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Publication number: DE86050C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Bei der neuen Kesseleinrichtung werden die in einer gesonderten Feuerung erzeugten Gase mittelst eines mit der untersten Heizrohrreihe des Kessels in Verbindung stehenden Saugapparates in einer zur Bewegung des Wassers entgegengesetzten Richtung durch eine beliebige Anzahl über einander liegender Heizrohrreihen bewegt, so dafs die Heizgase nach und nach ihre ganze Wärme an das zu verdampfende Kesselwasser abgeben.With the new boiler equipment, the gases generated in a separate furnace by means of a suction device connected to the lowest row of heating pipes in the boiler in a direction opposite to the movement of water through any one Number of heating pipe rows lying one above the other moved so that the heating gases gradually give up all their heat to the boiler water to be evaporated.

Fig. ι zeigt einen Längenschnitt der neuen Kesseleinrichtung, in welchem die einzelnen Bestandteile in derselben Ebene liegend angenommen sind, Fig. 2 einen zugehörigen Grundrifs, die Feuerung im Schnitt. Fig. 3 zeigt eine Endansicht des den eigentlichen Kessel bildenden Theiles, Fig. 4 in der Draufsicht die mittels Scharniere befestigten, für die Verbindung je zweier über einander befindlicher Heizrohrreihen dienenden Dampfhauben kk\ Fig. 1 shows a longitudinal section of the new boiler device, in which the individual components are assumed to be lying in the same plane, Fig. 2 shows an associated outline, the furnace in section. Fig. 3 shows an end view of the part that actually forms the boiler, Fig. 4 shows a plan view of the steam hoods kk \

Die vom Kessel B gesonderte Feuerung A besteht aus einem Metallgefäfs α mit Rost b, um welches sich ein Raum c für den Zutritt der durch die Oeffnungen d zugeleiteten Luft befindet; diese Luft tritt bei e in eine oberhalb des Rostes vorgesehene Verbrennungskammer, nachdem sie durch ihre Berührung mit den Wänden des Behälters α vorgewärmt ist. Das Rohr g dient für den Abzug der heifsen Verbrennungsgase. Auf ein oberes Rohr h kann ein Rauchfang aufgesetzt werden. Ein ringförmiger Wulst i des äufseren, aus feuerfestem Mauerwerk bestehenden Mantels zwingt die bei e austretende Luft, mit dem am Rost b befindlichen Brennmaterial in Berührung zu kommen und dasselbe zu durchdringen. Der eigentliche Kessel B besteht aus einem cylindrischen Körper, welcher horizontal von mehreren über einander gelagerten Reihen von Heizrohren Jj¹J² durchquert wird. Diese Rohrreihen sind an den Enden der Heizrohre ,mittels Knierohre oder ähnlicher Verbindungsstücke k k¹ k'² verbunden, welche scharnierartig befestigt sind, um eine leichte Untersuchung und Reinigung der Heizrohre zu ermöglichen.The furnace A, which is separate from the boiler B, consists of a metal vessel α with grate b, around which there is a space c for the access of the air supplied through the openings d; this air enters a combustion chamber provided above the grate at e , after being preheated by its contact with the walls of the container α. The pipe g serves for the extraction of the hot combustion gases. A chimney can be placed on an upper pipe h. A ring-shaped bead i of the outer shell, made of refractory masonry, forces the air exiting at e to come into contact with the fuel on grate b and to penetrate it. The actual boiler B consists of a cylindrical body, which is crossed horizontally by several superimposed rows of heating pipes Jj ¹ J ² . These rows of pipes are connected to the ends of the heating pipes by means of knee pipes or similar connecting pieces kk ¹ k ' ² , which are fastened in a hinge-like manner in order to enable easy examination and cleaning of the heating pipes.

Die aus der Feuerung A kommenden heifsen, gasförmigen Verbrennungsproducte werden in die obere Reihe der Rohre j geleitet, durchziehen dieselbe, treten dann durch die Verbindung k in die darunter befindliche Rohrreihe j¹ und setzen ihren Weg fort bis zur untersten Rohrreihe, von wo sie durch den Ventilator C in die Atmosphäre abgesaugt werden. Der erzeugte Dampf steigt in einem den cylindrischen Körper B überragenden Dom / empor. In der Rohrleitung m zwischen dem Ventilator und dem Kessel befindet sich eine Klappe η zur Regelung des Zuges. Die gasförmigen Verbrennungsproducte geben also allmälig ihre ganze Wärme an das Kesselwasser ab, welches unten durch ein Rohr ο eingebracht wird und in dem Kessel emporsteigt, um allmälig die von den Verbrennungsgasen abgegebene Wärme aufzunehmen. Ein einziger Saugapparat kann gleichzeitig mehrere Feuerungen bedienen, sobald seine Kraft imThe hot, gaseous products of combustion coming from the furnace A are conducted into the upper row of pipes j , pass through it, then pass through the connection k into the pipe row j ¹ below and continue their way to the lowest row of pipes, from where they pass the fan C can be sucked into the atmosphere. The generated steam rises in a dome / protruding from the cylindrical body B. In the pipe m between the fan and the boiler there is a flap η for regulating the draft. The gaseous products of combustion gradually give off all their heat to the boiler water, which is brought in through a pipe ο below and rises in the boiler to gradually absorb the heat given off by the combustion gases. A single suction device can operate several furnaces at the same time as soon as its power is in the

Verhältnifs zur Gesammtoberfiäche der Roste steht.In relation to the total surface of the grids.

Die neue Kesseleinrichtung bietet folgende Vortheile. Da die Heizgase erst dann aufhören, mit dem Kessel in Berührung zu sein,, wenn ihre Temperatur kaum höher ist als jene des Speisewassers, so dafs die durch die Verbrennung erzeugte Wärmemenge nahezu vollständig ausgenutzt wird, so erspart man den Unterschied zwischen der Brennmaterialmenge, welche die von den Rauchfängen anderer Kesselsysteme abgeführte Wärmemenge darstellt und der im Kessel aufgewendeten Wärmemenge zur Erzeugung der Kraft, welche von dem angeordneten Ventilator erfordert wird. Wird der Kessel mit kaltem Wasser gespeist, so verwerthet man aus der specifischen Wärme der Heizgase noch die latente Wärme des im Rauch enthaltenen Wasserdampfes, welche Wärme in dem Augenblick frei wird, wo der im Rauch enthaltene Dampf durch die Berührung mit den kalten Rohren im unteren Theile des Kessels verdichtet wird. Diese Ausnutzung der latenten Wärme kann nach Angabe des Erfinders das Vorwärmen des Speisewassers ersetzen. Ferner ist die Wärme, welche durch äufsere Strahlung der Wände verloren geht, im unteren Theile der neuen Kesseleinrichtung geringer als jene, welche in dem gleichen Theile der gewöhnlichen Dampfkessel verloren geht, weil bei der neuen Kesseleinrichtung der untere Theil des Kessels nie eine so hohe Temperatur wie der obere Kessel erreicht.The new boiler equipment offers the following advantages. Since the heating gases only stop then, to be in contact with the kettle, when its temperature is barely higher than that of the feed water, so that the amount of heat generated by the combustion is almost is fully used, one saves the difference between the amount of fuel, which represents the amount of heat dissipated by the chimneys of other boiler systems and the amount of heat used in the boiler to generate the power that is generated by the arranged fan is required. If the boiler is fed with cold water, so if one utilizes the latent heat of the im from the specific heat of the heating gases Smoke contained water vapor, which heat is released at the moment when the vapor contained in the smoke is compressed by contact with the cold pipes in the lower part of the boiler. These According to the inventor, utilization of latent heat can replace preheating of the feed water. Furthermore, the warmth is which is lost by external radiation of the walls, in the lower part of the new Boiler equipment inferior to that which is in the same part of the ordinary steam boiler is lost, because with the new boiler arrangement the lower part of the boiler never reaches as high a temperature as the upper kettle.

Sobald Luft im Ueberschufs in die Feuerung eines gewöhnlichen Kessels eintritt, absorbirt dieser Luftüberschufs beim Passiren, der Feuerstelle eine gewisse Wärmemenge, welche er zum gröfsten Theile in den Schlot mitnimmt, während bei vorliegender Einrichtung die durch einen Luftüberschufs absorbirte Wärmemenge vollkommen an den Kessel abgegeben wird. Diese Eigenschaft ermöglicht die Erreichung einer vollkommeneren Verbrennung, welche selbst bis zur rauchlosen Verbrennung geht, ohne dafs ein Wärmeverlust durch zu starken Luftzutritt zu befürchten ist. Im Gegensatz zu Schiffskesseln, bei welchen das Abziehen von Wasser heifs geschieht, ergiebt sich bei der neuen Einrichtung aus demselben Vorgange ein viel geringerer Verlust, weil das Wasser, welches sich unten, d.i. an jener Stelle befindet, wo das Ablassen geschieht, beständig auf einer Temperatur bleibt, die kaum höher als jene des Speisewassers ist. An Bord von Schiffen ermöglicht der Saugapparat die Abführung der Heizgase durch den Schiffsrumpf auf irgend einer Höhe über der Schwimmlinie, so dafs man die Rauchfänge u. a. zu Gunsten der Stabilität des Schiffes beseitigen kann. Bei der neuen Einrichtung sind die Heizrohre die einzigen Theile des eigentlichen Kessels, welche durch die Wirkung des Feuers zerstört werden können. Die Auswechselung dieser Theile könnte auf hoher See bewirkt werden.As soon as excess air enters the furnace of an ordinary boiler, it is absorbed this excess of air when passing, the fireplace a certain amount of heat, which it for the most part into the chimney, while with the present device the through an excess of air absorbed is completely transferred to the boiler. This property enables a more perfect combustion to be achieved, which even goes as far as smokeless combustion, without any loss of heat through excessive heat Access to air is to be feared. In contrast to ship boilers, where the removal of Water hot happens, results from the same process in the new arrangement much less loss because the water that is below, i.e. is at that point where the drainage occurs, remains consistently at a temperature hardly higher than that of the feed water. The suction device enables removal on board ships the heating gases through the ship's hull at any height above the swimming line, so that the chimneys etc. eliminate in favor of the stability of the ship can. In the new installation, the heating pipes are the only parts of the real thing Boilers that can be destroyed by the action of fire. The substitution this part could be done on the high seas.

Da bei der neuen Einrichtung jene Theile des Kessels, die einer Ueberhitzung ausgesetzt sind, an einer höheren Stelle sich befinden und daher nur mit einem geringen Wasservolumen bedeckt sind, welches gefährlich rasch verdampfen könnte, so folgt, dafs nur ein Ueberdruck entstehen kann, welcher in den meisten Fällen nicht hinreicht, eine Explosion hervorzurufen. Im Falle einer Explosion bildet sich viel weniger Dampf als bei der Explosion eines gewöhnlichen Kessels, weil der gröfste Theil des Wassers, welches der vorliegende Kessel im Betriebe enthält, auf einer tieferen Temperaturstufe sich befindet als jene, welche dem momentanen Dampfdruck entspricht. Da sich ferner der Dampf nur in der obersten Schicht entwickelt, so werden so bedeutende Schwankungen des Wasserspiegels nicht hervorgerufen, wie es bei Kesseln der Fall ist, wo sich der Dampf unten entwickelt. Da bei der neuen Kesseleinrichtung das Wasser allmälig und in dem Mafse mehr sich erwärmt, als es im Kessel emporsteigt, so läfst es nach und nach den gröfsten Theil seines Kalksulfats sich ablagern. Bei dem vorliegenden Kessel können sich auf jenen Theilen, welche den höchsten Temperaturen ausgesetzt sind, nur ganz geringe Mengen von Kesselstein ablagern. Dieser grofse Vortheil in Gemeinschaft . mit jenem, ■die Schlammablagerung durch häufiges Ablassen ohne grofsen Wärmeverlust aus dem Kessel bringen zu können, würde den· Betrieb mit Hochdruck und Speisung mit Meerwasser gestatten, ohne dafs man eine gröfsere Gefahr läuft, als wenn die Speisung mit Süfswasser geschehen würde. Auch besteht bei dem neuen Kessel kein Hindernifs, die Sicherheit dadurch zu vervollständigen, dafs man wegnehmbare Heizrohre nach Art der B er en dorff'schen anordnet. Die für lange Fahrten bestimmten Schiffe hätten nur einen gröfseren Vorrath an wegnehmbaren Heizrohren mitzuführen, um im Bedarfsfall die mit Kesselstein belegten Rohre auswechseln zu können.As with the new arrangement, those parts of the boiler which are exposed to overheating are located at a higher point and therefore only with a small volume of water are covered, which could evaporate dangerously quickly, it follows that only one Overpressure can arise, which in most cases is insufficient, an explosion to evoke. Much less vapor is generated in the event of an explosion than in the explosion of an ordinary kettle, because the greater part of the water that is present The boiler in operation is at a lower temperature level than that which corresponds to the current vapor pressure. Furthermore, since the steam is only in the uppermost Layer developed, so significant fluctuations in the water level are not caused, as is the case with boilers, where the steam develops below. Since with the new boiler equipment the water gradually and to the extent that it warms up more than it rises in the cauldron, it gradually slows down after the greater part of its calcium sulphate are deposited. With this boiler you can only very slight ones on those parts which are exposed to the highest temperatures Deposit lots of scale. This great advantage in community. with the one ■ the sludge deposits by frequent draining without great loss of heat from the To be able to bring the boiler would · Operation with high pressure and feed with sea water without running a greater risk than when feeding with fresh water would happen. Also with the new boiler there is no obstacle, safety To be completed by the fact that removable heating pipes in the style of the Ber en Dorff are made arranges. The ships intended for long voyages would only have one larger one Carry a supply of removable heating pipes with you, so that those with boiler scale can be used if necessary to be able to replace occupied tubes.

Die Unverletzbarkeit der neuen Kessel an Bord von Kriegsschiffen wird dadurch erhöht, dafs man ihre Lagerfläche im Verhältnifs zu jener anderer Kessel um eine Höhe vermindert, welche gleich der Höhe der Feuerstelle und des Aschenkastens ist. Die letztgenannten Theile könnten bei der neuen Kesseleinrichtung höher als der Kessel selbst angebracht werden, wodurch die Sicherheit im Falle, wo das Fahrzeug stark taucht, erhöht würde. Weil die neue Kesseleinrichtung eine fast rauchlose Verbrennung, die Condensation desThe invulnerability of the new boilers on board warships is increased by that their storage area is reduced by a height in relation to that of other boilers, which is equal to the height of the hearth and the ashtray. The latter Parts of the new boiler arrangement could be placed higher than the boiler itself which would increase safety in the event that the vehicle is heavily immersed. Because the new boiler equipment has an almost smokeless combustion, the condensation of the

im Rauch enthaltenen Wasserdampfes und die Abführung der Verbrennungsgase nach der Wasserlinie gestattet, können sich Kriegsschiffe, die mit dieser Einrichtung versehen sind, leichter vor dem Feinde verbergen. Als Vortheile wären noch hinzuzufügen: Eine grofse Schnelligkeit der Druckerzeugung, erhalten durch die grofse Wärmemenge, welche in sehr kurzer Zeit der die oberen Heizrohre überdeckenden Wasserschicht mitgetheilt wird; alle Heizgase gehen durch diese Wasserschicht in dem Augenblick, wo sie ihre höchste Temperatur besitzen. Eine ziemlich grofse Gleichmäfsigkeit des Druckes, selbst wenn die Speisung durch zeitweilige Einführung grofser Mengen kalten Wassers in den Kessel geschieht; infolge seiner gröfseren Dichte vermischt sich das eingeführte Wasser nicht mit jenem, welches schon im Kessel enthalten ist, sondern stöfst nur letzteres nach oben zu, wo auch eine höhere Temperatur herrscht, welche die Verdampfung noch mehr bethätigt.the water vapor contained in the smoke and the removal of the combustion gases after the Waterline, warships equipped with this facility can easier to hide from the enemy. The following advantages should also be added: A great one The rapidity of pressure generation, obtained by the large amount of heat which the water layer covering the upper heating pipes is communicated for a very short time; All heating gases go through this water layer at the moment when they reach their highest temperature own. A fairly great evenness of pressure, even when the supply is done by temporarily introducing large quantities of cold water into the kettle; due to its greater density, the introduced water does not mix with that which is already contained in the boiler, but only push the latter upwards, where there is also a higher temperature, which the evaporation is activated even more.

Claims

Patent Claims:

1. A heating tube boiler (B) with a separate hearth (A), characterized in that the heating gases coming from the hearth 'by means of a fan (C) by superimposed and at their ends alternately connected rows of heating tubes Jj ¹ J ² in the Sequence are sucked from top to bottom and against the water introduced into the boiler (B) and rising upwards in order to bring about a rapid and from bottom to top increasing evaporation of the latter with the best possible utilization of the heating gases.

2. A Heizröhrenkessel according to claim i, wherein ^x which the connection of the tube rows by hoods (kk ^l k ²⁾ takes place, which are rotatable for ease of inspection and cleaning of the pipes by hinges.

For this purpose ι sheet of drawings.