DE75687C - Speisewasservorwärmer aus mehreren durch Ober- und Unterkästen verbundenen vertjcalen Rohrschichten - Google Patents
Speisewasservorwärmer aus mehreren durch Ober- und Unterkästen verbundenen vertjcalen RohrschichtenInfo
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Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
PATENTSCHRIFT
KLASSE 13: Dampfkessel nebst Ausrüstung.
vertikalen Rohrschichten.
Die Erfindung bezieht sich hauptsächlich auf diejenige Klasse von Speisewasservorwärmern,
welche aus einer Anzahl vertikaler oder mehr oder weniger geneigter Rohre besteht,
die gruppenweise angeordnet sind, wobei die oberen Enden der jede Gruppe bildenden
Rohre mit einem Kasten verbunden sind, der mit dem nach dem Kessel führenden Speiserohr in Verbindung steht, während
die unteren Enden der Rohre jeder Gruppe an den Kasten angeschlossen sind, der mit
dem Speisewassereinlaßrohr und mit dem Abblaserohr in Verbindung steht. Die Erfindung
ist indessen auch bei Röhrendampfkesseln anwendbar.
Bei Speisewasservorwärmern der vorbezeichneten Art soll das Speisewasser, welches
durch das Speiserohr eintritt, in so viel ge-, trennte Ströme getheilt werden, als besondere
Rohrgruppen in dem Speisewasservorwärmer auftreten, und es ist beabsichtigt, daß jeder
Strom gerade durch die betreffende Rohrgruppe hindurchgeht, nach der er gerichtet
ist, und daß alsdann der Strom unmittelbar nach dem .Speiserohr verläuft, welches nach
dem Kessel führt. Aus vorstehenden Ausführungen , ist ersichtlich, daß, wenn das
Speisewasser durch alle Rohrgruppen nach einander hindurchgelassen wird, derart, daß
mit derjenigen Gruppe, welche dem Abzug am nächsten liegt, begonnen und mit der
Gruppe, die der Feuerung zunächst gelegen ist, geschlossen wird, die Wirksamkeit der Vorrichtung
erheblich gesteigert werden würde. Bisher ist diese Anordnung indessen aus dem Grunde als praktisch nicht anerkannt worden,
weil die Anbringung des Abblaserohres unvermeidlich war, welches infolge der Verbindung
mit allen Rohrgruppen gewissermaßen einen Kurzschluß des Speisewassers gestattete,
wenn nicht jeder Unterkasten der einzelnen Rohrgruppen mit einem besonderen Schlammhahn
versehen wurde, der zwischen diesem Kasten und dem Äbblaserohr angebracht
wurde.
Der Hauptzweck vorliegender Erfindung ist, geeignete und wirksame Vorrichtungen
anzubringen, wodurch das Abblaserohr von dem Innern der Vorrichtung abgeschlossen
wird, wenn die letztere sich im Betriebe befindet, wobei andererseits eine leichte und in
gewissen Fällen selbstthätige Verbindung möglich ist, wenn der Schlamm abgeblasen werden
soll. Durch diese Vorrichtung wird die Circulation des Wassers durch den Apparat
zu einer durchaus sicheren gestaltet. Zur Erreichung des vorbezeichneten Zweckes wird
nach der Erfindung ein Rückschlagventil zwischen dem Unterkasten jeder Rohrgruppe
des Vorwärmers und dem Abblaserohr angeordnet, d. h. zweckmäßig ein Rückschlagventil
für jede besondere Rohrgruppe. In einzelnen Fällen kann die Einrichtung indessen
so getroffen werden, daß ein Rückschlagventil für zwei oder mehr Rohrgruppen ausreicht.
Fig. ι ist eine Ansicht eines Speisewasservorwärmers
nach der Erfindung, welcher in
(2. Auflage, ausgegeben am 2. April 1906.)
dem Flammrohr zwischen der Feuerung und dem Abzug angeordnet ist. Fig. 2 ist ein
Querschnitt und Fig. 3 ein Horizontalschnitt durch den Vorwärmer. Fig. 4 bis 6 sind
ähnliche Darstellungen einer anderen Ausführungsform des Vorwärmers. Fig. 7 ist
eine Schnittdarstellung eines Speisewasservorwärmers gewöhnlicher Einrichtung unter
theilweiser Aenderung nach der Erfindung. Fig. 8 ist ein Querschnitt durch das Abblaserohr
eines nach Fig. 1 bis 6 eingerichteten Speisewasservorwärmers; aus dieser Figur
ist eins der Rückschlagventile ersichtlich. Fig. 9 bis 11 sind bezw. Quer-, Längs- und
Horizontalschnitt eines Theiles eines Abblaserohres mit den Rückschlagventilen in etwas geänderter
Ausbildung. Fig. 12 und 13 sind Längsund
Querschnitt durch einen Theil eines Abblaserohres mit anderer A^entileinrichtung.
Die vorgenannten Rückschlagventile können in irgend einer Weise ausgebildet werden,
die gestattet, daß das Wasser und der Schlamm aus jeder Rohrgruppe des Vorwärmers
nach dem Abblaserohr treten können, wenn der Hauptabblasehahn oder das Ventil geöffnet ist, wogegen bei Schluß dieses Ventils
das Rückfließen des Wassers aus dem Abblaserohr nach irgend einer der Rohrgruppen
verhindert wird. Ein solches Ventil in möglichst einfacher und zweckmäßiger Einrichtung
kann aus einer Hohlkugel bestehen (Fig. 8), die aus Glas, Metall (z. B. Eisen, Kupfer, Zinn, Aluminium oder einer Legierung)
oder anderem geeigneten Stoff besteht; oder man kann eine Vollkugel aus passendem
leichten Stoff verwenden, die gegen einen Ventilsitz B durch ihren Auftrieb sich
anlegt. Dieser Ventilsitz ist in dem Rohrstutzen C zwischen jeder Rohrgruppe und
dem Abblaserohr D vorgesehen. Die Kugel A kann durch Führungsarme oder Stangen E
nach dem Sitz geleitet werden, welche, wenn der Hauptabblasehahn oder das entsprechende
Ventil geöffnet wird, gestatten, daß die Kugel selbstthätig um ein genügendes Stück nach
unten geht, um einen freien Abfluß von Wasser und von Niederschlägen aus den Rohrgruppen nach dem Abblaserohr D zuzulassen;
dabei schwimmt die Kugel A natürlich nach oben und legt sich auf ihren Sitz,
sobald der Abblasehahn geschlossen wird. Bei der Anordnung nach Fig. 9 bis 11 hat
das Abblaserohr D einen oblongen Querschnitt mit cylindrischen Erweiterungen D1
an den Stellen, wo die Ventile A auftreten. Diese cylindrischen Erweiterungen bilden Führungen
für die Kugelventile A; die Sitze B1 können an den unteren Enden der Rohrstücke
C, wie dargestellt, vorgesehen werden. In diesem Fall werden die Kugelventile A
durch Löcher an den unteren Enden der cylindrischen Erweiterungen D1 eingesetzt und
ruhen, wenn sie durch die Oeffnungen des Abblasehahnes zum Sinken gebracht werden,
auf Trägern, die auf den Querstangen vorgesehen sind, durch welche die Verschlußstücke,
welche die genannten Löcher verschließen, mittelst Bolzen und Muttern in Stellung gehalten werden. An Stelle einer
Schwimmkugel kann irgend eine andere Ventileinrichtung angewendet werden, welche unmittelbar
oder mittelbar durch Auftrieb wirkt, oder es kann eine Ventileinrichtung benutzt
werden, welche durch den Druck einer Feder oder eines Gewichtes oder einer anderen Vorrichtung
gegen den Sitz gehalten wird.
Nach der in Fig. 12 und 13 dargestellten
Anordnung kann das Abblaseröhr D mehr oder weniger vollständig von den Rohrgruppen
mittelst eines Drehrohres H abgesperrt werden, welches in dem Abblaserohr D
liegt und die ganze Länge desjenigen Theiles des Rohres einnimmt, wo die Abschlußrohre C
nach den Rohrgruppen des Vorwärmers auftreten. Dieses Innenrohr H ist an dem Ende,
welches dem Abblasehahn zunächst liegt, offen und paßt mehr oder weniger genau in
das Abblaserohr D. Es ist mit Löchern oder Ausschnitten H1 versehen, die mit den Abschlußstutzen
C übereinstimmen. Das Rohr H kann in dem Abblaserohr in geeigneter Weise,
z. B. mittelst einer Spindel H2 gedreht werden, welche an dem einen -Ende mit dem
Rohr verbunden ist und durch eine Stopfbüchse H3 am Ende des Rohres D hindurchtritt.
Auf diese Weise ist es möglich, das Innenrohr H derart zu drehen, daß die
Durchbrechungen H1 des Rohres mit den Abschlußstutzen C der Vorwärmergruppen
zusammenfallen, wenn ein Abblasen eintreten soll, während diese Uebereinstimmung durch
Drehung des Rohres unterbrochen wird, wenn die Verbindung zwischen dem Abblaserohr
und den Rohrgruppen geschlossen werden soll. In einigen Fällen kann es erwünscht
.und praktisch sein, das genannte Innehrohr in dem Abblaserohr so einzurichten, daß der
Durchtritt des Speisewassers längs des Abblaserohres gänzlich verhindert wird, wenn
das innere Rohr mit seinen Löchern so gedreht wird, daß letztere außer Verbindung
mit den Stutzen gelangen; in den meisten Fällen dürfte es indessen ausreichen, das
Innenrohr etwas lose in das Abblaserohr einzupassen, indem der Weg für das Speisewasser
längs des Abblaserohres durch die Anbringung des Innenrohres derart eingeschränkt
wird, daß die Wassermenge zwischen der Außenfläche des inneren Rohres und der inneren Fläche des Abblaserohres nicht genügend
ist, um die Wirksamkeit des Apparates wesentlich zu beeinträchtigen.
Die Anwendung der vorgenannten Rückschlagventile oder des Rückschlußrohres ermöglicht
die Anbringung des Speisewasservorwärmers in der aus Fig. ι bis 6 ersichtlichen
Weise derart, daß der Durchtritt des Speisewassers nach einander durch alle Rohrgruppen
erfolgt, wobei dieses Speisewasser zweckmäßig am Ende Y zunächst dem Abzug
oder Schornstein ein und am Ende Z zunächst der Feuerung (Fig. 1,3,4 und 6)
austritt, so daß die heißesten Gase das bereits am meisten vorgewärmte Wasser und
die kalten Gase das kälteste Wasser treffen. Um dies zu bewerkstelligen, wird, anstatt alle
Unterkästen mit dem Speiseeinlaßrohr und alle Oberkästen mit dem Auslaßrohr für das
Speisewasser zu verbinden, wie dies bei bekannten Einrichtungen geschieht, der Oberkasten
7', Fig. ι bis 3, der ersten Rohrgruppe
J1 durch ein Verbindungsrohr K1 mit
dem. Unterkasten L2 der zweiten Rohrgruppe, der Oberkasten P der zweiten Gruppe J2
durch ein Rohr K'2 mit dem Unterkasten L3 der dritten Gruppe J3 u. s. f. verbunden. Das
Speisewassereinlaßrohr M wird mit dem Unterkasten L1 der ersten Gruppe J1 und das Auslaßrohr
N mit dem Oberkasten 78 der letzten Gruppe J8 verbunden. Infolge dieser Einrichtung
tritt das Speisewasser in den ersten Unterkasten L1 ein, wird durch die erste
Rohrgruppe J1 nach oben und in den Oberkasten P gedrückt, gelangt alsdann durch
das Verbindungsrohr K1 hinab in den Unterkasten Z.2 der zweiten Gruppe, geht durch
die Rohre dieser Gruppe J2 nach oben und in den Oberkasten 72, dann in das Verbindungsrohr
K2 nach -dem Unterkasten L3 der
dritten Gruppe, um von hier die Rohre dieser Gruppe zu passiren u. s. f. durch den
ganzen Vorwärmer, bis das vorgewärmte Wasser endlich das Speisewasserauslaßrohr N
an dem Oberkasten 78 der letzten Gruppe verläßt. Auf diese Weise wird das Wasser
erhitzt und langsam in jeder Rohrgruppe J1 bis J8 nach oben steigen gelassen, während
es schnell in den Verbindungsrohren K1 bis K1
nach unten an den Boden der nächsten Gruppe tritt. Wenn dieses vorgezogen werden sollte,
können die Rohrgruppen auch, zu zweien oder mehr Gruppen vereinigt, verbunden und
in derselben Weise das obere Ende jedes Gruppensatzes mit dem unteren Ende des nächsten Satzes durch eine geeignete Rohrverbindung
verbunden werden. Die Verbindungsrohre K1 bis Ks können innerhalb des
Flammrohres P oder zweckmäßig außerhalb desselben, wie aus der Zeichnung ersichtlich,
angeordnet werden; letztere Anordnung bietet bezüglich der Reparatur und Untersuchung
größere Vortheile, als wenn die Rohre in dem Flammrohr angeordnet werden.
Bei der vorbeschriebenen und in Fig. 1 bis 3 dargestellten Anordnung empfiehlt es
sich, die Rohre K1K2 u. s. w. mit den Unterkasten
durch gebogene Rohrstücke, wie bei K* in Fig. 2α und 2 β dargestellt, zu verbinden,
während die Verbindung des Unterkastens mit dem Abblaserohr durch einen gebogenen
Rohrstutzen Dxx von entgegengesetzter Krümmung
vermittelt wird. Infolge dieser Einrichtung wird das Wasser, welches in dem Rohr K1 nach unten tritt, veranlaßt, in den
Unterkasten mit erheblicher Geschwindigkeit in einer Richtung zu treten, die dem Abblaserohr
abgekehrt ist, und es wird das Bestreben des Wassers, nach dem Abblaserohr zu fließen, selbst wenn ein Rückschlagventil
nicht vorhanden ist, gänzlich Oder zum Theil durch die injectorartige Wirkung des Wasserstrahles
ausgeschlossen, der aus der Rohrbiegung K austritt. Diese Anordnung kann
angewendet werden, gleichgültig, ob die Rückschlagventile vorgesehen werden oder nicht.
Der ununterbrochene Zufluß des Speisewassers nach einander durch jede Gruppe des Speisewasservorwärmers
kann auch durch die in Fig. 4 bis 6 dargestellte Einrichtung bewerkstelligt werden, nach welcher das Speisewassereinlaßrohr
M z. B. mit dem Oberkasten 71 der ersten Gruppe J1, der Unterkasten
L1 dieser Gruppe mit dem Unterkasten L2 der zweiten Gruppe J1, der Oberkasten
72 der zweiten Gruppe mit dem Oberkasten I3 der dritten Gruppe, der Unterkasten
L3 der dritten mit dem Unterkasten L4
der vierten Gruppe J1 u. s. f. verbunden werden, während schließlich das Speisewasserauslaßrohr
iVmit dem Oberkasten 78 der letzten Gruppe Ja in Verbindung gebracht wird. Durch
diese Einrichtung wird das Speisewasser gezwungen, abwechselnd in einer Rohrgruppe
hochzusteigen und in der nächsten hinabzufallen, so daß abwechselnd ein Fallen und
Steigen des Wassers in den den Vorwärmer bildenden Gruppen eintritt.
Die Verbindung der Oberkästen zu Paaren und der Unterkästen in derselben Weise kann
durch V-förmige Rohrkrümmer veranlaßt werden; nach der Zeichnung erfolgt die Verbindung
indessen durch die Rohre Q. und R, die beziehentlich mit Anschlußstutzen versehen
sind, welche den zu vereinigenden Verbindungskasten entsprechen; es wird indessen
jedes Paar Anschlußstutzen an dem nächsten Paar der Diaphragmen (I1R1 getrennt, die
in diese Rohre QR eingegossen sind.
Fig. 4 zeigt eine Einrichtung, wonach die Rückschlagventile A in dem Abblaserohr D
je bei einem Zweigrohr des Verbindungsrohres zweier Gruppen auftreten; bei dieser
Einrichtung dient ein Ventil für zwei Rohrgruppen, wie vorher ausgeführt.
Gleichgültig, welche von beiden Anordnungen getroffen wird, verhindern die genannten
Rückschlagventile oder das bezw. angewendete Abschlußrohr den Durchtritt des Speisewassers durch das Abblaserohr anstatt
durch die Rohrgruppen des Vorwärmers und zwingen danach das Wasser, nach einander
durch alle Gruppen des Vorwärmers zu treten.
Claims (2)
1. Ein Speisewasservorwärmer für Dampfkessel, welcher aus mehreren durch Ober-
und Unterkästen verbundenen vertikalen Rohrschichten besteht, die so mit einander
verbunden sind, daß sie nach einander vom Wasser durchflossen werden, und bei welchen zwischen den Unterkästen und
dem mit diesen verbundenen Abblaserohr (D) Rückschlagventile vorgesehen sind
(Fig. i, 4 und 8 bis ii).
2. Ein Speisewasservorwärmer der unter i. genannten Art, gekennzeichnet durch die
Verbindung jedes Oberkastens einer Rohrgruppe mit dem Unterkasten der nächsten Gruppe durch ein Rohr (K1), dessen
Krümmer (K*) am unteren Ende gemeinsam mit dem an den Unterkasten anschließenden
Krümmer (Dxx) des Abblaserohres eine Saugewirkung veranlaßt,
welche ein Andrücken des Rückschlagventils an seinen Sitz sichert oder dessen
Fortfall ermöglicht (Fig. 2, 2 α und 2b). Ein Speisewasservorwärmer der unter i.
und 2. genannten Art, gekennzeichnet durch die Verbindung der Oberkästen zweier auf einander folgenden Rohrgruppen
durch Rohrstücke (Q), sowie der Unterkästen derselben durch Rohre (R)
mit Querwänden, so daß das Speisewasser jeweils in der einen Rohrgruppe aufsteigt
und in der folgenden niedergeht und ein Rückschlagventil für zwei Rohrgruppen
ausreicht (Fig. 4 bis 6).
-Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.
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