DE86296C

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Publication number: DE86296C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die auf der Zeichnung in zwei Ausführungen dargestellte Neuerung an Dampfkesseln mit Ueberhitzer und Vorwärmer ist gekennzeichnet durch die Einschaltung einer Reguliryorrichtung, welche es gestattet, die Einwirkung der aus dem Dampfkessel abziehenden Feuergase beliebig zu regeln. Durch die Art der Anordnung, wie sie später beschrieben wird, ist eine völlige oder theilweise Ausschaltung sowohl des Ueberhitzers als auch des Vorwärmers aus der Wirkung der Feuergase möglich.

Nicht unerheblich für die Einfachheit der ganzen Kesselanordnung und der Anbringung der Regulirvorrichtung ist es, dafs Vorwärmer und Ueberhitzer aus Röhren bestehen, welche als flache Spiralen gewunden und über bezw. neben einander angeordnet sind, weil dadurch auf natürlichste Weise ein centraler Abzugskanal für die aus dem Dampfkessel kommenden Feuergase geschaffen ist, welcher zur Aufnahme der Regulirvorrichtung nicht, nur geeignet ist, sondern auch mit einer Abschussvorrichtung versehen werden kann, welche durch die Regulirvorrichtung selbst bethätigt wird und so eine einfache Handhabung ermöglicht.

Fig. ι zeigt die Hauptanordnung im Querschnitt, α ist der Dampfkessel, der in bekannter Weise mit Quersiedern b ausgerüstet ist und das centrale Rohr c für die abziehenden Feuergase besitzt. Auf diesem Kessel ist der aus flach gewundenen Spiralröhren bestehende Ueberhitzer d und darüber der ebenfalls aus flachen Spiralröhren hergestellte Vorwärmer e aufgebaut. Beide Rohrsysteme werden aufsen durch den Mantel m abgeschlossen, während zum inneren Abschlufs das bei i unterbrochene Centralrohr / dient. Das Rohr / wird oben durch einen Deckel k abgeschlossen und besitzt an seiner Unterbrechungsstelle i eine Regulirvorrichtung r, welche durch die mit Ansatz s¹ versehene Stange s und Hebel h bewegt werden kann.

Wird die Regulirvorrichtung gehoben, so hebt bei einer bestimmten Stellung der Ansatz s¹ den Deckel k und gestattet das freie Entweichen der aus dem Kessel abziehenden Feuergase durch das centrale Rohr nach dem Schornstein n. Dieses Entweichen der Feuergase ohne Beeinflussung und Erhitzung der Ueberhitzer- und Vorwärmerröhren ist bei Beginn des Betriebes des Dampfkessels nothwendig, denn fände es nicht statt, so wäre, da zu Anfang kein Dampf durch die Ueberhitzerröhren streicht, diese vielmehr durch ein Absperrventil von dem Kessel abgeschlossen sind, die Gefahr des Glühendwerdens der Ueberhitzerröhren sofort gegeben und würde ein Zerr'eifsen derselben bei eintretendem Druck zur Folge haben. Diese Ausschaltung beider Rohrsysteme ist bei vorliegender Anordnung, Fig. 1, eine sehr vollkommene, denn die Feuergase ziehen mit Leichtigkeit durch das centrale Rohr ab und werden nicht den complicirteren, durch die eingebauten Spiralrohre erschwerten Weg um Ueberhitzer und Vorwärmer einschlagen.

Ist im Kessel Dampf entwickelt, so wird das betreffende Absperrventil geöffnet, und der Dampf wird durch den Rohrstutzen t dem Ueberhitzer in der untersten Spirale zugeführt. Es werden also, wenn der Betrieb beginnt, der Deckel k durch Niederlassen der Regulirvorrichtung geschlossen und letztere so weit gesenkt

(2. Auflage, ausgegeben am 5. August

ist, wie dies Fig. ι zeigt, die Feuergase gezwungen , den ringförmigen Zwischenraum, in welchem die Ueberhitzerspiralröhren sich befinden, zu passiren, den darin enthaltenen Dampf zu überhitzen, darnach die Röhren des Vorwärmers zu bestreichen, um dann zum Schornstein zu entweichen.

Der Vorgang in diesen beiden Rohrsystemen ist nun folgender: Die heifsesten Feuergase aus dem Kessel treffen auf den noch nassen, durch den Stutzen t zugeführten Dampf und verdampfen das in diesem enthaltene Wasser, wobei sie sich stark an demselben abkühlen, da der heifseste Dampf mit den heifsesten Feuergasen in Berührung kommt. Beim Aufsteigen in den Spiralen des Ueberhitzers wird der Dampf getrocknet und überhitzt und gelangt endlich durch das Abzugsrohr % zur Maschine. Die durch Passiren des Ueberhitzers stark abgekühlten Feuergase umstreichen noch den Vorwärmer, dem das Speisewasser nach dem Gegenstromprincip, nämlich bei jr, zugeführt wird, so dafs die verhältnifsmäfsig heifsesten Feuergase auf das verhältnifsmäfsig am meisten schon vorgewärmte Speisewasser treffen, während die verhältnifsmäfsig kältesten Feuergase auf die Röhren einwirken, in welchen das Speisewasser noch, kalt ist. Es ist also bei dieser Anordnung, bei welcher zu hohe Erhitzung der Röhren ausgeschlossen ist, möglichst für Erhaltung eines gleich bleibenden Temperaturgefälles gesorgt und dabei die möglichste Ausnutzung der Feuergase gesichert, und zwar ohne Gefahr für eine der drei das Wesen der Verbindung bildenden Theile, Kessel, Ueberhitzer und Vorwärmer.

Wird nun infolge verminderten Dampfverbrauches . oder zu grofsen Feuers auf dem Kesselroste die Ueberhitzung in den Röhren des Ueberhitzers eine zu grofse (geeignete Mefsapparate für diese Ueberhitzung sind zu verwenden), so mufs die Regulirvorrichtung in Wirksamkeit treten, d. h. der Ringcylinder r mufs so weit gehoben werden, dafs ein kleinerer oder gröfserer Theil der Feuergase von seinem Weg durch die Röhren des Ueberhitzers abgelenkt wird und direct durch das Rohr zieht, um dann, den Vorwärmer durchströmend, noch den möglichst grofsen Theil seiner Wärme an die Röhren des Vorwärmers abzugeben, q ist das Rohr, welches das vorgewärmte Speisewasser aus dem Vorwärmer nach dem Kessel leitet.

Bei der Abänderung nach Fig. 2 ist die Anordnung im wesentlichen dieselbe wie nach Fig. i. Auch hier sind die beiden central über einander angeordneten, aus Spiralröhren bestehenden Theile, Vorwärmer und Ueberhitzer, durch das Regulirventil von der directen Wirkung der abziehenden Feuergase ausschaltbar angeordnet. Während aber bei der Anordnung Fig. ι der aus Spiralröhren bestehende Ueberhitzer unten den Feuergasen zunächst liegt, ist nach Fig. 2 unter dem Ueberhitzer, über welchem sich der in Fig. 1 ebenfalls dargestellte Vorwärmer befindet, noch ein zweiter Vorwärmer angebracht, der aber nur die Fortsetzung des über dem Erhitzer befindlichen Vorwärmers bildet und zunächst der Feuerung liegt. Hierdurch ist man in der Lage, eine sehr starke Vorwärmung des Speisewassers herbeizuführen und" aufserdem den Ueberhitzer vollkommen der directen Wirkung der aus dem Kessel abziehenden Feuergase zu entziehen, so dafs sogar nicht die strahlende Wärme der Feuerung direct zum Ueberhitzer gelangen und auf denselben wirken kann.

Auch bei der Anordnung nach Fig. 2 ist a der Dampfkessel mit Quersiedern b und c das Centralrohr für die abziehenden Feuergase; d ist der Ueberhitzer und e der darüber befindliche Theil des Vorwärmers; m ist der Mantel, der diese beiden und auch den unterhalb des Ueberhitzers liegenden Theil e¹ des Vorwärmers umschliefst, der durch das Rohr e² mit dem Vorwärmer e in Verbindung steht. Wie ersichtlich, ist der obere Theil e des Vorwärmers nach dem Gegenstromprincip , der untere Theil nach dem Gleichstromprincip angeordnet. / ist das Centralrohr, welches mit seiner Unterkante nur bis zu dem tiefsten Spiralrohr des Ueberhitzers reicht, und unterhalb des Centralrohres/ ist das Regulirorgan r, ebenfalls aus einem Cylindertheil bestehend, wie in Fig. 1, angeordnet, welches durch Zugstange gehoben werden kann. Die Zugstange greift an einem Kreuz ν an, welches den Feuergasen den Durchgang durch den Cylinder r gestattet. Die übrigen Theile sind dieselben und tragen dieselben Bezeichnungen, haben auch dieselben Zwecke wie in Fig. 1.

Der Regulircylinder r ist so angeordnet, dafs er in tiefster Stellung etwa den unteren Theil e¹ des Vorwärmers nach innen abdeckt, so dafs die Feuergase bei der in Fig. 2 gezeigten Stellung direct durch den Regulircylinder r und den Zwischenraum i zum Ueberhitzer d gelangen und die darin enthaltenen Dämpfe überhitzen können, wonach sie abgekühlt noch den Vorwärmer e umstreichen und das Speisewasser erwärmen.

Ist die Einwirkung auf den Ueberhitzer d eine zu energische, so wird der Regulircylinder r gehoben und dadurch einem Theil der Feuergase der directe Zugang zwischen dem gehobenen Cylinder r und dem Rohr c zu dem Untertheil e¹ des Vorwärmers gestattet, so dafs also eine weniger energische Ueberhitzung des Dampfes stattfindet. Soll diese Ueberhitzung ganz aufhören, wie dies z. B. bei Abstellung der Maschine nothwendig ist, so wird der Cylinder r ganz gehoben, bis er an das Rohr/ stöfst, und es treten dann die Feuergase durch

den Zwischenraum zwischen dem gehobenen Cylinder r und c, wirken zuerst auf den Vorwärmer e¹ ein und nachher abgekühlt auf den Ueberhitzer, sowie dann auf den zweiten Theil e des Vorwärmers. Ist auch diese Art der Regulirung der Feuergase noch nicht genügend, wie sie z. B. beim Anheizen des Kessels aus den bei der Anordnung nach Fig. ι angegebenen Gründen nothwendig erscheint, so wird der Cylinder r so weit gehoben, dafs der obere Knaggen noch den Deckel k des Rohres f abhebt, wonach die Feuergase direct ohne wesentliche Beeinflussung des unteren Vorwärmers e¹ bezw. des Ueberhitzers d und Vorwärmers e durch das Mittelrohr f entweichen.

Die Feuergase können bei der Regulirung so geleitet werden, dafs ein gröfserer oder geringerer Theil derselben oder sämmtliche Feuergase zuerst den Vorwärmer oder einen Theil desselben passiren und erst dann zum Ueberhitzer gelangen; es hängt dies wesentlich von der allgemeinen Anordnung und den Gröfsenverhältnissen ab.

Die gedrungene Anordnung des vorliegenden, aus Kessel, Vorwärmer und Ueberhitzer bestehenden Systems ist wesentlich dadurch bedingt, dafs diese drei Theile vertical über einander aufgebaut und Schlangenrohre in solcher Weise angeordnet sind, dafs sie in der Mitte einen Kanal bilden. Dadurch wird der ganze verticale Aufbau zu einem natürlichen Schornstein ausgebildet; es geht hierdurch keine Wärme verloren, es wird keine zwangsweise Luftführung hervorgerufen, sondern die natürlich aufsteigenden Feuergase werden in bester Weise ausgenutzt, so dafs sie ohne Schaden für die Zugwirkung auf 150 bis 100⁰C. abgekühlt werden können.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Die Verbindung eines Dampfkessels mit einem Ueberhitzer und einem Vorwärmer in einer solchen Anordnung über dem eigentlichen Dampfkessel, dafs durch Ueberhitzer und Vorwärmer ein centraler Abzugskanal für die Feuergase gebildet wird, in welchen ein Regulirorgan zwischen Ueberhitzer und Vorwärmer derart eingeschaltet ist, dafs je nach Bedarf die Feuergase entweder sämmtlich zum Ueberhitzer und dann zum Vorwärmer, oder aber nur zum Theil zum Ueberhitzer, zum Theil direct zum Vorwärmer geleitet werden können, zum Zweck, eine Regelung der Ueberhitzungstemperatur des Dampfes und gleichzeitige Ausnutzung der verbleibenden Wärme der Feuergase zum Vorwärmen des Speisewassers zu ermöglichen.

2. Bei der unter 1. geschützten Verbindung von Dampfkessel, Ueberhitzer, Vorwärmer und Regulirorgan die Abänderung, dafs der Vorwärmer oder ein Theil desselben zwischen Kessel und Ueberhitzer gelegt ist, so dafs die Feuergase des Kessels zuerst den Vorwärmer oder einen Theil desselben und dann den Ueberhitzer passiren, zum Zweck wie unter 1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.