DE68629C - Wasserröhrenkessel mit sich kreuzenden Röhren - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

in MANCHESTER (England).

Patentirt im Deutschen Reiche vom l. Mai 1892 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf solche Wasserröhrenkessel, bei welchen die Wasserröhren in hinter einander liegenden Reihen so angeordnet sind, dafs die Röhren jeder Reihe unten und oben mit je einer Wasserkammer in Verbindung stehen, die Röhren zweier auf einander folgender Reihen sich kreuzen und die Ebenen, in welchen diese Reihen liegen, rechtwinklig oder nahezu rechtwinklig zur Richtung des Weges der Verbrennungsgase stehen.

Um bei Kesseln dieser Art den Wasserumlauf zu sichern, sowie die Ausdehnung der Röhren zu gestatten, werden gemäfs der Erfindung erstens sowohl die unteren Kammern der nach der einen Richtung geneigten Wasserröhren, als auch die unteren Kammern der nach der anderen Richtung geneigten Wasserröhren sämmtlich an ihrem unteren Ende mit einem Wasser- und Schlammbehälter, oder jede Kammernreihe ebenfalls an ihrem unteren Ende mit je einem Wasser- und Schlammbehälter in Verbindung gebracht, zweitens die oberen Kammern der nach einer Richtung und der nach der anderen Richtung geneigten Reihen an ihren oberen Enden je mit einem Wasser- und Dampf behälter verbunden, und drittens Verbindungsrohre zwischen den oberen Behältern und'dem oder den unteren Behältern vorgesehen.

Ferner betrifft die Erfindung noch zwei Einrichtungen, von denen die eine das Reinigen der Aufsenseite der Wasserröhren gestattet, die andere eine bessere Ausnutzung der vom Feuerraum ausgestrahlten Wärme ermöglicht.

Auf der Zeichnung ist ein mit den angedeuteten Einrichtungen versehener Wasserröhrenkessel dargestellt. Fig. 1 ist ein Querschnitt durch den Wasserröhrentheil des Kessels nach der Linie A-A der Fig. 3; Fig. 2 giebt einen Querschnitt durch die Feuerung nach der Linie B-B der Fig. 3; Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch die Mitte des Kessels. Beide Querschnitte sind von der Vorderseite des Kessels nach der Hinterseite des letzteren gesehen.

α sind die Wasserröhren der ersten, dritten, fünften u. s.w. Reihe, welche von links nach rechts, b die Wasserröhren der zweiten, vierten, sechsten u. s. w. Reihe, welche von rechts nach links geneigt liegen, c sind die Wasserkammern, in welche die unteren Enden der Wasserrohren <z, d die Wasserkammern, in welche d¹ e unteren Enden der Röhren b einmünden, c¹ und d¹ sind Verschlufsdeckel gewöhnlicher Art für Oeffnungen, welche vorhanden sein müssen, um die Wasserröhren einwalzen und später innen reinigen, sowie schadhafte Röhren herausnehmen und durch neue ersetzen zu können.

e ist ein Wasserbehälter und Schlammsammler, von welchem aus die unteren Kammern c und d durch die Stutzen e¹ mit Wasser versorgt werden. Der Behälter e ist mit einem Mannloch e², Fig. 3, und einem zur Anbringung des Ausblasehahnes dienenden Zweigrohre e³ ausgestattet. Zwischen je zwei benachbarten Kammern c befindet sich ein in Fig. 3 mit f bezeichneter Zwischenraum, und zwischen je zwei benachbarten Kammern d ist ein gleicher Zwischenraum vorhanden. Diese Zwischen-

räume sind vorgesehen, um die Aufsenseite der Wasserröhren α b mittelst-passender Schaber und Bürsten reinigen zu können.

g sind die Wasserkammern, in welche die oberen Enden der Wasserröhren a, und h die Wasserkammern, in welche die oberen Enden der Wasserröhren b einmünden. Die Wasserkammern g h erhalten vorzugsweise cylindrische Gestalt und solchen Durchmesser, dafs jede Kammer die benachbarten nahezu berührt, d. h. nur der zur Ausdehnung erforderliche Spielraum zwischen den Kammern verbleibt. Die rechts liegenden Kammern g, sowie die links liegenden Kammern /; bedecken also die entsprechende Seite des Wasserröhrentheiles des Kessels fast ganz und bilden wirksame Heizflächen.

g¹ sind Verschlufsdeckel für Oeffnungen, welche sich in der den Einmündungsstellen der Wasserröhren α gegenüberliegenden Seite der Kammern g befinden und dazu dienen, das Einwalzen der Röhren α und das Entfernen schadhafter Röhren zu gestatten. Diese Oeffnungen werden am besten kegelig gebohrt, nach der Innenseite weiter, und die Verschlufsdeckel entsprechend kegelig gestaltet, so dafs letztere durch den im Kessel herrschenden Druck in ihrer Stellung erhalten werden. Jede obere Kammerg- hat eine verschlossene Schlammablafsöffnung g², durch welche auch die Verschlufsdeckel g^x in die Kammer g eingebracht werden. Die Wasserkammern h haben eben solche mit Verschlufsdeckeln verschlossene Oeffnungen wie die Kammern g. j und k sind Wasser- und Dampf behälter, von denen j mit den Kammern g durch Rohre g³, und k mit den Kammern h durch Rohre /;³ in Verbindung steht.

Die Wasser- und Dampf behälter j und k tragen die üblichen Armaturen eines Kessels, wie folgt: Die Röhren j¹ und k¹ leiten den erzeugten Dampf entweder unmittelbar nach dem Verwendungsort oder erst in einen Dampfsammler /. Der Sammler / enthält das Gegensprudelrohr Z¹ und hat den Stutzen Z², sowie ein Mannloch nebst Deckel Z³. j-, Fig. 3, ist der Stutzen für das Sicherheitsventil; wenn zwei solcher Ventile vorhanden sein sollen, so kann das zweite in entsprechender Lage an dem Behälter k angebracht werden, j³, Fig. 3, ist der Wasserstandszeiger; ein gleicher kann an dem Behälter k angebracht sein, j⁴, Fig. 3, ist der Speisewasserstutzen, ein ebensolcher befindet sich an dem Behälter k; diesen beiden Stutzen wird durch das Rohr_/⁵ und Ventil j ⁶ das Speisewasser zugeführt, j⁷, Fig. 3, ist das Mannloch nebst Deckel. Die Wasser- und Dampf behälter j und k stehen mit dem Wasser- und Schlammbehälter e durch Rohre m in Verbindung, um den Wasserumlauf zu sichern. Die unteren Wasserkammern können statt mit untergebracht
haben Zweigrohre n¹

einem Behälter e in derselben Weise wie die oberen Kammern mit den Behältern j k mit zwei Behältern e verbunden sein.

Die Seitenwandungen der Feuerung sind von zwei oder mehreren waagerechten oder schwach geneigten Wasserkammern n, Fig. 2 und 3, gebildet, zwischen welchen der Rost 0 ist. Die unteren Kammern η mit Schlammablafshähnen und sind mit den oberen Kammern η durch Rohrstutzen η'² verbunden. Die Decke des Feuerraumes bilden Wasserkammern p, welche den oberen Wasserröhrenkammern g und h gleichen und ebenso wie diese mit denWasser- und Dampf behältern j und k durch Rohre p¹ verbunden sind. Die Deckenkammern ρ stehen mit den Kammern η durch Stutzen ra³ in Verbindung. Gegenüber diesen Stutzen n³ sind in den Kammern ρ Oeffnungen und Verschlufsdeckel p'² vorgesehen, und ferner hat jede Kammer^ ein Schlammablafsloch nebst Deckel p³. Die Stirnwand des Feuerraumes besteht aus einer oder mehreren Wasserkammern q, Fig. 3, welche in waagerechter oder schwach geneigter Lage quer vor den Wasserkammern ρ gelagert und mit einander, sowie mit den Kammern η und den Wasser- und Dampf behältern j k durch Stutzen q¹ verbunden sind. Die Behälter j k stehen mit den unteren Kammern η des Feuerraumes durch Rohre r, Fig. 2, an jeder Seite des Kessels in Verbindung.

Die eben beschriebenen Theile, welche Wasser und Dampf enthalten, umschliefsen den Feuerraum und die Feuerzüge nicht vollständig, da der Kessel infolge seiner Bauart zwischen diesen Theilen verschiedene Zwischenräume hat. Diese Räume sind noch abzuschliefsen. An der Stirnseite des Kessels kann dies durch eine Ziegelmauer geschehen, besser wird hierzu jedoch eine Stirnwand 5, Fig. 3, aus Schmiedeisen, Gufseisen oder Stahl genommen, welche innen mit feuerfestem Material f bekleidet ist und die Feuerthür u nebst Rahmen enthält.

Die Zwischenräume zwischen den geneigten oberen Wasserkammern, welche die Decke des Feuerraumes und die Decke des Wasserröhrentheiles des Kessels bilden, werden mit Asbesttauen ν, Fig. 2, geschlossen, welche ihrerseits mit einem nicht leitenden Stoff»» bedeckt werden. Alle übrigen Zwischenräume, mit Ausnahme der zwischen den unteren Wasserröhrenkammern vorhandenen, werden mit feuerfesten Dachziegeln χ geschlossen, welche ebenfalls mit nicht leitendem Stoff bedeckt werden. Unmittelbar unter den unteren Wasserröhrenkammern c und d ist der Kessel durch eiserne oder stählerne, in geeigneten Rahmen gelagerte Thürenj^, Fig. 1, abgeschlossen. Diese Thüren gewähren, wenn sie geöffnet sind, Zugang zur Aufsenseite der Wasserröhren und zu den Verschlufsdeckeln der unteren Wasserröhrenkam-

mern, so dafs die Aufsenseite der Wasserrohren und nach Abnehmen der Verschlufsdeckel auch das Innere dieser Röhren gereinigt werden kann, sowie Reparaturen ausgeführt werden können.

Die Hinterseite des Kessels ist durch eiserne oder stählerne Platten oder Mauerwerk oder durch Platten und Mauerwerk abgeschlossen. In dieser Hinterwand befindet sich eine mit dem Fuchs communicirende Oeffnung, welche durch einen Schieber \ mehr oder weniger oder ganz frei gegeben bezw. geschlossen werden kann. Die Wasser- und Dampfbehälter jk ruhen auf Trägern χ^l, welche von Säuleny^l getragen werden, während die übrigen Theile des Kessels an den Behältern j k aufgehängt sind.

Es empfiehlt sich, in dem Feuerraum ein als Feuerbrücke dienendes Gewölbe ^¹, Fig. 2 und 3, aus feuerfesten Steinen anzubringen, um zu erreichen, dafs die Feuergase erst gegen die Wasserrohren stofsen können, nachdem diese Gase in dem über dem Gewölbe gelegenen Raum gut gemischt sind.

Die Wirkungsweise der dargestellten Ausführungsform des Kessels ist folgende: Der auf dem Rost entzündete Brennstoff giebt zunächst an die den Feuerraum umgebenden Wasserkammern η Wärme ab, die Feuergase ziehen dann in den über der Feuerbrücke ^¹ vorhandenen Raum und hierauf, nachdem sie in diesem Raum sich gut gemischt und einen Theil ihrer Wärme an die Wasserkammern ρ abgegeben haben, durch die zwischen den Wasserrohren a b gelassenen Zwischenräume, und zwar rechtwinklig oder nahezu rechtwinklig zur Richtung der Röhren. Die Gase kommen hierbei nach einander mit jeder Rohrreihe in Berührung, welche Reihen sich den Gasen als unter 45° geneigte, sich kreuzende Gitter darbieten. Die Feuergase kommen auch mit der Unterseite der Wasserkammern g und h, in welchen die oberen Enden der Röhren a b befestigt sind, in Berührung und gelangen zuletzt nach dem den Kessel hinten abschliefsenden Mauerwerk, um von hier durch die vom Schieber ^ freigegebene Oeffnung sofort oder erst nach Durchströmen eines Speisewasservorwärmers in den Schornstein abzuziehen.

Der Dampf, welcher in den den Feuerraum einschliefsenden Wasserkammern η undj? erzeugt wird, steigt nach oben in die Wasser- und Dampf behälter j und k, während durch die Röhren r kühleres Wasser in die untersten Kammern η herabsinkt. Der in den Wasserrohren α und b erzeugte Dampf strömt durch die oberen Wasserkammern g h ungehindert in die Dampf- und Wasserbehälter _/' und k, und aus letzteren fliefst das kühlere Wasser durch die Röhren m in den am untersten Theil des Kessels befindlichen Wasser- und Schlammbehälter e. In diesen werden die schweren Unreinigkeiten abgelagert. Das Wasser steigt von da in die an den unteren Enden der Wasserrohren vorgesehenen Wasserkammern c d und von hier in die Wasserrohren. Auf diese Art findet ein beständiger Umlauf in allen Theilen des Kessels statt, und ist für den erzeugten Dampf freier Durchgang vorhanden, so dafs der Dampf ungehindert bis zur Oberfläche des Wassers steigen kann.

Der Betrag der Wärme, welchen die Verbrennungsgase an Flächen, welche nicht Heizflächen des Kessels sind, abgeben, ist aufserordentlich gering. Der Kessel ist ferner fast ganz aus cylindrischen Theilen von geringem Durchmesser gebaut und überall nur innerem Druck ausgesetzt.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Ein Wasserröhrenkessel mit sich kreuzenden Röhren, dadurch gekennzeichnet, dafs behufs Ermöglichung der Ausdehnung der Röhren die oberen Kammern der geneigten Rohrreihen jederseits mit einem Wasser- und Dampfbehälter (j bezw. k) verbunden sind, welche Behälter durch Rücklaufrohre (m) mit dem unteren Behälter (e) communiciren.

2. Ein Wasserröhrenkessel der unter 1. genannten Art, bei welchem die Wasserkammern, in welche die unteren Enden der Wasserrohren einmünden, so gestaltet und angeordnet sind, dafs zwischen diesen Kammern Zwischenräume verbleiben, durch welche man zu den Aufsenseiten der Wasserrohren behufs Reinigung derselben gelangen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.