wegen seiner Trägheit grofsentheils in der absteigenden Richtung und tritt in das Circulationsrohr /₀, durch welches es nach unten (bezw. hinten) geführt wird'. Beim Austritt aus dem Circulationsrohr ,wird der eine. Theil geradeaus durch das Kniestück g_a weiter nach unten geführt, während der andere seihen Weg durch den äufseren Ring ■ des Rohres a nach oben nimmt, indem er dem in diesem Raum gebildeten Dampfe nachströmt. Dieses letztere Gemisch nun strömt in dem ringförmigen Raum aufwärts, vereinigt sich an der oberen Rohrmündung mit dem von unten kommenden Gemisch, steigt senkrecht in der Mitte des Kopfstückes k auf und stöfst gegen den Deflector S₁, durch welchen das Wasser wiederum in horizontaler Richtung ab- und dem Circulationsrohr /i zugelenkt wird, während der Dampf den Deflector in kurzer Krümmung umströmend in das nächste Kniestück C₁ tritt.

   Derselbe Vorgang wiederholt sich bei jedem Uebergange des Dampf- und Wassergemisches in ein nächst höheres Rohr; er wirkt in dem wassergefüllten Theil des Kessels auf eine stete Scheidung der Dampfblasen von dem Wasser hin, und bewirkt in dem dampfgefüllten Theil desselben eine directe Abtrennung und Zurückschleuderung der mitgerissenen Wassertheilchen aus dem Dampf.

   Die Zusammensetzung solcher Elemente zu einem Schiffsdampfkessel und zu einem stationären Dampfkessel ist aus Fig. 4 bis 11 klar ersichtlich.

   3. Die Vortheile der Construction gegenüber den bisherigen Constructionen, insbesondere der Root'schen sind folgende:

   Der Kessel kann vortheilhaft aus Rohren von weniger als 100 mm Weite hergestellt, also in und unter Räumen, in denen Menschen sich aufzuhalten pflegen, aufgestellt werden. Er verdankt diese Eigenschaft den Circulationsrohren/ in Verbindung mit den Deflectoren ί t. Die Deflectoren schreiben die Richtung der Strömungen vor, während die Circulationsrohre die Möglichkeit zweier Strömungen in einem Rohre von 100 mm Weite herstellen.

   Der Kessel ist für Schiffe geeignet, da er einen weit kleineren Raum, als der Root-Kessel einnimmt. Der Raumbedarf berechnet sich im Verhältnifs zur Root'schen Construction folgendermaafsen:

   Auf ein Root'sches Kopfstück von 204 . 225 = 45,900 qmm kommt ein Rohr umfang von 127 π mm; auf ein Kopfstück dieser Construction von 164 .280 mm = 45920 qmm kommt ein Rohrumfang von 2 . 108 Tt mm; demnach kommt auf den gleichen Raum der vorliegenden Construction eine ca. 1,7 mal gröfsere Heizfläche, oder auf die gleiche Heizfläche ein ca. 0,588 mal geringerer Raum. Dieser Raumanspruch bleibt so bedeutend unter demjenigen, sowohl der Ro ot'sehen Kessel, wie der gewöhnlichen Schiffsröhrenkessel, dafs er den beschränktesten Raumverhältnissen genügt und in manchen Fällen eine sonst unmögliche Verstärkung der Dampfkraft gestattet.

   Mit dem Raumbedarf nimmt gleichzeitig das Eigen- und das Wassergewicht des Kesels erheblich ab, wodurch er gleichfalls für Schiffe geeigneter wird.

   Die Zahl der verbindenden Theile und Dichtungsstellen wird auf den 0,588^ten Theil reducirt, da auf ein Kopfstück dieselbe Zahl der verbindenden Theile, dagegen eine 1,7 mal gröfsere Heizfläche kommt.

   Es bedarf keines weiteren Hinweises, von wie aufserordentlicher Wichtigkeit sowohl für Schiffe, wie für den beschränkten Raum vieler Fabriken die Möglichkeit ist, einen explosionssicheren, jeden Dampfdruck gestattenden Dampferzeuger aufzustellen.

   Allerdings erfüllt die Belleville-Construction dieselben Bedingungen ebenfalls, aber dieselbe besitzt erfahrungsmäfsig so grofse constructive Mängel, — deren Erörterung hier zu weit führen würde — dafs es gerade das Ziel der vorliegenden Construction war, einen Kessel herzustellen, der die Fehler des Belleville sehen und die Mängel des Root'schen vermeidet, dagegen die grofsen Vorzüge der Root'schen Construction beibehält.

   Der Patent-Anspruch erstreckt sich nicht auf die Gesammt-Anordnung des Kessels, noch einen einzelnen Theil desselben, sondern auf die Combination von drei wesentlichen Stücken in der Bildung eines Kessel-Elementes, nämlich: i. die Vereinigung zweier Rohre durch zwei Kopfstücke, 2. die Circulationsrohre, 3. die Kniestücke mit Deflectoren, oder auf einen Wasserrohrkessel, welcher aus derartigen Elementen zusammengesetzt ist.

   Nur auf die gleichzeitige Verwendung obiger drei Stücke zu einem Kesselelement erstreckt sich das Patent; die Anwendung von nur einem oder zweien derselben würde dem Zwecke keineswegs genügen, weshalb eine solche durch dieses Patent nicht berührt werden würde.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.