DE905978C

DE905978C - Fast steam generator fired with solid fuel

Info

Publication number: DE905978C
Application number: DES19152A
Authority: DE
Original assignee: APPLIC D INV S SCIENT SOC POUR
Current assignee: APPLIC D INV S SCIENT SOC POUR
Priority date: 1944-10-06
Filing date: 1950-09-15
Publication date: 1954-03-08

Description

Mit festem Brennstoff gefeuerter Schnelldampferzeuger In den bisher üblichen Dampfkesseln zur schnellen Verdampfung von Wasser wurde die Menge an Wasser -und Brennstoff entsprechend der Anforderung an Dampf reguliert und zugeführt. Solch eine Regulierung des Brennstoffes hatte zur Voraussetzung, -daß der Brennstoff in flüssiger Form zugeführt wurde, so daß die Verwendung von Brennstoffen in fester Form ausgeschlossen war.Solid fuel-fired high-speed steam generator In the previous usual steam boilers for rapid evaporation of water was the amount of water -and fuel regulated and supplied according to the requirement for steam. Such a regulation of the fuel was required, -that the fuel was in liquid form was supplied, so that the use of fuels in solid Form was excluded.

Die Erfindung bezweckt die Benutzung von festen Brennstoffen für solche Dampfkessel. Sie bezieht sich also auf Birne Schnelldampferzeugung unter Verheizung von festen Brennstoffen.The invention aims to use solid fuels for such Steam boiler. So it relates to pear rapid steam generation with heating of solid fuels.

Dem Erfindungsgedanken zufolge besteht die Erfindung in einem mit festen Brennstoffen gefeuerten Schnelldampfkessel, der innerhalb eines Brennstoffbehälters einen Verbrennungsraum enthält, der sich nach unten in einen Feuerraum öffnet, in den der Brennstoff unter Bildung eines ;abgeschrägten Kraters eruntergl@itet, und der nacheben sich in eine Kammeröffnet, die die mit Wasser gefüllten Rohrschlangen enthält, wobei Birne Luftzufuhreinrichtung die Luft in :den Feuerraum in solch einer Weise einleitet, daß sie die Oberfläche des Kraters von oben nach unten in einer allgemeinen Wirbelbewegung überstreicht. Ein solcher Dampfkessel ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Brennstoffbehälters -ein vertikaler Blechmantel angeordnet ist, dessen unterer Teil den Verbrennungsraum bildet, der wiederum durch Luftvonvärmel,eitungen wärmeisoliert ist. Diese Luftvorwärrnel:eitungen sind einerseits nach dem Krater .des Feuerraumes .hin offen und andererseits nach einem Luftzufuhr- und Vorwärmemantel hin offen, ,der durch den erwähnten Mantel und einen weiteren eingesetzten Mantel über dem Verbrennungsraum gebildet wird. Dieser Luftleite- und Vorwärmemantel umgibt das System der mit -dem zu verdampfenden Wasser gefüllten Rohrschlangen.According to the concept of the invention, the invention consists in a with solid fuel-fired rapid steam boiler that is inside a fuel container contains a combustion chamber opening down into a combustion chamber, in which the fuel slips down to form a beveled crater, and the next one opens into a chamber that contains the water-filled pipe coils contains, wherein pear air supply device the air in: the combustion chamber in such a That it initiates the surface of the crater from top to bottom in a way general vortex movement. Such a steam boiler is according to the invention characterized in that -a vertical sheet metal jacket within the fuel container is arranged, the lower part of which forms the combustion chamber, which in turn through Luftvonvarmmel, pipes is thermally insulated. These air preheating lines are on the one hand towards the crater of the combustion chamber, open and on the other hand towards an air supply and preheating jacket open, through the mentioned jacket and another used jacket is formed over the combustion chamber. This air control and Preheating jacket surrounds the system of pipe coils filled with the water to be evaporated.

Untersuchungen haben ergeben, daß bei ehier solchen erfindungsgemäßen Anordnung die Intensität der Verbrennung sofort -Lund prompt den Änderungen in der Zufuhr der Verbrennungsluft folgt und daß sie mit einem Vergasungsverhältnis stattfindet das das kaum variiert. Dementsprechend bewirkt allein die Regulierung der Luft eine unmittelbare und entsprechende Regulierung der erzeugten Wärme und demzufolge auch des erzeugten Dampfes.Investigations have shown that such according to the invention in each case Arrange the intensity of the burn immediately -Lund prompt the changes in the The supply of combustion air follows and that it takes place with a gasification ratio that it hardly varies. Accordingly, regulation of the air alone has one effect direct and appropriate regulation of the generated heat and consequently also of the generated steam.

Um in jedem Augenblick die angeforderte Dampfmenge bei einem gewünschten Druck zu erhalten, ist es ausreichend dafür zu sorgen, daß die Verbrennungsluft und das Wasser in einem gegebenen Verhältnis gespeist werden und daß man diese Lieferung von Verbrennungsluft und Wasser im Verhältnis zueinander in dem entsprechenden Maße reguliert. Man variiert die Zufuhr sehr einfach in demselben Maße und in demselben Moment, wie die Anforderungen an einem unter einem gege benen Druckerzeugten Dampf gestellt werden. Die Wasserzufuhr kann dabei in Übereinstimmung mit der Luftzufuhr reguliert werden, oder, umgekehrt, die Luft kann entsprechend der Wasserzufuhr reguliert werden.To get the requested amount of steam at a desired moment at any time To maintain pressure, it is sufficient to ensure that the combustion air and the water to be fed in a given proportion and that one can supply this of combustion air and water in relation to one another to the corresponding extent regulated. It is very easy to vary the feed to the same extent and to the same extent Moment, like the requirements for steam generated under a given pressure be asked. The water supply can be in accordance with the air supply be regulated, or, conversely, the air can be regulated according to the water supply will.

Die beiden Medien, nämlich Luft und Wasser, können dabei zur Ausnutzung der Abhärme der Austrittsgasse in solchen Abschnitten des Kessels herumgeführt werden, die sich oberhalb solcher Gebiete befinden, wo die Abgase sonst schon aus dem Kessel nach außen treten. Diese Luft- und Wasserführung kann -so ,ausgedacht sein, daß die Luft und das Wasser immer heißeren Gebieten zugeführt werden, in denen ihre eigene Temperatur durch diese Vorwäranung ,ansteigt.The two media, namely air and water, can be used the waste heat from the outlet lane is led around in such sections of the boiler, which are located above areas where the exhaust gases would otherwise already be from the boiler step outside. This air and water flow can be thought out so that the air and the water are supplied to ever hotter areas in which their own temperature increases due to this preheating.

Dier Brennstoff, der in dem Feuerraum durch seine eigene Schwere herabrutscht, wird vorteilhafterwevse erhitzt Leid dadurch getrod .neu und ebenfalls mehr oder weniger entgast, bevor er die Feuerzone erreicht.The fuel that slips down in the furnace due to its own weight, is advantageously heated suffering through it. new and also more or less degassed before reaching the fire zone.

Das Wasser -Lind die Verbrennungsluft können dem Diampfkessel beispielsweise mittels einer Zahnradpirmp:e und ;eines Kapselgebläses (Rcvt's blower) oder einer Kolbenpumpe und eines Kapselgebläses oder einer Kreiselpumpe für das Wasser und eines Kreiselgebläses für die Luft zugeführt werden. Die Förderungen dieser Pumpen und Gebläse werden dabei entsprechend dem Strömtuingswiderstand des Wassers in dem Röhrensystem und der Gase in den Gasräumen festgesetzt und können durch Veränderi-mg der Geschwindigkeit, in denen diese Pumpen und Gebläse ,angetrieben werden, reguliert werden.The water and the combustion air can be used in the steam boiler, for example by means of a Zahnradpirmp: e and; a capsule blower (Rcvt's blower) or a Piston pump and a capsule blower or a centrifugal pump for the water and a centrifugal fan for the air. The promotions of these pumps and fans are operated according to the flow resistance of the water in the The pipe system and the gases in the gas compartments are fixed and can be varied by changing them the speed at which these pumps and fans are driven will.

Die Zeichnung stellt im Vertikalschnitt als Ausführungsbeispiel schematisch eine Kesselanordnung gemäß des Erfindung dar.The drawing is a schematic vertical section as an exemplary embodiment represents a boiler arrangement according to the invention.

Der Kessel,enthält einen Behälter i von einer im wesentlichen zylindrischer. Form, dessen Achse vertikal ist. Der Behälter ist mit Brennstoffstücken 2 (Holz, Koks, Kohle, Torf, Braunkohle usw.) gefüllt. Er besitzt an seinem unteren Ende einen. Boden 3, dear in K gelstumpfform durch ein in konischer Spirale gewundenes Rohr gebildet ist, wobei das ganze einen Abschnitt der -obenenvähnten Abwärmeverwertung darstellt. Im Zentrum der Spirale ist ein Durchgang 4 offengelassen, tun den Brennstoff und die Asche hindurchfallen zu lassen. Ein Förderkettenros.t 5 wird von einem Untersatz 6 getragen, der unter denn Durchgang 4 angeordnet ist und von einer Stütze 7 ;getragen wird. Der Abstand zwischen -dem Untersatz 6 und demzufolge zwischen dem oberen Teil der Kette 5 -Lind der Öffnung 4 ist einstellbar. Die Kette wird durch eine nicht gezeichnete Einsrichtung angetrieben. Entsprechend der Bewegung der Kette 5 kann die gebildete Asche durch die Öffnung 4 auf den Boden des Behälters i fallen und dann durch die Öffnung 8 entfernl werden.The kettle contains a container i of a substantially cylindrical one. Shape whose axis is vertical. The container is filled with pieces of fuel 2 (wood, Coke, coal, peat, brown coal, etc.). It has one at its lower end. Bottom 3, dear in the shape of a truncated cone through a tube wound in a conical spiral is formed, with the whole of a section of the -above-mentioned waste heat recovery represents. In the center of the spiral a passage 4 is left open, do the fuel And let the ashes fall through A conveyor chain ros.t 5 is supported by a pedestal 6 supported, which is arranged under the passage 4 and supported by a support 7; will. The distance between the base 6 and consequently between the upper part the chain 5 -Lind the opening 4 is adjustable. The chain is through a no Drawn device driven. According to the movement of the chain 5 can the ashes formed fall through the opening 4 to the bottom of the container i and then removed through opening 8.

Im Zentrum des Behälters i ist ein im großen tuind ganzen zylinderförmiger Körper angeordnet, dessen unterer Teil die Verbrennungskammer 9 bildet, unter denn der Brennstoff einen zerbröckelnden Krater io bildet. Der zylindrische Körper "ist in seinem größeren obieren Teil aus zwei konzentrischen Mänteln i i und 12 .aus Blech konstruiert und ist nach unten fortgesetzt .durch ein Futter 13 aus feuerfestem Material, das gleichzeitig die Wand der Verbmennimg skammer 9 bildet.In the center of the container i is a largely cylindrical one Body arranged, the lower part of which forms the combustion chamber 9, below then the fuel forms a crumbling crater io. The cylindrical body "is in its larger upper part consists of two concentric coats i i and 12 Sheet metal and is continued downwards .by a lining 13 made of refractory Material that forms the wall of the connection chamber 9 at the same time.

Diese Ausfütterung 13 besitzt im Innern Röhren 14, und das Material, aus der sie gebildet ist, ist vorzugsweise so ausgewählt, daß die innere zylindrische Hälfte einbesserer Wärmeleiter als die äußere Zylinderhälfte ist. Die so geleitete Luft streicht über den zerbröckelnden Krater io, und zwar ist die Luft am oberen Ende des zylindrischen Körpers 11 und 12 zugeführt und tritt dann in den Zwischenraum 15 zwischen den beiden Mänteln i i und 12 ein, fließt dann durch die Leitungen 14, wobei der Zwischenraten 15 als eine der obenerwähnten Luftvorwärmeeinrichtungen fungiert. Die unteren Austrittsöffnungen der Leitröhren 14 sind nach unten gerichtet und etwas geneigt, so daß die Luft von hier aus über .den zerbröckelnden Krater io in einer allgemeinen Wirbelbewegung hinwegstreicht. Die Verbrennungsgase steigen dann durch den-von den Zylinderkörpern i i und 12 umschlossenen Hohlraum nacheben.This lining 13 has tubes 14 inside, and the material from which it is formed is preferably selected so that the inner cylindrical Half is a better conductor of heat than the outer cylinder half. The one so directed Air strokes the crumbling crater io, and that's the air at the top End of the cylindrical body 11 and 12 fed and then enters the space 15 between the two jackets i i and 12, then flows through the lines 14, the intermediate rate 15 being one of the aforementioned air preheating devices acts. The lower outlet openings of the guide tubes 14 are directed downwards and slightly inclined so that the air from here over .the crumbling crater io sweeps away in a general whirling motion. The combustion gases rise then through the cavity enclosed by the cylinder bodies i i and 12.

In diesem Hohlraum sind nahe der inneren Oberflache des Mantels 12 meiner Spiralfor ,m Röhren 16 angeordnet, de eine dritte Abwärmeverwertung darstellen. Die letztere ist infolge der Tatsache, daß die Steigung der Windungen stufenweise von oben nach unten zunimmt, diskontinuierlich.In this cavity are arranged near the inner surface of the jacket 12 of my spiral shape, m tubes 1 6 , de represent a third waste heat recovery. The latter is discontinuous due to the fact that the pitch of the turns increases gradually from top to bottom.

Dias untere Ende des Rohres 16 ist bei 17 mit einem Röhrensystem verbunden. Dieses Rohrsystem ist in drei Abschnitte, die hintereinande-geschaltet sind, unterteilt. Dier unterste Abschnitt 18, den man die Vorverdampfung nennt, nimmt das aus dem Rohr 16 ankommende Wasser auf; der oberste Abschnitt i g, den man den Verdampfer nennt, nimmt durch das Rohr 2o das Wasser und/oder den Dampf auf, das bzw. der aus dein Abschnitt 18 ankommt; den dazwischenliegenden. Abschnitt 21 nennt man den L'berhitzer, und dieser nimmt durch das Rohr 22 den aus dem Abschnitt i 9 austretenden Dampf auf. Die Rohrleitungen dieses Systems sind in aufeinanderfolgende Gabelungen laufgespalten: 2, 4, 8, 16 ... Dadurch ;erhält Omaneine stufenweise Zunahme des @Durchtrittsquerschnitts, je nachdem, wie das '\Vasser verdampft und je nach der aufsteigenden Diampfmnenge. Diese Gabelungen sind in der Zeichnung nicht gezeichnet, um sie nicht unnötig zu verwirren. Die Zinken jeder Gabelung sind sehr lang, um die Flüssigkeit beim Zirkulieren sowenig wie möglich ;abzulenken und dadurch den geringsten Druckverlust zu erhalten. Falls nötig, kann der Durchmesser der Röhren stufenweise in jedem Bereich der hintereinanderfolgenden Gabelungen zunehmen.The lower end of the pipe 16 is connected at 17 to a pipe system. This pipe system is divided into three sections that are connected one behind the other. The lowest section 18, which is called the pre-evaporation, takes this from the Pipe 16 incoming water on; the top section i g, which is the vaporizer calls, takes the water and / or the steam through the pipe 2o, which or from your section 18 arrives; the ones in between. Section 21 is called the superheater, and this takes through the pipe 22 the emerging from section i 9 Steam up. The pipelines of this system are in successive bifurcations split: 2, 4, 8, 16 ... As a result; Oman receives a gradual increase in the @Passage cross-section, depending on how the '\ Vasser evaporates and depending on the increasing amount of steam. These forks are not shown in the drawing, so as not to confuse them unnecessarily. The prongs of each fork are very long to to distract the liquid as little as possible while circulating, and thereby the to obtain the lowest pressure loss. If necessary, the diameter of the tubes can be increase gradually in each area of the consecutive forks.

Der Überhitzungsabschnitt 2 1 endet in einen Dampfsammler 23, dessen Querschnitt in Wirklichkeit größer ist, als er gezeichnet ist.The superheating section 2 1 ends in a steam collector 23, the Cross-section is actually larger than it is drawn.

Durch ein Rohr 24, das oben an dem Behälter i angeordnet ist, wird der Dampfkessel durch eine der oben beschriebenen Einrichtungen mit Wasser gespeist. Dieses Rohr formt eine Schlange 25 und stellt ebenfalls einen Abschnitt der Abwärmeverwertttng dar, und zwar in dem Teil des zylindrischen Körpers, der über dem Röhrensystem liegt. Diese Schlange 25 ist .über das ganze Rohr 26 mit dem Boden 3 verbunden, der seinerseits über ein wärmeisoliertes Rohr 27 mit einem Wasserumlaufrohr 28 verbunden ist, das an der unteren Kante des Mantels i i angeordnet ist. Nachdem das Wasser an diesem unteren Rand herumgeführt ist, wird es durch das Rohr 29, das ebenfalls mit einer Wärmeisolation versehen ist, zum oberen Teil des spiralförmigen Rohres 16 hinaufgeführt. Die Rohre 27 und 29 durchqueren den Brennstoffbehälter im Innern eines stromlinienförmig ausgebildeten Schutzbleches 3o, das hochkant und schmal ist, um das Heruntergleiten des Brennstoffes nicht zu behindern. Zweiandere, ähnlich gestaltete Vorrichtungen 31 sind um 120° versetzt rund um den zylindrischen Körper zu seiner Abstützung angeordnet, um ihn an seinem unteren Teil im Behälter i in der richtigen Lage zu halten. Zwischen dem Wasserspeis.erohr 24 und dem Dampfsammler 23 zirkuliert das Wasser und/oder der Dampf durch die verschiedenen Teile und Abschnitte des Diampfkessels in folgender Weise: zuerst durch die Schlange 25, dann durch das Rohr 26, den Boden 3, das Rohr 27, den Ring 28, das Rohr 29, das spiralförmige Rohr 16, den Abschnitt 18, das Rohr 2o, den Abschnitt 19, das Rohr 22, den Abschnitt 21, um dann endlich den Dampfsammler 23 zu erreichen.Through a tube 24 which is arranged on top of the container i the steam boiler is fed with water by one of the devices described above. This tube forms a coil 25 and also represents a section of the waste heat recovery in the part of the cylindrical body which lies above the pipe system. This snake 25 is .over the entire pipe 26 connected to the floor 3, which in turn is connected via a thermally insulated pipe 27 to a water circulation pipe 28 which is arranged at the lower edge of the shell i i. After the water on this The bottom edge is passed around, it is through the tube 29, which is also with a Thermal insulation is provided, led up to the upper part of the spiral tube 16. The tubes 27 and 29 traverse the fuel tank inside a streamlined manner trained fender 3o, which is upright and narrow to slide down not to hinder the fuel. Two other similarly designed devices 31 are offset by 120 ° around the cylindrical body to support it, in order to keep it in the correct position at its lower part in the container i. Between the water and / or the water feed pipe 24 and the steam collector 23 circulates the steam through the various parts and sections of the steam boiler in the following Way: first through the snake 25, then through the pipe 26, the bottom 3, the pipe 27, ring 28, tube 29, spiral tube 16, section 18, tube 2o, the section 19, the pipe 22, the section 21, and then finally the steam collector 23 to reach.

Der beschriebene Dampfkessel arbeitet wie folgt: Das in den Behälter i in Stücken eingefüllte Brennmaterial gleitet durch seine eigene Schwere nach unten und wird im Feuerraum stufenweise verbraucht, wo es den zerbröckelnden Krater i o bildet. Die Asche fällt durch die öifnung 4. und wird entsprechend der Bewegung der Kette 5 durch die Öffnung 8 entfernt.The steam boiler described works as follows: That in the container i fuel filled in pieces slides down by its own weight and is gradually consumed in the firebox, where it creates the crumbling crater i o forms. The ashes fall through the opening 4. and become according to the movement the chain 5 through the opening 8 removed.

Die über den zerbröckelnden Krater io streichende Luft wird oben am Kessel in den Zwischenraum 15 eingeführt und strömt dann durch diesen Zwischenraum nach unten. Die Luft tritt dann in die Rührleitungen 1 ¢ der feuerfesten Ausfütterung 13 gemäß dem Pfeil 33 ein, um dann von hier aus in den Feuerraum 32 .auszutreten, wo sie im großen und ganzen in einer Wirbelbewegung über die Oberfläche des zerbröckelnden Kraters i o streicht. Diese überstreichende Luft ist beim Strömen durch den Zwischenraum 15 vorgewärmt worden und hat in den Kanälen 14 entsprechend der von den an der Innenseite des Verbrennungsraumes 9 im Gegenstrom aufsteigenden Verbrennungsgasen übertragenen Hitze eine hohe Temperatur angenommen. Dadurch ist die übertragene Wärme wieder in den Feuerraum 32 zurückgeführt worden, wo sie die Verbrennungstemperatur steigert und damit die Wirksamkeit der Verbrennung heraufsetzt.The air passing over the crumbling crater io is introduced into the space 15 at the top of the boiler and then flows down through this space. The air then enters the agitation lines 1 [of the refractory lining 13] according to the arrow 33 , in order to then exit from here into the combustion chamber 32, where it by and large sweeps over the surface of the crumbling crater io in a whirling motion. This sweeping air has been preheated when flowing through the space 15 and has assumed a high temperature in the channels 14 in accordance with the heat transferred from the combustion gases rising in countercurrent on the inside of the combustion chamber 9. As a result, the transferred heat has been returned to the combustion chamber 32, where it increases the combustion temperature and thus increases the efficiency of the combustion.

Untersuchungen haben gezeigt, daß unter diesen Bedingungen der Brennstoff vollkommen zu C 02 und H20 verbrennt, so daß die erzeugte Hitze praktisch proportional zu der zugeführten Luftmenge ist.Studies have shown that under these conditions the fuel burns completely to form C 02 and H20, so that the heat generated is practically proportional to the amount of air supplied.

Die aus dem Feuerraum austretenden Verbrennungsgase steigen durch die Verbrennungskammer 9 auf, deren Volumen groß genug ist, um in ihr die Verbrennungsreaktion zu beenden. Im Verlaufe der Durchströmung des zylindrischen Körpers i 1, 12 durchströmen die Verbrennungsgase nacheinander die Vorverdampfungsregion 18, den überhitzerabscbnitt 21 und den Verdampferabschnitt 19 und dann endlich die Wasservorwärmeschlange 25, die die angemessene Ausbeute der restlichen Hitze vervollständigt.The combustion gases emerging from the combustion chamber rise through the combustion chamber 9, the volume of which is large enough to carry out the combustion reaction in it to end. In the course of the flow through the cylindrical body i 1, 12 flow through the combustion gases successively the pre-evaporation region 18, the superheater section 21 and the evaporator section 19 and then finally the water preheating coil 25, which completes the adequate recovery of the remaining heat.

Dias Speisewasser für den Kessel kommt durch das Rohr 24 in einer kontrollierbaren Fördermenge an. Es fließt abwärts in die Rohrschlange 25, dann in den Boden 3, dann durch das Rohr 27 und die Ringleitung 28, wo es weiter erhitzt wird, während es gleichzeitig den unteren Teil des Mantels i i, der dicht am Krater i o liegt, kühlt. Nachdem es durch das Rohr 29 aufwärts ,geführt wurde, fließt es danach in der spiralförmigen Rohrschlange 16 nach unten, wo die Erhitzung vervollständigt wird, während es gleichzeitig den Mantel 12 gegen überhitzung durch die Verbrennungsgase schützt. Die Steigung der Spirahvindungen dieses Rohres nehmen von oben nach unten stufenweise zu. Das Maß dieser Zunahme ist abhängig von der Natur des in dem Dampfkessel zu verbrennenden Brennstoffes. Es ist entsprechend geringer, wenn der Heizwert des Brennstoffes höher ist, damit die in dem Zwischenraum 15 zirkulierende Luft keine zu hohe Temperatur erhält.The feed water for the boiler comes through pipe 24 in one controllable delivery rate. It flows down into coil 25, then into the bottom 3, then through the pipe 27 and the ring line 28, where it continues to heat is, while at the same time the lower part of the mantle i i, which is close to the crater i o lies, cools. After it has been passed up through the tube 29, it flows then down the helical coil 16 where heating completes is, while at the same time the jacket 12 against overheating by the combustion gases protects. The incline of the spiral turns of this pipe take from top to bottom gradually to. The extent of this increase is dependent on the nature of the in the boiler fuel to be burned. It is correspondingly lower if the calorific value of the Fuel is higher so that the air circulating in the space 15 does not gets too high temperature.

Die Länge des Rohres 16 ist von der Bedingung abhängig, daß das durch dieses fliefyende Wasser noch vollkommen im flüssigen Aggregatzustand bleibt. Dieses dadurch erhitzte Wasser tritt dann bei 17 am unteren Ende des Röhrensystems ein und steigt darin durch den Abschnitt 18 auf, wo es zu verdampfen beginnt. Es fließt dann durch das Rohr 20 zum unteren Ende des Abschnittes i g, durch den es dann aufwärts strömt und zum größeren Teil verdampft. Der feuchte Dampf, der so erhalten wurde, gelangt dann durch das Rohr 22 zurück zum oberen Teil des Abschnittes 21, durch welchen er dann abwärts strömt, getrocknet und dann überhitzt wird. Wenn die Flüssigkeit durch das Röhrensystem 17 hindurchtritt, dehnt sie sich je nach der Verdampfung ,aus, so daß der Querschnitt stufenweise vergrößert werden muß. Das ist die Ursache, wie schon (oben angeführt, warum das ursprüngliche. Rohr am unteren Ende des Abschnittes 18 später in aufeinanderfolgende Gabelungen aufgespalten ist. Der erzeugte Dampf erreicht dann endlich den Dampfsammler 23. Die Geschwindigkeit, mit der die Flüssigkeit durch das Rohrsystem hindurchfließt, ist überall hoch genug vorgesehen, um das Wasser und den Dampf gemischt zu halten. Jedoch ist es wichtig, daß in der Art, in der das Wasser und der Dampf strömt, die Vorsichtsmaßregel beachtet ist, daß in den Kesselteilen, in denen die Strömung ab,-wärts erfolgt, d. h. die Schlange 25, das Rohr 26, der abwärts verlaufende Teil des R-)hres 27, das spiralförmige Rohr i 6, das Wasser noch unverdampft :strömt oder aber am unteren Teil des Rohres 16 lediglich einen ganz geringen Anteil an Dampf enthält. Die Durchflußgeschwindigkeit ist ausreichend, um diesen geringen Anteil mit dem Wasser mitzureißen.The length of the tube 16 is dependent on the condition that the water flowing through this still remains completely in the liquid state of aggregation. This water heated thereby then enters at 17 at the lower end of the pipe system and rises therein through section 18, where it begins to evaporate. It then flows through the tube 20 to the lower end of the section ig, through which it then flows upwards and evaporates for the greater part. The moist steam thus obtained then passes back through the pipe 22 to the upper part of the section 21, through which it then flows downwards, is dried and then superheated. When the liquid passes through the tube system 17, it expands depending on the evaporation, so that the cross-section must be increased in stages. This is the reason, as already mentioned (above, why the original. Pipe at the lower end of section 18 is later split into successive bifurcations. The generated steam then finally reaches the steam collector 23. The speed with which the liquid flows through the pipe system , is provided high enough everywhere to keep the water and steam mixed, but it is important that, in the manner in which the water and steam flow, the precaution be observed that in the parts of the kettle where the flow occurs downwards, ie the snake 25, the pipe 26, the downward part of the pipe 27, the spiral pipe i 6, the water still not evaporated: flows or at the lower part of the pipe 1 6 only a whole contains a small amount of steam. The flow rate is sufficient to entrain this small fraction with the water.

Die Abschnitte 18 und 19, wo die wirkliche Verdampfung stattfindet, und ferner das Rohr 2o, das die beiden miteinander verbindet, werden dagegen in Aufwärtsrichtung durchströmt, so daß sich keine Dampfsäcke bilden können, die Explosionen verursachen könnten.The sections 1 8 and 1 9, where the actual evaporation takes place, and also the pipe 2o, which connects the two with each other, are flowed through in an upward direction, so that no vapor bags can form, which could cause explosions.

Die Verdampfung ist praktisch. am .oberen Teil des Abschnittes r 9 beendet, und von dort gelangt der nur geringe Wassertröpfchen enthaltende Dampf durch das Rohr 22 nach unten. In dem Abschnitt 21 ist dann die Trocknung des Dampfes vervollständigt, und die Überhitzung erfolgt, wobei die Strömungsrichtung ebenfalls abwärts geht. In dem Dampfsammler 23 ist der Dampf dann nicht nur trocken, sondern ;auch überhitzt.Evaporation is convenient. on the upper part of section r 9 finished, and from there the steam containing only small water droplets passes through the pipe 22 downwards. The steam is then dried in section 21 completes, and overheating occurs, with the direction of flow as well going down. In the steam collector 23, the steam is then not only dry, but also ; also overheated.

Dias Anzünden und Wiederentflammen des Kessels kann vorteilhafterweise durch feine Feuerkammer 3 5 bewirkt werden, die mit einem Rost 36 versehen ist, auf dem mehr oder weniger große Holzstücke 37 aufgelegt sind. ,Dieser Feuerkasten wird in die öff# nung 8 hineingeführt, worauf dann innerhalb des Kessels beispielsweise durch ein nicht gezeichnetes Gebläse ein Unterdruck erzeugt wird. Die Zufuhr der Luft durch den Zwischenraum 15 ist dabei abgesperrt, um die Verbrennungsluft zu zwingen, durch die Öffnung 39 in denn Feuerkasten 3 5 hineinzutreten; das Holz 37 wird daraufhin angezündet. Die Flamme gelangt dann durch den Ansatz ¢o bis zu dem Brennstoff, der auf der Förderkette 5 ruht. Der Feuerkasten wird ,dann wieder weggezogen, die Öffnung 8 geschlossen und der normale Lufteintritt durch den Zwischenraum 15 wiederhergestellt. Gleichzeitig mit diesen Operationen wird die Wasserzirkulation in Gang gesetzt. Wenn das Feuer durchgebrannt ist, steigt der Druck in dem Röhrensystem. Dia zu Beginn des Verdampfungsprozesses statt Dampf Wasser aus dem Sammler 23 erhalten wird, ist dieses Wasser nicht dem Dampfverbraucher, beispielsweise der Kolbenpumpe, Turbine usw. zuzuführen, sondern mußeine Möglichkeit zum Abfließen haben, oder aber es wird durch die Förderpumpe durch den Kondensator wieder zurückgeführt. Zu diesem Zweck können beispielsweise eine :oder mehrere nicht gezeichnete Sicherheitsventile eine kurze Verbindung zwischen dem Dampfaustrittsrohr und dem Kondensator schaffen. Der Dampfverbraucher ist dabei abgeschaltet, und das Wasser und der Dampf zirkulieren dann durch einen geschlossenen Kreis, nämlich Sicherheitsventile, Kondensator, Förderpumpe und Dampfkessel. Sobald eine ausreichend hohe Temperatur erreicht ist, wird der Dampfverbraucher in diesen Kreis eingeschaltet. Dias -Sicherheitsventil bzw. die Sicherheitsventile schließen sich dann automatisch und treten dann nur gelegentlich in Tätigkeit, um den Dampfkreis, wie oben erwähnt, kurz zu schließen, falls der Druck das normale Arbeitsniveau überschreitet. Falls der dampfverbrauchende Apparat eine offene Dampfausströmung 'besitzt, können die 'Sicherheitsventile sofort in die offene Luft führen.The ignition and re-ignition of the boiler can advantageously be brought about by a fine fire chamber 35 which is provided with a grate 36 on which more or less large pieces of wood 37 are placed. This fire box is led into the opening 8, whereupon a negative pressure is generated inside the boiler, for example by a fan (not shown). The supply of air through the space 1 5 is blocked in order to force the combustion air to enter through the opening 39 in the fire box 3 5; the wood 37 is then set on fire. The flame then passes through the approach [o] to the fuel that rests on the conveyor chain 5. The fire box is then pulled away again, the opening 8 is closed and the normal air inlet restored through the gap 1. 5 At the same time as these operations, the water circulation is set in motion. When the fire has burned out, the pressure in the pipe system increases. Since water is obtained from the collector 23 instead of steam at the beginning of the evaporation process, this water is not to be fed to the steam consumer, for example the piston pump, turbine, etc. . For this purpose, for example, one or more safety valves (not shown) create a short connection between the steam outlet pipe and the condenser. The steam consumer is switched off and the water and steam then circulate through a closed circuit, namely safety valves, condenser, feed pump and steam boiler. As soon as a sufficiently high temperature is reached, the steam consumer is switched on in this circuit. The safety valve or safety valves then close automatically and only occasionally come into action to briefly close the steam circuit, as mentioned above, if the pressure exceeds the normal working level. If the steam-consuming apparatus has an open steam outlet, the safety valves can lead to the open air immediately.

Die Regelung der Speisung .mit Wasser und mit Verbrennungsluft ist solcher Art, daß sie zuerst ein praktisch konstantes Verhältnis zwischen Wasserzuführung und Luftzuführung sichert, wobei dieses Verhältnis entsprechend den besonderen Eigenschaften des betrachteten Apparates festgesetzt ist und worauf dann die zugeführte Wasser- und Luftmenge entsprechend der unmittelbar angeforderten Dampfmenge reguliert wird. Mit .anderen Worten, die Zufuhr von Wasser und Luft wird in einem bestimmten Verhältnis zueinander reguliert, wobei diese miteinander verbundenen Zufuhreinrichtun.gen in jedem Momententsprechend den Anforderungen, d. h. er Menge des zu erzeugenden Dampfes, reguliert werden.The regulation of the supply with water and with combustion air is such that they first have a practically constant ratio between water supply and air supply ensures, this ratio according to the special properties of the apparatus under consideration is fixed and whereupon the supplied water and the amount of air is regulated according to the immediately requested amount of steam. In other words, the supply of water and air is in a certain proportion regulated to each other, these interconnected feed devices in every moment according to the requirements, d. H. the amount of steam to be generated, be regulated.

Zu diesem Zweck kann ein Membranmanometer oder ein gewelltes Diosenmanometer benutzt werden, das auf der einen Seite den Druck in der Nähe des Dampfsammlers 23 aufnimmt. Dieses Membranmanometer oder Dosen- bzw. Röhrenmanometer wirkt auf eine Kontrolleinrichtung, beispielsweise einen elektrischen Rheostaten, der in seinem Stromkreis auf die Steuerung einer geschwindigkeitsregulierbaren Transmission einwirkt, diegleichzeitig die Luftpumpe und die Wasserpumpe antreibt, wodurch die Fördermenge ohne Aufgabe des gegenseitigen Verhältnisses zwischen Wasser und Luft geregelt werden kann. Die Wirkung dieser Kontrollgruppe ist so, da,ß sie die Wasserzuführung im Falle eines Druckanstieges bei 23 verringert; im Falle eines Druckabfalls wird die Wasserzufuhr dagegen vermehrt. Alle diese Kontroll- und Steuereinrichtungen können von üblicher Art sein. Sie können in solch feiner Weise konstruiert sein, daß ihre Einwirkung sofort aufhört, wenn :der Druck, im Dampfsammler 23 seinen normalen Wert, weder durch Anstieg oder Fallen, erreicht hat.A diaphragm manometer or a corrugated dose manometer can be used for this purpose be used, on the one hand the pressure in the vicinity of the steam collector 23 records. This membrane manometer or can or tube manometer acts on a control device, for example an electrical rheostat, which is in his Circuit acts on the control of a speed-adjustable transmission, which drives the air pump and the water pump at the same time, thereby increasing the delivery rate can be regulated without giving up the mutual relationship between water and air can. The effect of this control group is such that it controls the water supply in the Decreased case of pressure increase at 23; in the event of a pressure drop, the Water intake, however, increased. All of these monitoring and control devices can be of the usual kind. They can be so finely constructed that their The effect ceases immediately when: the pressure in the steam collector 23 reaches its normal value, neither by rising nor falling.

"Es ist leicht verständlich, daß der Dampfkessel gemäß der Erfindung sehr geschmeidig arbeitet, in dem Sinne, daß er pro Zeiteinheit Dampfmengen liefern kann, die in weiten Bereichen variieren können. Es genügt dabei, die Wasser- und Verbrennungsluftzufuhr zu regeln, um eine mit dem gewünschten Druck und mit der gewünschten Temperatur ausgestattete Dampfmenge zu erhalten. Diese Steuerung kann vorteilhafterweise automatisch erfolgen."It is easy to understand that the steam boiler according to the invention works very smoothly, in the sense that it delivers quantities of steam per unit of time can vary widely can. It is enough regulate the supply of water and combustion air to one at the desired pressure and to obtain the amount of steam at the desired temperature. This control can advantageously take place automatically.

Infolge der völligen Röhrenkonstruktion ist der Dampfkessel für die Lieferung von sehr hochgespanntem Dampf, beispielsweise von iooat, geeignet und kann mit sehr hohen Kesseltemperaturen, beispielsweise 300° C, ohne Beeinträchtigung der Dampfüberhitzung .arbeiten.As a result of the complete tubular construction, the steam boiler is for the Delivery of very high-tension steam, for example from iooat, suitable and can with very high boiler temperatures, for example 300 ° C, without impairment the steam overheating.

Der beschriebene Dampfkessel kann in vielerlei Arten abgeändert werden, besonders was die Form und das Röhrensystem anbetrifft, ferner in der Anzahl der Länge und im Querschnitt der Rohre usw. Die beschriebene Konstruktionsform bezieht sich dabei nur auf einen Spezialfall, bei dem eine große Ausdehnung in der Höhe vorteilhaft ist, wie es in Wärme-, Elektro- und anderen Stationen oder in großen Schiffen der Fall ist.The steam boiler described can be modified in many ways, especially as far as the shape and the tube system are concerned, and also in the number of Length and cross-section of the pipes, etc. The described form of construction relates only on a special case in which there is a large expansion in height is advantageous, as it is in heat, electrical and other stations or in large ones Ships is the case.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Solid fuel-fired high-speed steam generator, containing a fuel container and a combustion chamber, which at the lower end opens to a furnace into which the fuel slides down to form a crater-shaped embankment and which at the upper end becomes a chamber with water. and steam pipes open, with air supply devices being provided which guide the air into the combustion chamber in such a way that it sweeps over the crater surface from top to bottom in as swirling movements as possible, characterized by a jacket (ii) arranged vertically inside the fuel container, the lower part of which is the combustion chamber ( 9), which is thermally insulated by primary air preheating ducts (14), which open on the one hand to the combustion crater (io) and on the other hand to an air duct and preheating hollow jacket (ii, 12), which is passed through the above jacket (ii) and an in this concentrically inserted second jacket (12) is formed and that surrounds the pipe system (25, 16, 18, 19, 20, 21, 22) fed with the water to be evaporated.

2. Steam boiler according to claim i, characterized in that a refractory Lining (13) of the combustion chamber (9) is present on the outside has a lower thermal conductivity than on the inside.

3. Steam boiler according to claims i and 2, characterized in that the water to be evaporated conductive pipe system in the direction of flow of the water one of the air duct and preheating jacket (11, 12) surrounded and above the evaporation tube system (18 to 22) arranged pipe coil (25) for water preheating, honor the firing material supporting tube sheet (3) and one the lower end of the combustion chamber against the Has the combustion chamber shielding pipe ring (28) and that in the preheating jacket (11, 12) a second space that is connected to the evaporation pipe system (18-12), there is a coil (16) serving to preheat the water. q ..

Steam boiler after ' Claim 3, characterized in that the second water preheating coil (16) to the evaporation piping (18-12) is arranged around.

5. Steam boiler according to claims i to ¢, characterized in that the evaporation pipe system is three in a row arranged tube units, namely a tube unit (i 8), in which the evaporation begins and in which the water circulates in an upward direction, a second pipe unit (i 9) for the actual evaporation, in which water and steam go upwards circulate, and a third superheat: raw: purity (21), in which the bowl is in Circulates downwards, with the three tube units in the direction of flow Combustion gases in the order input evaporator (18), then superheater (21) and darui the actual evaporator (i 9) are arranged.

6. Steam boiler after Claim 5, characterized in that the evaporation tubes in such a way are bifurcated that each following in the sense of the development of the evaporation process Rolling purity eitre greater number of tubes than the previous one contains.

7. Steam boiler according to claims i 'ice 6, characterized in that the flow of water in the water preheating coil takes place against the flow of the combustion gases. B.

Steam boiler according to Claims i to 7, characterized in that the slope of the second water preheating coil (16) increases in the flow direction of the water.

9. Steam boiler according to Claims i to 8, characterized in that the water pipe system is arranged so that the flow in the system units is almost by as much Water flowing through it like steam takes place in an upward direction. ok Steam boiler according to claims i to 9, characterized in that the water pipe system is arranged in this way is that in the system units, which for the most part flows through water or steam the flow is against the flow of the combustion gases.