Wynalazek niniejszy dotyczy kotlów, w których czynnik roboczy przechodzi nieja¬ ko przez granice pomiedzy cieklym a pa¬ rowym stanem -skupienia, nie pobierajac ciepla parowania. Czynnikowi temu nada¬ je sie zapomoca pompy cisnienie co naj¬ mniej równe cisnieniu krytycznemu, a tem¬ perature czynnika podnosi sie przynajmniej do wartosci 'krytycznej. Kociol taki stano¬ wi poprostu kociol wodnoirurkowy bez wal¬ czaka, przyozem czynnik roboczy jest prze¬ tlaczany zapomoca pompy. Kociol sklada sie z dwóch glównych czesci, a mianowicie z czesci, do której cieplo doprowadza sie droga promieniowania (czesc, ogrzewana przez promieniowanie), oraz z czesci, do której cieplo doprowadza sie wskutek o- mywania rurek przez gazy (czesc, ogrze¬ wana za posrednictwem gazów przez kon¬ wekcje). W znanych dotychczas konstruk¬ cjach kotlów o cisnieniu krytycznem stre¬ fa przejsciowa, w której czynnik roboczy przechodizi ze stanu cieklego w stan paro¬ wy, znajduje sie wewnatrz czesci kotla, ogrzewanej przez promieniowanie.Przy bardzo wysokich obciazeniachcieplnych czesci, ogrzewanej przez promie¬ niowanie, okazuje sie, ze zaburzenia w pra¬ cy kotla powstaja wbrew oczekiwaniu nie w strefie najwyzszych temperatur, lecz w obszarach o nizszej temperaturze, a miano¬ wicie tam, gdzie znajduje sie strefa prze¬ chodzenia ze stanu cieklego w parowy.Przyczyny tych zjawisk nie udalo sie do¬ tychczas wyjasnic w sposób wyczerpuja¬ cy, W kazdym razie mozna przypuszczac, ze zjawisko to ma swe zródlo w zaklóce¬ niach przewodzenia cieplnego. Zaszla wiec potrzeba takiego udoskonalenia konstruk¬ cji kotlów o cisnieniu krytycznem, aby za¬ burzenia nie zachodzily w strefie przej¬ sciowej. Zagadnienie to zostaje rozwiazane wedlug wynalazku w ten sposób, ze ukla¬ dowi rur nadaje sie takie wymiary, aby strefa przejsciowa czynnika roboczego ze stanu cieklego w parowy znajdowala sie w czesci kotla, ogrzewanej za posrednictwem goracych gazów. Strefa przejsciowa z rurka¬ mi nie podlega wówczas dzialaniu ciepla promieniowania. Doswiadczenia, przeprowa¬ dzone w przemysle nad kotlami, udoskona- lonemi w1 ten sposób, wykazaly, ze zaburze¬ nia, dajace sie przedtem we znaki, znika¬ ja prawie zupelnie. Usuwa to koniecznosc dalszego doprowadzania ciepla, niezbed¬ nego do osiagniecia pozadanego stanu kon¬ cowego pary, w czesci, ogrzewanej przez omywanie rurek gazami, gdyz pozwala u- klad rurek wprowadzic jiapowrót do cze¬ sci, ogrzewanej przez promieniowanie.Przelozenie strefy przejsciowej do cze¬ sci, ogrzewanej przez omywanie nurek za- pomoca gazów, umozliwia skonstruowanie innej postaci kotla. Kotly o przeplywie cieczy, wykonane jako kotly wodnoruirko- we, sa, jak to powszechnie wiadomo, bar¬ dzo' wrazliwe na stopien czystosci wody za¬ silajacej. Z biegiem czasu moga wytwarzac sie osady, które zwezaja przeswit przeply¬ wowy. Osady te powstaja wskutek zage¬ szczania lugów. W licznych dziedzinach stosowania kotlów parowych o cisnieniu krytycznem mozna wprawdzie rozporza¬ dzac woda o pozadanym stopniu czystosci, ale i wówczas do wody zasilajacej moga sie przedostawac niepozadane zanieczy¬ szczenia. Zachodzi to np. wówczas, gdy skraplacz wykazuje nieszczelnosci, tak iz woda chlodzaca moze mieszac sie ze skro- plinami. Stezenie lugu nie jest jednakowe w calym obiegu, lecz zwieksza sie w kierunku strefy przejsciowej. Samoczynne oczyszcza¬ nie wody, jak w kotlach zwyklych, nie jest tu mozliwe, gdyz kotly do wytwarzania pary o cisnieniu krytycznem nie posiadaja walczaków, w których lug móglby sie za¬ geszczac. Wytwarzanie pary w kotlach o cisnieniu krytycznem daje jednak moznosc odprowadzania zgeszczonego lugu przez zastosowanie na drodze przeplywu ruro¬ watego rozszerzenia w strefie przejscio¬ wej. Na drodze przeplywu czynnika wla¬ cza sie mianowicie niewielki zbiornik, któ¬ ry wobec wysokich cisnien moze byc wy¬ konany w postaci niewielkiego rozszerze¬ nia rury. Kociol taki prowadzi sie naogól w ten sposób, aby para w rozszerzeniu ru¬ ry byla nieco przegrzana. Dla odprowa¬ dzenia natomiast zageszczonego lugu nale¬ zy, zmniejszajac np. doprowadzanie pali¬ wa, obnizyc temperature gazów w czesci, ogrzewanej za posrednictwem gazów, wsku¬ tek czego spada równiez temperatura we wzmiankowanem rozszerzeniu rury. Po¬ niewaz jednak cisnienie krytyczne we¬ wnatrz rury, podtrzymywane zapomoca pompy, nie zalezy od danej temperatury chwilowej, zatem rura wypelnia sie czyn¬ nikiem o cisnieniu krytycznem, lecz o tem¬ peraturze nizszej od krytycznej, t. j. cie¬ cza. Poniewaz, jak wspomniano powyzej, stezenie lugu rosnie w kierunku strefy pa¬ rowania, zatem do rozszerzenia rury prze¬ dostaje sie lug stezony, który mozna latwo usuwac, zaopatrzywszy rozszerzenie w za¬ wór spustowy. Przy wzmozonem dopro¬ wadzaniu ciepla osiaga sie ponownie pier¬ wotny poziom temperatury, a rozszerzenie — 2.- —rury anittjcfeifc sLe^ znowu pasa steesa przej¬ sciowa w strumieniu pary. Badania wyka¬ zaly, ze rozszerzenie rury nalezy dobrac tak, aby szybkosc przeplywu przez rure w tewi miejscu nie przekraczala 0,5 m/sek.Rozszerzenie rury zaleca sie umiescic talk, aiby nie podlegalo ono dzialaniu spalin. Po¬ niewaz w kotlach wodnorurkowych dla o- siagniecia dokladnego zmieszania zawarto¬ sci poszczególnych rur równoleglych, rury te laczy sie ze zbiornikami, od których od¬ chodza inne rury, w pewnych przeto wa¬ runkach mozna jeden z takich zbiorników wyposazyc w urzadzenie do spuszczainia zageszczonego lugu, o ile zbiornik jest po¬ lozony w strefie, której temperature moz¬ na obnizac ponizej temperatury krytycz¬ nej przez obnizenie temperatury spalin.Od zwyklych walczaków kotlowych rozszerzenie wspomniane rózni sie tern, ze przezen plynie ustawicznie para i w pew¬ nych tylko okresach napelnia sie ono lu¬ giem stezonym, zaleznie od woli palacza, gdy natomiast zwyczajne walczaki kotlo¬ we sa przedewiszystkiem wypelnione cie¬ cza.Jeden przyklad wykonania wynalazku jest przedstawiony na fig. 1.Kociol, zaopatrzony np. w palenisko o ruszcie lancuchowym 1, sklada sie z komo¬ ry ogniowej 2 oraz z dwóch kanalów dy¬ mowych 3a i 36. Plomien, wytwarzajacy sie na ruisizcie 1, wznosi sie najpierw w komo¬ rze 2 wgóre, poczerni spaliny, wywiazujace sie z plomienia, przeplywaja u góry komo¬ ry 2 wdól do kanalu 3a, a nastepnie zawró¬ ciwszy u spodu, wznosza sie w kanale 3b ku dmuchawie 4, która wytlacza spaliny do komina 5. W komonze 2 i kanalach 3a i 3b umieszczone sa wezownice 6, 7, 8, 9, 10 i 11, przez które pompa 12 przetlacza stale czynnik roboczy, podlegajacy stopnio¬ wo coraz to silniejszemu ogrzewaniu. Wy¬ tworzona pare doprowadza sie przewodem 13 do urzadzen odbiorczych. Poniewaz we¬ zownice 8 i 10 znajduja sie bezposrednio nad plomieniem, unoszacym sie z rusztu, przeto ogrzewanie tych czesci rur nastepu¬ je pnzedewszyistkiem przez promieniowa¬ nie, natomiast 'Ogrzewanie wezownic 6, 7, 9 i 11, umieszczonych w kanalach 3a i 36, nastepuje wskutek omywania ich goracem! gazami. Podczas ruchu kotla pompa prze¬ tlacza czynnik roboczy kolejno przez we¬ zownice 6, 7, 8, 9, 10 i 11 i czynnik ten po¬ zostaje w stanie cieklym, dopóki nie osia¬ gnie temperatury krytycznej, odpowiadaja¬ cej krytycznemu cisnieniu danego czynni¬ ka. Z chwila, gdy to nastapi, ciecz zamie¬ nia sie w pare. Strefa, w której zachodzi zamiana cieczy w pare, lezy, stosownie do wynalazku, w odcinku rury, oznaczonym klamerka i liczba 14. Z rysunku wynika po¬ nadto, ze za obszarem przejsciowym 14, li¬ czac w kierunku przeplywu czynnika, znaj¬ duje sie rurowate rozszerzenie 15. Dopóki kociol pracuje normalnie, strefa przejscio¬ wa 14 przypada w ogrzewanym spalinami kanale 3a (liczac w kierunku przeplywu) przed rozszerzeniem 15. W celu usuniecia z kotla szlamu nalezy zapomoca przyrza¬ dów regulacyjnych 16 i 17 zmienic liczbe obrotów obu silników 18 i 19 tak, aby tem¬ peratura spalin obnizyla sie do wartosci, przy której rozszerzenie 15 napelnia sie ciecza. Ciecz, doplywajaca do rozszerzenia 15, obfituje, jak wyjasniono powyzej, w so¬ le. Stezony ten roztwór mozna odprowa¬ dzic przewodem 20 przez zawór 21 naze- wnatrz. Po usunieciu w ten sposób z kotla najbardziej stezonego lugu i czescaowem oczyszczeniu zawartosci kotla przesuwa sie strefe przejsciowa w drodze wzmocnienia nagrzewania, a wiec w sposób bardzo pro¬ sty, napowrót w miejsce, poprzedzajace rozszerzenie 15, do kanalu 3a. Fig. 1 wy¬ jasnia oprócz tego, w jaki sposób przewód parowy (rurke wezownicy) mozna popro¬ wadzic poza rozszerzeniem 15 wzglednie poza strefa odprowadzania ^zlaniu, np. znowu do komory 2, ogrzewanej przez pro¬ mieniowanie i otrzymujacej cieplo do prze- — $ —grwnia pary, plynacej na tym odcinku drogi.Na* fig* 1 przwdstiawiotns* przyklad wy- konania kotka, skladajacego sie z jednego tyJko szeregu wezcwmic. Nic jednak nie stoi -»a przeszikodbLe zastosowaniu wyna- Lazku do kotlów z kilkoma równoleglemi szeregami wezawndc.W opteie powyzszym zaznaczono, ze u- suw&nifc sztamu mozna uskuteczniac po u- p^zednsem przytlumieniu ogrzewania. Ist¬ niej# jediB^ jeszcze ri^ sposób usuwania szlamu bez tlumienia ogrzewania, a miano- wacie pcaez zwiakiszeme ilosci doprowadza¬ nego osyromika roboczego. W tym przypad¬ ku nastepuje równiez przesuniecie strefy przejsciowej w kierunku przeplywu czyn¬ nikaroboczego. Zjawisko to -wyzyskuje sie W5adlu(g -wynalazku w ten sposób, ze w1 ko¬ tle z tólkoma równoleglemi szeregami we- zownic umiet$zcza sie za kazda strefa przej- soiowa przewód spustowy, przyczem dzie¬ ki zwiekszeniur przeplywu w podlegaj ace j odmtilaniu rurze strefa przejsciowa zosta¬ je przesunieta na taka odleglosc, alby w miejscu przylaczenia przewodu spustowe¬ go zna^d^w^k'8^ juz nie para, lecz ciecz, i prze^ przewód te» moina bylo odjprowa- dzac stezony lug. Poza tern, wedlug wyna¬ lazku, poza miejscem odgalezienia umie¬ szcza sie przyrzad, który dziala na poda- bienfttwo zaworu zwirotnego i zapdbiega podczas •odimodania doplywowi czynnika roboczego z innych rur, niepodl^gajaeych oczyszczaniu.Zjawiska, wystepujace podczas oczy¬ szczania wody- od szlamu, wyjasniaja fig. 2 — 5. Powierzchnie ogrzewalna kotla sta¬ nowia wylacznie rury. Rury te sa umie¬ szczone -czesciowa w komorze ogniowej 51, a czesciowo w kanalach spalinowych 52 i 53; sa one przeto ogrzewane czesciowo przez promieniowanie, czesciowo zas przez omywanie ich gazami Kocio! jest ogrzewa¬ ny np, zapomoca paleniska o ruszcie lan¬ cuchowym 54, SpaU^y^ wywiazujace sie z plomienia, plyna najpierw do czesci górnej komory 51, skad plyna do kanalu 52, opa¬ daja nadól i wznosza sie ponownie do gó¬ ry w drujgiej komorze 53, skad uchodza nazewnatrz. Czynnik roboczy tloczy przez rury pompa 55, napedzana silnikiem elek¬ trycznym 56, który mozna regulowac. Na rysunku przedstawiono dla przykladu trzy równolegle zespoly wezownic. Jak to wy¬ nika z rysunku, czynnik roboczy plynie z glównego przewodu zasilajacego 57 do zbiorniczka 58, poczem rozdziela sie np. na trzy równolegle galezie, umieszczone w ka¬ nale spalinowym 53, nastepnie zawartosci poszczególnych galezi mieszaja sie ponow¬ nie w zbiorniczku 59 i plyna wspólnym przewodtem do zbiorniczka 60, skad plyna znowu poszczególnemi przewodami i t. d. az do zbiorniczka 69. Powierzchnia ojgrze- wialina winna byc dobrana tak, aby strefa, w której nastepuje przejscie cieczy w pare, znajdowala sie w miejscu, oznaczonem na rysunku klamerkami i liczbami 70, 71 i 72.Przed zbiorniczkiem 65, znajdujacym sie, liczac w kierunku przeplywu czynnika ro¬ boczego, za sitrefa przejsciowa, wlaczony jest w kazda galami narzad dlawiacy 73, 74, wzglednie 75. Polozenie narzadów dlawia¬ cych oraz ich ksztalt przedstawiaja fig. 2 i 3. Narzad dlawiacy jest wykonany w po¬ staci dyszy, umieszczonej na drodze prze¬ plywu czynnika roboczego w ten sposób, ze przy normalnej pracy kotla czynnik ten doplywa do wezszego otworu dyszy, a od¬ plywa przez szerszy jej otwór. Zamiana ci¬ snienia na szybkosc, nastepujaca w naj¬ wezszym przekroju dyszy, zostaje wyrów¬ nana znowu w czesci rozszerzajacej sie.Podczas normalnej pracy urzadzenia dy¬ sza taka wywoluje nieznaczny tylko (prak¬ tycznie biorac) spadek cisnienia. Gdy jed¬ nak kierunek przeplywu odwraca sie, to jest gdy czynnik doplywa przez szerszy przekrój dyszy, a odplywa przeswitem najwezszym, to w miejscu tern nastepuje silne dlawienie czynnika. Zjawisko to zo- — 4 —staje wyzyskane w sposób, objasniony po¬ nizej.Poza tern na rysunku uwidoczniono prze¬ wody -spustowe do szlamu 79, 80 i 81, przy¬ laczone do galezi 76, 77 i 78 pomiedzy stre¬ fa przejsciowa a zwrotnym narzadem dla¬ wiacym. W konce przewodów spustowych wlaczone sa tarcze dlawiace 82, 83 i 84 oraz zawory spustowe 85, 86 i 87.W razie potrzeby oczyszczenia np. ga¬ lezi 76 postepuje sie w sposób nastepuja¬ cy. Przedewszystkiem strefa 70, w której nastepuje przemiana cieczy na pare, winna byc tak przesunieta, aby ciecz, zawieraja¬ ca szlam luib sole, doszla przynajmniej do miejsca przylaczenia odnosnego przewodu spustowego 79. W niniejszym przypadku przesuniecie strefy przejsciowej nastepuje wskutek wzmozenia przeplywu czynnika, plynacego w odpowiedniej rurze. Rozpa¬ trujac w celu uproszczenia przyklad licz¬ bowy, w zalozeniu, ze do przesuniecia strefy 70 w galezi 76 wymagany jest prze¬ plyw dwa razy wiekszy od przecietnego 0, nalezy zwiekszyc wydatek pompy w trzech równoleglych galeziach az do 4/3 Q. Jednoczesnie z podniesieniem wydatku pompy malezy otworzyc zawór 85 w celu wypuszczenia lugu. Aby ilosc pary, wy¬ produkowana podczas tego procesu, pozo¬ stala niezmienna, nalezy zawór 85 otwo¬ rzyc w takim stopniu, aby przez przewód spustowy 79 wyplywala M* 0 cieczy. W celu wzajemnego uzgodnienia podanych stosunków przed zaworem 85 umieszcza sie w mysl wynalazku tarcze dlawiaca 82, która nawet przy calkowitem otwarciu za¬ woru 85 redukuje samoczynnie, przy okre- slonem zgóry cisnieniu pompy, wydatek do wartosci Q/3. Fig. 3 przedstawia podobna tarcze w wiekszej podziialce. Po wypu¬ szczeniu w ten sposób dostatecznej ilosci cieczy z galiezi 76, nalezy zamknac zawór 85, a jednoczesnie otworzyc zawór 86 albo 87, lub tez, gdy oczyszczanie obu galezi 77 i 78 zostalo juz dokonane poprzednio, na¬ lezy jednoczesnie sprowadzic wy?d#tek pompy do nonnaiLnej wartosci Q. jP^J 4ysa wzgledem znaczenie dysz dlawiacych 73* 74 i 75 nie nasuwa zadnych wat^liwplici.Gdyby nie bylo bowiem tych dyez 4laifia^ cych, to podczas oczyszczania ktpr^jfcol- wiek galezi moglaby ze zbiorniczka 65, wskutek zmniejszonego cisnienia w tej ga¬ lezi, przeplywac do niej pewna ilosc czyn¬ nika. Poniewaz, jak wspon^niano powywjt dysza dlawiaca jest umieszczona tak, ze zapobiega w dostatecznym stopniu zmianie kierunku strumienia, zatem wezow»P?» P&~ laczone ze zbiorniczkiem 65, pozostaja na¬ dal zasilane podczas oczyszczania ta sama iloscia czynnika roboczego, co i przy ru¬ chu normalnym.Na fig. 5 przedstawiono, ze lug, otrzy¬ many po oczyszczeniu, mozna nagromadzic w zamknietym zbiorniku, z którego mozna pobierac pare ulatniajaca sie wzglednie o- trzymana po dodatkowem ogrzaniu lugu i doprowadzac te pare do zuzywajacego ja odbiornika niskopreznego. PL