DE483782C - Langsam umlaufender Dampferzeuger - Google Patents

Description

Es sind bereits umlaufende Dampferzeuger für sehr hohe Dampfdrücke, z. B. 100 Atm., in Form von in der Feuerung jeder für sich drehbar angeordneten Behältern gebaut worden, welche durch stetige Wassernachspeisung teilweise gefüllt gehalten sind. Es sind auch bereits umlaufende Dampferzeuger bekannt, die aus einer um eine Drehachse angeordneten Gruppe in der Feuerung befind-Iieher gerader Rohre bestehen. - Die Erfindung betrifft nun einen solchen Dampferzeuger, der so langsam umlaufen soll, daß eine wesentlichere Beeinflussung des Spiegels des darin befindlichen Wassers durch die Fliehkraft nicht eintritt. Gemäß der Erfindung soll bei einem derartigen Dampferzeuger, in dessen Rohre das Wasser einströmt, wenn sie sich beim Umlauf des Dampferzeugers unter einem vorausbestimmten Wasserstand

ao nach unten bewegen, das völlige Auslaufen des Wassers aus den Rohren während deren Bewegung über diesen Wasserstand hinaus dadurch verhindert werden, daß die Rohre an den Enden mit Verengungen, Überlaufsröhren o. dgl. versehen werden. Durch diese Anordnung ist es möglich, bei der Anwendung genügend kleiner Rohrdurchmesser zur Vermeidung allzu großer Wandstärken und hieraus folgender Wärmespannungen nur durch Erhöhung der Rohranzahl mit mäßigen Anlagekosten und auf praktische Weise den Dampferzeuger auch zur Erzeugung sehr großer Dampfmengen pro Zeiteinheit auszuführen.

Damit der aus den Rohren in den Dampfentnahmeraum im Dampferzeuger ausströmende Dampf bei einer Bewegung der Rohre unter dem bestimmten Wasserstand den Widerstand der Wassersäule im Speisewasserraum nicht zu überwinden braucht, und umgekehrt der Wasserstrom in den Rohren vom austretenden Dampf nicht gehindert wird, wodurch die Druckhöhe des Wassers im Speisewasserraum nicht effektiv zur Geltung kommen könnte, steht weiterhin gemäß der 4-5 Erfindung jedes einzelne der dampferzeugenden Rohre durch besondere Rohrstücke in Verbindung mit dem Speisewasserraum und dem Dampf entnahmeraum.

Gemäß der Erfindung wird weiterhin der Speisewasserraum vorteilhaft durch einen zentral angeordneten Behälter gebildet, welcher durch radial verlaufende Rohre mit dem oder den ringförmigen Behältern oder Endstücken, an welche die dampferzeugenden Rohre angeschlossen sind, in Verbindung steht. Hierbei können die ringförmigen Behälter, die die Endstücke des Dampferzeugers bilden, in eine Anzahl Kammern unterteilt sein, welche jede für sich an ein Zu-

fLußrohr für das Speisewasser angeschlossen sind.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungen der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Abb. ι einen Längsschnitt durch einen das Grundsätzliche der Erfindung darstellenden D ampf erzeuger,

Abb. 2 einen Querschnitt desselben, ίο Abb. 3 einen Längsschnitt durch einen Endteil einer weiteren Entwicklung des in Abb. ι dargestellten Dampferzeugers,

Abb. 4 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform,
Abb. S einen Querschnitt des letzteren,

Abb. 6 einen Längsschnitt durch eine Abänderung der in Abb. 4 dargestellten Ausführungsform.

Abb. 7 einen Längsschnitt durch eine Abao änderung der in Abb. 4 dargestellten Anordnung für die Speisewasserzuführung zu und die Dampfentnahme von den Rotorrohren.

Gemäß den Abb. 1 und 2 besteht der Dampferzeuger aus einer Anzahl Kesselrohre i° von verhältnismäßig kleinem Durchmesser, die um die gemeinsame Drehachse angeordnet sind. In der Zeichnung ist eine derartige konzentrische Gruppe von Rohren dargestellt. Man kann jedoch natürlich den Kessel mit mehreren umeinander konzentrisch verlegten Rohren oder Gruppen von Rohren ausführen, die ebenfalls in ringförmigen Behältern befestigt sind. Das Rohrbündel oder kurz der »Rotor« befindet sich in der Feuerung, und über ihn kann der Überhitzer sowie der Wasservorwärmer in bekannter Weise angeordnet werden. Im letzteren wird das Speisewasser zweckmäßig durch die vom Rotor abgehenden Rauchgase bis auf den dem Dampfdruck entsprechenden Kochpunkt erwärmt, und in diesem Zustand strömt das Wasser durch das Rohr 2°, den hohlen Achszapfen 3« und die Verteilungsrohre 4¹⁷ zum Behälter 5°, von dem das Wasser entsprechend dem Umlaufe in den Rohren i^a nach und nach verteilt wird, in denen die Verdampfung und gegebenenfalls die Vorwärmung des Speisewassers stattfindet. Der in den Rohren i^ß erzeugte Dampf strömt in den ringförmigen Behälter 6^a und geht von diesem durch einen Teil der Rotorrohre i° und die Rohre 4° zum Achszapfen 3^a, von wo er durch das Rohr j^a zur Verbrauchsstelle abgeleitet wird. Erfindungsgemäß haben die Rotorrohre i<* an den Befestigungsstellen eine Verengung mit kleinerem Durchmesser als der übrige Teil der Rohre. In den auf diese Weise in den Rohren i« gebildeten Taschen findet sich infolgedessen stets eine gewisse Menge Wasser vor. Für jede Umdrehung, die der Rotor umläuft, wird also das Wasser eine entsprechende Relativbewegung in den Rohren i" ausführen, so daß diese stets wirksam gekühlt werden. Der Rotor wird auf bekannte Weise z. B. mittels über die Riemscheibe 8ⁿ gelegten Riemens gedreht.

Die Erklärung der in den Abb. 3 bis 6 dargestellten Ausführungsformen geschieht am einfachsten durch Beschreibung ihrer Wirkungsweisen, insbesondere weil auch noch mehrere andere in der Zeichnung nicht besonders dargestellte Ausführungen und Abänderungen in den Rahmen der Erfindung fallen.

Gemäß Abb. 3 strömt das Speisewasser, gegebenenfalls vorgewärmt, durch ein zentrales Rohr 2 und weiter durch radial verlaufende Rohre 9 und das als ringförmiger Behalter ausgebildete Endstück 10, um von hier aus nacheinander den einzelnen dampferzeugenden Kessel- oder Rotorrohren 6 zugeführt zu werden, wenn diese sich beim Umlauf des Dampferzeugers oder Rotors unter dem in der Zeichnung (im untersten Rohr 9) angedeuteten Wasserstand befinden. Der in den Rotorrohren 6 erzeugte Dampf entweicht durch die kleineren Rohre 11, die in den Rotorrohren zentral angebracht sind und in diese ein geeignetes Stück hineinragen. Diese Rohre 11 erstrecken sich durch den ringförmigen Endbehälter 10 hindurch und münden in den das zentrale Speisewasserrohr 2 umgebenden hohlen Achszapfen 14, von wo der Dampf zum Überhitzer bzw. zur Verbrauchsstelle, abgeführt werden kann. Man kann auch umgekehrt das Wasser in den hohlen Zapfen 14 einleiten, von wo, es durch die Rohre 11 in die Verdampferrohre 6 einströmt. Der in diesen Rohren 6 gebildete Dampf strömt dann in den Behälter 10 hinein und von dort durch das zentrale Rohr 2 nach der Verbrauchsstelle. Anstatt den Dampf vom selben Ende der Rotorrohre 6 abzuteilen, könnte der Dampfablauf natürlich auch am entgegengesetzten Ende angeordnet werden, an welchen ein ähnliches, einen ringförmigen Behälter bildendes Endstück und ein hohler Achszapfen angeordnet werden können.

Bei der in Abb. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform strömt das Speisewasser durch das Rohr 1 und den hohlen Zapfen 2 in den Raum 3, um von hier aus durch die Rohre 4 in einen Behälter 5 ^zu fließen, der zusammen mit dem Rohrenbündel 6 in Lagern 7 gelagert ist und beispielsweise mittels Riemenantrieb 8 in Umlauf versetzt wird. Der Behälter 5 wird zum Teil mit dem Speisewasser angefüllt, und von ihm strömt das Wasser durch die radial verlaufenden Rohre 9

nach dem ringförmigen Endbehälter io, aus dem es auf die Dampf erzeugenden Rotorrohre 6 in gleicher Weise, wie eben angedeutet, während des Umlaufs des Dampferzeugers verteilt wird. Wenn die Anzahl der Rohre 9 ebenso groß ist wie die Anzahl der Rotorrohre 6, kann das Endstück 10 auch ohne einen ringförmigen Hohlraum ausgeführt werden, und anstatt dessen kann es aus einem vollen Ring bestehen, in dem dann entsprechende Ausbohrungen für die Rbtorrohre 6 vorzusehen wären (vgl. Abb. 6). In diese Ausbohrungen werden dann die Rohre 9 eingeführt und dort befestigt.

Der in den Rohren 6 erzeugte Dampf strömt durch die Rohre 11 nach einer Kammer 12 und von hier durch Öffnungen 13 in das Rohr 14 und durch das Rohr 15 zur Verbrauchsstelle. Das Rohr 14 ruht mit seinem einen Ende in den Wänden der Kammer 12. Am anderen zum Rohre 15 führenden Ende ruht das Rohr 14 in einer Stopfbuchse 16, die das Wasser vom Rohr 1 daran hindert, in das Rohr 15 einzudringen und sich dort mit dem Dampf zu vermischen. Die Packung in der Stopfbuchse 16 wird unter Vermittlung einer Laterne 19 durch den Stopfbuchsdeckel 18 an ihrem Platz gehalten. Dabei drückt der Stopfbuchsdeckel 18 gleichzeitig die Packung 17 zusammen, welche den Dampf im Rohre 15 nach außen hin abdichtet. Das Rohr 14 mündet mit dem entgegengesetzten Ende in den Behälter 5, um auch den hierin erzeugten Dampf abzuleiten.

Es kann auch in diesem Falle die Wasser- und Dampfführung umgekehrt erfolgen, und zwar so, daß das Wasser in den hohlen Raum 12 durch das Rohr 1 (vgl. Abb. 4) und den Zapfen 2 hineingespeist wird (vgl. Abb. 7). Vom Räume 12 wird das Wasser durch die Rohre 11 auf die Verdampferrohre 6 verteilt. Der in diesen Rohren erzeugte Dampf strömt durch die Rohre 9 in den Behälter 5 hinein, um von dort durch das Rohr 14 nach der Verbrauchsstelle zu strömen.

Wie aus Abb. 4 hervorgeht, sollen die Rohre 9 in das Endstück bzw. in die gemäß Abb. 5 darin vorgesehenen Ausbohrungen derart münden, daß die Rotorrohre 6 während des Umlaufs des Dampferzeugers niemals ganz vom Wasser entleert werden. Im Fall während einer Umdrehung mehr Wasser in die Rotorrohre 6 gespeist werden sollte, als während derselben verdampf werden kann, so wird der Überschuß· durch die Rohre 9 zum zentralen Behälter 5 zurückgeführt, sobald die Mündungen der letztgenannten Rohre über die Wasseroberfläche im Behälter 5 gelangen. Die Rohre 9 münden in den Behälter 5 in geeignetem Abstand von der inneren Mantelfläche des letzteren, d. h. sie erstrecken sich radial ein Stück in den Behälter hinein. Um den Axialschub aufzunehmen, ist das eine Lager 7 als Kammlager ausgebildet, so daß sich der Dampferzeuger mit Behälter 5 und dem Rohrbündel 6 an dieser Stelle nicht axial verschieben kann, wogegen sein anderes Ende in einem gewöhnlichen Gleitlager axial verschiebbar gelagert ist. Ein Armkreuz 20 ist am Achszapfen 21 des Behälters" 5 befestigt und am Umfang mit Köpfen 22 versehen, in denen die Rotorrohre 6 axial verschiebbar gelagert sind. Auf diese Weise ist ermöglicht, daß die Rohre 6 sich bei ihrer Erhitzung axial frei ausdehnen können, und zwar unabhängig von der aus gleichen Ursachen entstehenden Verlängerung des Behälters 5.

Eine abgeänderte Anordnung der Wasserzuführungs- und Dampfableitungsrohre zu und von den Rotorrohren 6 ist in Abb. 6 veranschaulicht. Demgemäß sind die Rohre 24 und 25 ineinander verlegt. Wenn sich nun diese Rohre unter die Wasseroberfläche bewegen, wird das Wasser zunächst durch die kleineren Rohre 26 in die Rohre 24 und von dort in die Rotorrohre 6 fließen. Der Dampf von den letzteren strömt dann in den ringförmigen Zwischenraum zwischen den Rohren 24 und 25 und hat hierbei nur den Widerstand der über dem Rohr 25 stehenden Wassersäule zu überwinden, so daß der Dampf somit für alle praktischen Zwecke freien Ablauf zum Dampfraüm im Behälter 5 hat. Wenn die Rotorrohre 6 beim Umlauf des Dampferzeugers über die Wasserfläche im Behälter 5 gelangen, wird das Überschußwasser durch den ringförmigen Zwischenraum zwischen den Rohren 24 und 25 in den Behälter 5 zurückströmen, und der Dampf durch die Rohre 24 abgehen. Man kann natürlich die Rohre auch in anderer Weise anordnen, und das Wesentliche der Bauart besteht darin, daß die Rohre derart angeordnet sind, daß die Wasserzufuhr zu den Rotorrohren 6 und der Dampfablauf aus denselben unbehindert vor sich gehen kann.

Die Regelung der Speisewassermenge erfolgt nach bekannter Art je nach den verschiedenen Wasserständen im Behälter 5.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Langsam umlaufender Dampferzeuger aus einer um eine Drehachse angeordneten Gruppe in der Feuerung befindlicher gerader Rohre, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Verhinderung des völligen Auslaufens die Rohre (i^a oder 6) an den Enden mit Verengungen, Überlaufrohren (9 bzw. 25) o. dgl. versehen sind.
2. 2. Langsam umlaufender Dampferzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jedes derdampferzeugendenRohre (6) durch besondere Rohrstücke (9 bzw. 11) mit dem Speisewasserraum und mit dem Dampfentnahmeraum in Verbindung steht.
3. 3. Langsam umlaufender Dampferzeuger nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zentraler Behälter (5) durch radial verlaufende Rohre (9 bzw. 24 und 25) mit dem oder den ringförmigen Behältern oder Endstücken (10), an welche die dampferzeugenden Rohre (6) angeschlossen sind, in Verbindung steht.
4. 4. Langsam umlaufender Dampferzeuger nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Behälter (10), die die Endstücke des Dampferzeugers bilden, in eine Anzahl Kammern unterteilt sind, welche je für sich an ein Zuflußrohr (9 bzw. 11) für Speisewasser angeschlossen sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen