DE52414C

DE52414C - Water tube kettle with two flat end chambers

Info

Publication number: DE52414C
Application number: DENDAT52414D
Authority: DE
Original assignee: J. TAYLOR in Troy, Staat New-York, T. H. TAYLOR und H. EL US in St. Catherines, Ontario, Canada
Anticipated expiration: 1909-07-03

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die Erfindung betrifft die Construction eines Wasserröhrenkessels, der auf beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist.The invention relates to the construction of a water tube boiler, which is shown in the accompanying drawings is shown.

Fig. ι ist ein verticaler Längsschnitt durch den Kessel,Fig. Ι is a vertical longitudinal section through the boiler,

Fig. 2 eine vordere Endansicht desselben, theilweise im Schnitt nach der Linie y-y der Fig. i.Fig. 2 is a front end view of the same, partly in section along the line yy of Fig. I.

Fig. 3 eine hintere Endansicht bezw. ein Schnitt nach der Linie x-x, Fig. 1.Fig. 3 respectively a rear end view. a section along the line xx, FIG. 1.

Die folgenden Figuren sind in gröfserem Mafsstabe dargestellt.The following figures are shown on a larger scale.

Fig. 4 ist eine Einzeldarstellung eines der Wasserschenkel mit den Handlöchern und Befestigungsnieten, Fig. 4 is an individual representation of one of the water legs with the hand holes and fastening rivets,

Fig. 5 ein Schnitt nach der Linie x-x, Fig. 4, mit einer Handlochplatte im Längsschnitt ;FIG. 5 shows a section along line xx, FIG. 4, with a hand perforated plate in longitudinal section; FIG.

Fig. 6 ist eine Seitenansicht eines Theiles von einem Flammendeflector;Fig. 6 is a side view of part of a flame deflector;

Fig. 7 ist ein Verticalschnitt nach der Linie x-x, Fig. 6;Fig. 7 is a vertical section along the line xx, Fig. 6;

Fig. 8 ist eine Seitenansicht des oberen Endes des Deflectors;Figure 8 is a side view of the upper end of the deflector;

Fig. 9 ist ein Schnitt nach der Linie x-x, Fig. 8; aus dieser Figur ist ersichtlich, wie ein Wasserrohr in einer der Deflectorplatten befestigt ist; die Figur zeigt auch einen Querschnitt durch eine Handlochplatte;Fig. 9 is a section along line xx, Fig. 8; from this figure it can be seen how a water pipe is fixed in one of the deflector plates; the figure also shows a cross section through a hand hole plate;

Fig. 10 ist ein verticaler Querschnitt durch das Dampfrohr mit den Verbindungsstücken für das Rohr mit dem hinteren Schenkel;Figure 10 is a vertical cross section through the steam pipe with the connectors for the pipe with the rear leg;

Fig. 11 ist ein mittlerer Längsschnitt durch das Rohr nach der Linie x-x, Fig. 10;Fig. 11 is a central longitudinal section through the tube along the line xx, Fig. 10;

Fig. 12 ist ein ähnlicher Schnitt wie Fig. 11, mit einer anderen Form des Rohrkopfes;Fig. 12 is a similar section to Fig. 11, with a different shape of the pipe head;

Fig. 13 ist eine Schnittdarstellung einer anderen Anordnung des hinteren Wasserschenkels, Dampfrohres und der Dampftrommel;13 is a sectional view of another arrangement of the rear water leg; Steam pipe and steam drum;

Fig. 14 und 15 sind bezw. Quer- und Längsschnitt einer modificirten Anordnung der Dampfrohre und ihrer Verbindungen.Figs. 14 and 15 are respectively. Cross and longitudinal section a modified arrangement of the steam pipes and their connections.

Die Erfindung hat den Zweck, die Construction der Wasserschenkel, Flammendeflectoren und die Verbindungen der Dampftrommel mit den Wasserschenkeln und Deflectoren zweckmäfsig auszuführen, sowie Vorkehrungen zu treffen, welche die Explosionsgefahr ausschliefsen. The invention has the purpose of the construction of the water legs, flame deflectors and the connections of the steam drum with the water legs and deflectors are expedient and to take precautions that eliminate the risk of explosion.

A sind die Fundamente, von denen der Kessel getragen, und die Wände, durch welche er eingeschlossen wird. Dieselben werden zweckmäfsig aus Mauerwerk hergestellt. B ist der vordere und B* der hintere Wasserschenkel des Kessels. £² bezeichnet den Zugführungskasten oder hohlen Flammendeflector, der hinter dem Rost angeordnet ist, letzteren zum Theil trägt und dem Zweck einer Feuerbrücke entspricht. S³ ist ein zweiter Flammendeflector, der ebenfalls hohl ist und von den umschliefsenden Wänden A zwischen dem Deflector B² und dem hinteren Wasserschenkel B¹ getragen wird. Der vordere Schenkel und der Deflector B* tragen den Rost Λ.², und A³ Aⁱ sind Thüren, welche Oeffnungen im vorderen A are the foundations by which the kettle is supported and the walls by which it is enclosed. These are expediently made of masonry. B is the front and B * the rear water leg of the kettle. £ ² denotes the train guide box or hollow flame deflector, which is arranged behind the grate, partially supports the latter and serves the purpose of a fire bridge. S ³ is a second flame deflector, which is also hollow and is supported by the enclosing walls A between the deflector B ² and the rear water leg B ¹ . The front arm and the deflector B * carry the grate Λ. ² , and A ³ A ⁱ are doors which have openings in the front

Schenkel schliefsen. Die Schenkel und Deflectoren sind hohl, um Wasserkammern zu bilden. Die Wasserrohre C führen von einem Schenkel zum anderen, wobei die Enden der Rohre durch Oeffnungen in den inneren Platten der Schenkel eingesteckt und ausgeweitet werden, um wasserdichte Verbindungen zu bilden. Die Deflectoren sind mit kurzen Futterstücken C versehen, deren Enden ebenfalls aufgeweitet sind, und deren innerer Durchmesser ein wenig gröfser als der äufsere Durchmesser der Rohre C ist, so dafs die letzteren leicht durch die Futterstücke geschoben werden können. Die Löcher in den die Rohrenden aufnehmenden Schenkeln sind versetzt angeordnet (Fig. 2 und 3), so dafs die einzelnen Rohre in jeder horizontalen Reihe über den Zwischenräumen zwischen den Rohren der nächst unteren Reihe liegen. Hierdurch wird veranlafst, dafs die Feuergase einen Zickzackweg beim Aufsteigen zwischen den Rohrreihen nehmen. Die Speisung des Kessels mit Wasser erfolgt durch die Einlasse D, von denen einer am unteren Ende des hinteren Schenkels und zwei weitere an den unteren Enden jedes Deflectors vorgesehen sind. Die Flammen und Feuergase gehen vom Rost (Fig. 1) über den Deflector B-, unter den Deflector JB³ und über den Kopf des hinteren Schenkels fort nach dem Abzug. Das von den Deflectoren und Wasserschenkeln eingeschlossene Wasser wird stark erhitzt und steigt in dem hinteren Schenkel bis zu den Röhren C, und da letztere, wie dargestellt, geneigt angeordnet sind, steigt das Wasser fortwährend empor und strömt nach oben durch die Rohre, bis es über dem Rost fort in den vorderen Schenkel gelangt, von wo es an das obere Ende des hinteren Schenkels geht, um dann als Dampf in das Rohr C³ zu treten. Der Dampf zieht dann in die oberhalb des Rostes liegenden Ueberhitzer C⁹, von wo aus derselbe den Verwendungsstellen zugeleitet wird.Thighs fell asleep. The legs and deflectors are hollow to form water chambers. The water pipes C lead from one leg to the other, the ends of the pipes being inserted through openings in the inner plates of the legs and widened to form watertight connections. The deflectors are provided with short pieces of lining C, the ends of which are also flared, and the inner diameter of which is a little larger than the outer diameter of the tubes C , so that the latter can easily be pushed through the pieces of food. The holes in the legs receiving the pipe ends are offset (FIGS. 2 and 3) so that the individual pipes in each horizontal row lie above the spaces between the pipes in the next lower row. This causes the fire gases to take a zigzag path when ascending between the rows of pipes. The boiler is fed with water through inlets D, one of which is provided at the lower end of the rear leg and two more are provided at the lower ends of each deflector. The flames and fire gases go from the grate (Fig. 1) over the deflector B-, under the deflector JB ³ and over the head of the rear leg after the trigger. The water enclosed by the deflectors and water legs is strongly heated and rises in the rear leg up to the tubes C, and since the latter are inclined, as shown, the water rises continuously and flows up through the tubes until it overflows away from the grate in the front leg, from where it goes to the upper end of the rear leg, in order to then enter the pipe C ³ as steam. The steam then moves into the superheater C ⁹ located above the grate, from where it is fed to the points of use.

Eine verhältnifsmäfsig geringe Menge Wasser wird den unteren Theilen der Deflectoren zugeführt, um eine übermäfsige Erhitzung des Metalles zu verhindern und die durch das Metall aufgenommene Wärme nutzbar zu machen. Das Wasser in dem Deflector jB³ strömt nach oben und durch Rohre C⁴ in das obere Ende des hinteren Wasserschenkels, wo es verdampft, während das in den Deflector B² eintretende Wasser durch Rohre C⁵ in den vorderen Wasserschenkel gelangt und sich daselbst mit dem durch die Rohre C zugeführten mischt.A comparatively small amount of water is added to the lower parts of the deflectors, to prevent excessive heating of the metal, and to utilize the heat absorbed by the metal. The water in the deflector jB ³ flows upwards and through pipes C ⁴ into the upper end of the rear water leg, where it evaporates, while the water entering the deflector B ² passes through pipes C ⁵ in the front water leg and there with the mixes supplied through the tubes C.

Die vorliegende Construction ist zu unterscheiden von denjenigen Röhrenkesselconstructionen, bei denen die Wasserschenkel aus Gufseisen hergestellt werden. Die Schenkel werden, wie aus Fig. 4 und 5 ersichtlich, aus zwei Platten α b hergestellt, für welche dasselbe Metall wie für die Siederohre des Kessels gewählt wird. Die Platten werden durch zahlreiche Nieten d mit einander verbunden, welche durch Muffen d¹ gehen. Letztere sind mit Schultern versehen, um die Entfernung der Platten von einander zu sichern, während das Vernieten erfolgt. Die Nieten können auf der ganzen Länge Gewinde erhalten (Fig. 9) und in Löcher der Platten mit Muttergewinde eingeschraubt werden, um die Lage der Platten zu sichern. Es empfiehlt sich, die Wasserrohre in eine Platte der Schenkel nach Herstellung derselben einzustecken und aufzuweiten. In den äufseren Platten werden Handlöcher a¹ vorgesehen; jedes Handloch ist länglich hergestellt, um zwei Rohrenden durch ein Loch zugänglich zu machen. Die Löcher werden durch Platten a¹ geschlossen, welche an der inneren Seite der Wand anliegen, wie aus Fig. 5 und 9 ersichtlich. Die Köpfe der Bolzen α³ werden bei Λ⁴ eingesteckt und nach den Enden des Schlitzes a⁵ geschoben. Die Schäfte werden durch die Löcher in den Sattelstücken a^e gesteckt, deren Enden auf der äufseren Seite der Wand aufliegen; die Muttern a¹ auf den mit Gewinden versehenen Enden der Bolzen ziehen die Platten a² fest an die Wand der Schenkel an.The present construction is to be distinguished from those tubular boiler constructions in which the water legs are made of cast iron. As can be seen from FIGS. 4 and 5, the legs are made from two plates α b , for which the same metal is selected as for the boiler pipes. The plates are connected to one another by numerous rivets d which go through sleeves d ¹ . The latter are shouldered to secure the removal of the panels from one another while riveting is in progress. The rivets can be threaded along their entire length (Fig. 9) and screwed into holes in the plates with nut threads to secure the position of the plates. It is advisable to insert the water pipes into a plate of the legs after they have been produced and to expand them. Hand holes a ^{1 are} provided in the outer panels; each hand hole is made elongated to make two pipe ends accessible through a hole. The holes are closed by plates a ¹ which lie against the inner side of the wall, as can be seen from FIGS. The heads of the bolts α ³ are inserted at Λ ⁴ and pushed towards the ends of the slot a ^5. The shafts are inserted through the holes in the saddle pieces a ^e , the ends of which rest on the outer side of the wall; the nuts a ¹ on the threaded ends of the bolts tighten the plates a ² tightly to the wall of the legs.

In Fig. 6 und 7 sind die Deflectoren in ihren Details und in gröfserem Mafsstabe dargestellt. Sie bestehen aus zwei Platten, ähnlich wie die Schenkel, und werden in derselben Weise verbunden, mit der Ausnahme, dafs die Futterstücke C ¹ die Platten verstärken und als Stehbolzen wirken. Die Platten a und b werden an ihren Kanten durch geflantschte Streifen ö¹ verbunden, die an den Kanten der Platten, wie bei V* gezeigt, vernietet oder zusammengeschweifst werden. Es werden Handlöcher in den Schenkeln und Deflectoren gegenüber den Enden jedes Rohres und ein Loch in dem hinteren Schenkel gegenüber den Futterstücken C⁶ vorgesehen, welche den hinteren Schenkel mit dem Dampfrohr C³ verbinden, wie aus Fig. 1 ersichtlich. In den Fig. 10, 11 und 12 sind die Verbindungen des hinteren Schenkels und Dampfrohres in gröfserem Mafsstabe dargestellt; es werden zwei kurze Stutzen C⁶ zuerst an dem einen Ende in den Kopf C⁷ des Dampfrohres eingesetzt und alsdann die anderen Enden in Oeffnungen der Platte b des hinteren Schenkels . eingesteckt und in diesen ausgeweitet. Der Kopf des Dampfrohres wird in irgend einer passenden Weise eingesetzt.In FIGS. 6 and 7 the deflectors are shown in their details and on a larger scale. They consist of two plates, similar to the legs, and are connected in the same way, with the exception that the chucks C ¹ reinforce the plates and act as studs. The panels a and b are connected at their edges by flanged strips ö ¹ , which are riveted or tied together at the edges of the panels, as shown at V *. Hand holes are provided in the legs and deflectors opposite the ends of each tube and a hole in the rear leg opposite the liners C ⁶ which connect the rear leg to the steam pipe C ³ , as shown in FIG. In FIGS. 10, 11 and 12 the connections of the rear leg and steam pipe are shown on a larger scale; two short nozzles C ^{6 are} first inserted at one end into the head C ^{7 of} the steam pipe and then the other ends into openings in plate b of the rear leg. inserted and expanded in this. The head of the steam pipe is inserted in any convenient way.

Nach Fig. 11 ist dieser Kopf ohne einen Winkelflantsch eingeschweifst, während nach Fig. 12 entweder ein innerer oder äufserer Flantsch vorgesehen wird. Das Dampfrohr C³ kann an der Dampftrommel C⁸ in etwa derselben Weise wie an dem hinteren SchenkelAccording to FIG. 11, this head is welded in without an angle flange, while according to FIG. 12 either an inner or outer flange is provided. The steam pipe C ³ can be attached to the steam drum C ⁸ in approximately the same manner as on the rear leg

befestigt werden, oder es wird die Verbindung, wie aus Fig. 13 ersichtlich, ausgeführt; hier liegt die Trommel über dem Dampfrohr und ist mit demselben durch ein kurzes, schräges Stück J verbunden; der Kopf des Dampfrohres ist geneigt, um das Ende des Stückes aufzunehmen. be attached, or the connection, as shown in FIG. 13, is carried out; here the drum lies above the steam pipe and is connected to it by a short, sloping piece J ; the head of the steam pipe is inclined to receive the end of the piece.

Nach Fig. 14 und 15 kommt ein Rohr K zur Anwendung, das durch das Dampfrohr C ³ hindurchgeht, in den Köpfen desselben dicht schliefst und an den gegenüberliegenden Enden mit der Dampftrommel bezw. dem hinteren Wasserschenkel in Verbindung steht. Dieses Rohr hat eine Reihe von unteren Löchern j an einem Ende im Innern des Rohres C³ und eine Reihe oberer Löcher k am anderen Ende, so dafs das Wasser, welches in dem Rohr K condensirt, in das Rohr C³ durch Löcher f entweichen und trockener Dampf aus dem Rohr C³ in die Dampftrommel durch die Löcher k gelangen kann.According to FIGS. 14 and 15, a pipe K is used, which passes through the steam pipe C ³ , closes tightly in the heads of the same and is connected to the steam drum at the opposite ends. the rear water thigh is in connection. This tube has a series of lower holes j at one end inside the tube C ³ and a series of upper holes k at the other end, so that the water which condenses in the tube K can escape into the tube C ³ through holes f and dry steam from the pipe C ^{3 can} enter the steam drum through the holes k .

Der hintere Wasserschenkel ruht auf einem Rollenlager, das sich auf der Fundamentplatte g bewegen kann, so dafs der Wasserschenkel gemäfs der Zusammenziehung und Ausdehnung der Wasserrohre vor- und zurückgehen kann. Es ,kann hierzu jedes passende Rollenlager Anwendung finden; es empfiehlt sich indessen besonders eine einfache Rolle g¹, welche auf der Platte g ruht und ein Gestell g² trägt, das den Schenkel aufnimmt, wie aus Fig. 1 ersichtlich. Die Verschiebung der Rolle wird durch Ansätze g^B auf dem Gestell verhindert, die genügend aus einander gehen, um eine kleine Bewegung der Rolle zuzulassen. Das Mannloch F in der Seitenwand der Kesselummantelung macht alle Theile des Kessels zugänglich. .Die Platten des hinteren Wasserschenkels können an den unteren Theilen nach aufsen gebogen werden, um einen erweiterten Raum zur Aufnahme von Schlammmassen etc. zu bilden; dieser Raum wird durch ein besonderes Mannloch in der äufseren Platte zugänglich gemacht.The rear water leg rests on a roller bearing which can move on the foundation plate g so that the water leg can move back and forth in accordance with the contraction and expansion of the water pipes. Any suitable roller bearing can be used for this purpose; however, a simple roller g ^{1 is} particularly recommended, which rests on the plate g and carries a frame g ² which receives the leg, as can be seen from FIG. The displacement of the roller is prevented by lugs g ^B on the frame, which diverge sufficiently to allow a small movement of the roller. The manhole F in the side wall of the boiler jacket makes all parts of the boiler accessible. The plates of the rear water leg can be bent outwards at the lower parts in order to form an enlarged space for the reception of mud masses, etc.; this room is made accessible through a special manhole in the outer plate.

Die Vorrichtung zur Verhinderung von Explosionsgefahr bei Röhrenkesseln ist folgendermafsen eingerichtet: Ein oder mehrere Wasserrohre, zweckmäfsig solche, die mitten in dem unteren Theil der Gruppe liegen, welche den Kessel bilden, wird schwächer oder von geringerer Widerstandsfähigkeit als die anderen Rohre hergestellt. Diese schwächeren Rohre werden daraufhin untersucht, dafs sie einen gröfseren Druck aushalten, als der normalen Leistung des Kessels entspricht, während die anderen Theile des Kessels bezw. die Rohre desselben bei einer Probe einem gröfseren Druck müssen widerstehen können als jene schwächeren Rohre. Wenn also die Spannung im Kessel die Widerstandsfähigkeit der schwachen Rohre überschreitet, so wird ein Bruch dieser Rohre eintreten, und da dieselben unmittelbar über der Feuerung liegen und stets mit Wasser gefüllt sind, so wird zunächst das Wasser austreten und das Feuer auslöschen, dadurch den Dampfdruck im Kessel reduciren und die Explosionsgefahr abwenden, ohne dafs mehr als ein einziges oder einige wenige Rohre im Kessel zerstört und das Feuer gelöscht wurde.The device for preventing the risk of explosion in tubular boilers is as follows Established: One or more water pipes, expediently those in the middle of the the lower part of the group which form the kettle becomes weaker or less Made more resilient than the other tubes. These weaker tubes are examined to see that they unite Withstand greater pressure than the normal boiler output while the other parts of the boiler resp. the tubes of the same in a sample a larger one Pressure must be able to withstand than those weaker pipes. So if the tension If the resistance of the weak pipes in the boiler is exceeded, this will break Pipes enter, and since these are directly above the furnace and always with water are filled, the water will first come out and extinguish the fire, thereby the Reduce the steam pressure in the boiler and avert the danger of explosion without doing more than One or a few pipes in the boiler were destroyed and the fire was extinguished.

Claims

Patent claim:

A water tube boiler, whose flat end chambers by means of the Zugführungskasten B ² and B ³ penetrating water tubes C with each other and through the tubes C ⁴ and C ⁵ is connected to the Zugführungskasten; so that the at D at the bottom of the rear end chamber and the two box B ² B ³ entering water at the top in the ^{end chambers connected by the pipes C 2} and from the rear end chamber to the steam pipe C ³ , which feeds the steam to the superheater C ⁹ , and at this water tube boiler:

a) the installation of one or more water pipes of less strength to climb over the allowable tension to cause the bursting of this pipe without endangering the other parts of the boiler;

b) the attachment of the rear end chamber -B ^{1, which is} enlarged to the sludge trap, on a roller bearing.

For this purpose ι sheet of drawings.