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Wasserumwälzvarrichtung für Dampfkessel Den Gegenstand der Erfindung
bildet eine Wasserumwälzvorrichtung für Dampfkessel, die sich von bekannten Umwälzvorrichtungen,
bei denen das Kesselwasser durch eine geeignete Pumpe, z. B. eine Flügelpumpe, in
stetigem Umlauf erhalten wird, dadurch unterscheidet, daß der Wasserinhalt der Trommel
durch in ihrem Wasserraum angeordnete hin und her bewegte Treibflächen stoßweise
bewegt wird. Die hin und her bewegten Treibkörper sind dabei so gestaltet oder in
der Weise verstellbar, daß sie im wesentlichen nur beim Hingang eine Treibwirkung
auf das Wasser ausüben, während beim Rückgang eine tunlichst geringe Rückwirkung
auf das Wasser erfolgt. Infolge der stoßweisen Bewegung des Wassers wird die Dampfbildung
begünstigt und insbesondere verhindert, daß sich Schlamm an den Verdampfungsflächen
festsetzt, da der sich abscheidende Schlamm gegen das eine Trommelende gefördert
wird, wo er durch eine Abschlammvorrichtung leicht entfernt werden kann. Die neue
Vorrichtung findet deshalb mit besonderem Vorteil bei mittelbar beheizten Dampferzeugern
Verwendung, bei denen eine Steigerung der Dampferzeugung davon zu erwarten ist,
daß das Wasser mit den Verdampfungsflächen dauernd durch Stoß in Berührung gebracht
wird.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht.
Abb. i zeigt eine mit einer Umwälzvorrichtung gemäß der Erfindung versehene mittelbar
beheizte Kesseltrommel im Längsschnitt. Abb. 2 ist ein Querschnitt nach Linie II-II
der Abb. i. In den Abb. 3 bis 8 ist schematisch eine andere Ausführungsform der
Bewegungsvorrichtung in verschiedenen Stellungen veranschaulicht.
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In Abb. i und z bezeichnet i die Kesseltrommel und 2 die Heizelemente,
denen der Heizdampf von außen durch eine nicht dargestellte Zuleitung zugeführt
wird. Auch die von den Heizelementen nach außen führende Kondensatableitung ist
in der Zeichnung fortgelassen. Mit 3 ist eine an dem einen Trommelende vorgesehene
Abschlammvorrichtüng bezeichnet. Unterhalb der Heizelemente ist eine Reihe hin und
her bewegbarer Schaufeln q. angeordnet. Die Schaufeln sind mittels Querachsen 5
in einer auf Böcken 6 ruhenden Längsschiene 7 schwenkbar gelagert. Die Rückenfläche
der Schaufeln ist als Begrenzungsfläche eines Körpers kleinsten Widerstandes ausgebildet,
so daß bei der Rückwärtsbewegung der Schaufeln eine nennenswerte Förderung von Wasser
nicht stattfindet, sondern das Wasser ohne Stoß am Schaufelrücken entlang geführt
wird. Die Vorderfläche der Schaufeln wirkt dagegen als Treibfläche. Infolgedessen
wird beim Vorwärtsgang der Schaufeln das Wasser aus der einen Trommelhälfte angesaugt
und stoßweise gegen das Ende der- Trommel i, an dem sich die Abschlammvorrichtung
3 befindet, befördert. Gleichzeitig findet im oberen Teil der Trommel ein Rückfließen
des Wasserinhalts statt.
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Der Antrieb der Schaufeln erfolgt innerhalb der Kesseltrommel durch
einen auf einer Querwelle
8 befestigten Hebel g, mit dem eine Stange
io verbunden ist, an die die unteren Enden sämtlicher Schaufeln q. angeschlossen
sind. Die Welle 8 wird durch einen außerhalb der Kesseltrommel liegenden Antrieb
in schwingende Bewegung versetzt. Auf der Kesseltrommel ist zu diesem Zweck ein
Gehäuse ix befestigt, in demmittelseinerDrehstopfbuchsei2 eine Welle 13 gelagert
ist. Die durch einen Kurbeltrieb hin und her gedrehte Welle 13
trägt auf ihrem
innerhalb des Gehäuses ii aus der Stopfbuchse i2 hervorragenden Ende einen Kurbelarm
1q., der durch eine senkrechte Stange 15 mit einem auf der Querwelle 8 'sitzenden
Kurbelarm 16 in Verbindung steht. Durch das beschriebene Gestänge wird die Hinundherdrehung
der Welle 13 auf die Welle 8 übertragen.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 3 bis 8 sind an Stelle besonders
gekrümmter Schaufeln im wesentlichen ebene schwingbare Klappen vorgesehen, die für
die Hinbewegung aufgerichtet werden, so daß sie eine größere Wassermenge vor sich
herdrücken, während sie bei der Rückbewegung in eine Stellung umgelegt werden, in
der sie einen geringeren Druck auf das Wasser ausüben. In den Abbildungen ist nur
eine solche Klappe 17 dargestellt, an der etwa in der 1Vlitte eine Zugstange 18
angreift, die mittels einer Kurbel ig in hin und her gehende Bewegung versetzt werden
kann. Der Antrieb der Kurbel ig ist zweckmäßig genau so ausgebildet, wie dies für
den Antrieb des vorher beschriebenen Ausführungsbeispiels erläutert ist. Die Klappe
17 ist in der Nähe ihres unteren Endes durch ein Bolzengelenk 2o mit einer Schwinge
21 verbunden, die an einer in der Kesseltrommel gelagerten Querachse 22 aufgehängt
ist. Ein am unteren Ende der Schwinge 21 vorgesehener, seitlich abstehender Ansatz
23 legt sich gegen einen über das Bolzengelenk vorstehenden Tei124 der Klappe 17,
wenn diese mit der Schwinge einen Winkel oc (Abb. 3, 7, 8) bildet. In der Endstellung
am Ende des Rückwärtsganges wird die Schwinge 21 durch ein Sprunggesperre festgehalten.
Dieses Gesperre besteht bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel aus einem durch
ein Gegengewicht 25 belasteten, um eine Querachse 26 schwingbaren Haken 27, der
hinter eine Sperrnase 28 greifen kann, die an der Klappe i7 in der Nähe des sie
mit der Schwinge 2i verbindenden Bolzengelenkes 2o vorgesehen ist. Aus der in Abb.3
veranschaulichten rechten Endlage wird durch eine Drehung der Kurbel ig in Pfeilrichtung
die Klappe durch. Schwenken um das Gelenk 2o zunächst angehoben. Die Schwinge 21:
ist dabei zunächst durch das Gesperre 27, 28 verhindert, eine Bewegung auszuführen.
Wenn die Klappe im weiteren Verlauf der Bewegung so weit hochgeklappt ist, daß sie
sich gegen die Schwinge 21 anlegt, ist das Gesperre 27, 28 gelöst worden. Die Nase
28 ist so gedreht worden, daß sie mit ihrer Schrägfläche 29 über den Haken 27 gleitet
und diesen entgegen der Wirkung des Gewichtes 25 nach unten drückt (Abb. q.). Bei
der Weiterbewegung der Kurbel ig werden nun die Klappe =7 und die Schwinge 21 gemeinsam
nach vorn bewegt bis in die in Abb. 5 veranschaulichte Stellung. Dabei ist eine
Wassermenge, die zunächst durch.die Klappe 17 schräg nach oben gehoben wurde, weiter
nach vorn gestoßen worden. In Abb. 5 beginnt die Kurbel ig ihre Rückbewegung, an
der auch die Platte 17 sofort teilnehmen muß. Die Schwinge 21 kann dagegen
unter der Wirkung ihrer eigenen Trägheit und der Trägheit der vorwärts gestoßenen
Wassermenge noch ein Stück in der ursprünglichen Bewegungsrichtung ausschwingen,
bis die Platte 17 und die Zugstange 18 die aus Abb. 6 ersichtliche gestreckte Lage
einnehmen. Von diesem Augenblick an wird infolge des am Gelenk 2o ausgeübten Zuges
auch die Schwinge 2i zurückgeholt. Bei dieser Rückbewegung wird durch die Platte
i7 kein nennenswerter Rückdruck auf das Wasser ausgeübt, da die Platte im wesentlichen
flach durch das Wasser gezogen wird. Bei der Stellung der Teile nach Abb. 7 trifft
der Ansatz 23 der Schwinge 21 gegen die Verlängerung 24 der Platte 17, die nun bei
der weiteren Rückbewegung ihre gegenseitige Winkelstellung (Winkel u) beibehalten.
Gegen Ende der Bewegung (Abb. 8) gleitet die Nase 28 über den Haken 27, bis in der
Endstellung (Abb. 3) das Gesperre unter Wirkung des Gegengewichtes 25 einspringt.
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Klappen 17 und Schwingen 21 werden in der erforderlichen Anzahl vorgesehen.
Ihre gemeinsame Bewegung wird dadurch gesichert, däß man ' die Klappen 17
durch Kuppelstangen untereinander verbindet, die ebenso wie die Zugstangen 18 in
der Mitte der Klappen angreifen.