PL8875B1 - Generator parowy o charakterze kotla ze sciankami z rur wodnych. - Google Patents

Description

Wiadome jest, ze w generatorach paro¬ wych zostaje lepiej wykorzystane cieplo paliwa wtedy, gdy do powierzchni, odda¬ jacej cieplo wodzie, przechodzi to cieplo przez promieniowanie, anizeli wtedy, gdy otrzymuje je przez konwekcje czyli krazenie pradów cieplych i ulozenie w tym celu rur wodnych w palenisku, co po- czesci sluzy do zabezpieczenia paleniska od uszkodzenia. Jako dalszy krok w kie¬ runku wykorzystania ciepla promieniowa¬ nia, stosuje sie pionowe sciany paleniska z rur wodnych, tak gesto ustawionych, ze zamykaja one w zupelnosci przestrzen pa¬ leniska, lub przynajmniej tworza jedna sciane pieca. Dla skompletowania genera¬ tora trzeba zaopatrzyc powyzsze urzadze¬ nie jedynie w wode i kotly parowe, w ten sposób otrzymuje sie generator o znacznie mniejszych wymiarach, niz w tym wypad¬ ku, gdy glówne rury wodne sa ustawione na podwyzszeniu nad komora palenisko¬ wa- Taka konstrukcja moze byc nazwana kotlem o charakterze paleniskowym.Jednakze kociol taki posiada powazna wade, poniewaz chlodzace dzialanie po^- wierzchni, otrzymujacej cieplo promieniu¬ jace, jest tak wielkie1, ze plomien paliwa moze wygasnac, wobec czego jest utrud¬ niona ciaglosc opalania. Przez podgrzanie powietrza niezbednego do palenia mozna usunac do pewnego stopnia te niedogod¬ nosc, jednak przy spalaniu w zwykly spo¬ sób paliwa gazowego, plynnego albo roz¬ pylonego, tworzacego plomien rozpo¬ wszechniajacy sie na palenisku, nawet przyuzyciu podgrzanego powietrza plomien ma sklonnosc do wygasniecia.Oprócz tego, przy uzyciu podgrzanego powietrza, gazy spalinowe opuszczajace komore paleniskowa posiadaja jeszcze bardzo wysoka temperature; niedogodnosc ta ma miejsce bez wzgledu na rodzaj uzy¬ wanego paliwa, specjalnie zas przejawia sie przy uzyciu paliwa rozpylonego. Po¬ niewaz w tym wypadku wraz z gazami spalinowemi duza ilosc popiolu o tempera¬ turze bliskiej ich punktu topliwosci opti- szcza komore, przywieraja one do scian komór, przez które gazy przechodza, albo do przegrzewacza, umieszczonego na dro¬ dze gazów spalinowych.. Przedmiotem niniejszego1 wynalazku jest sposób spalania materjalów opalowych w kotlach o charakterze paleniskowym przy wytwarzaniu maksymalnej ilosci energji promieniowania w komorze paleniskowej i zabezpieczeniu stalego opalania bez prze¬ rwy.Wynalazek daje równiez moznosc po¬ wiekszenia w kotle o charakterze paleni¬ skowym powierzchni, pochlaniajacej cieplo promieniowania i obnizenia temperatury popiolu, wychodzacego z komory paleni¬ skowej.Wynalazek daje takze moznosc stoso¬ wania takiej budowy generatora, przy któ¬ rej obieg wody jest dostatecznie szybki, aby zabezpieczyc rury od przegrzania przez okrazajace je gazy o wysokiej tem¬ peraturze.Wedlug wynalazku opala sie kociol o charakterze paleniskowym w ten sposób, zeby burzliwe mieszanie paliwa z powie¬ trzem odbywalo sie na miejscu mozliwie najblizszem do osi komory, przez co lo¬ kalizuje sie spalanie i zabezpiecza sie cia¬ glosc opalania.Ta czesc wynalazku uskutecznia sie w dowolny sposób, lokalizujacy spalanie, wskazany jest jednak sposób wprowadza¬ nia paliwa i powietrza do miejsca spalania przez dwa lub wiecej wej sc, w strumieniach o takiej szybkosci i kierunku, zeby sie wzajemnie okrazaly i szybko mieszaly.Wskazany jest taki kierunek z boków pa¬ leniska, aby kazdy strumien tworzyl mniej Wiecej styczna do kola. Wytworzony w ten sposób wirowy ruch powietrza i pali¬ wa umozliwia szybkie mieszanie i spala¬ nie.Wiadome jest, ze dla otrzymania wy¬ sokiej temperatury, niezbednej do naj¬ wiekszego promieniowania, wazne jest pod- grzanie powietrza spalinowego; do tego celu nadaje sie rekuperator nad kotlem.Korzystne przytern jest, ze gazy spalino¬ we nie stykaja sie z zewnetrzna strona ko¬ tla, zachowujac w ten sposób wiecej cie¬ pla do celu wyzej wspomnianego, anizeli mialoby to miejsce, gdyby wracaly nad rury. Poza tem latwiej jest w taki sposób wykorzystac zalete wynalazku, polegajaca na tem, ze kociol o charakterze palenisko¬ wym jest zewnatrz latwo, ze wszystkich stron dostepny.Wedlug wynalazku w kotlach powyz¬ szego typu nietylko boczne sciany wytwa¬ rzaja przejscia dla wody lecz tez i konce tych scian, dzieki czemu zyskuje sie dal¬ sze powierzchnie, pochlaniajace cieplo promieniowania. Dla umozliwienia ujscia gazów spalinowych musi byc przewidziana dostateczna przestrzen na jednym lub wie¬ cej miejscach pomiedzy rurami wodnemi lub podobnemi. Na rirodze uchodzacych gazów spalinowych mozna umiescic do¬ datkowe rury wodne, obnizajace tempera¬ ture gazów spalinowych do tego stopnia, ze popiól unoszacy sie wraz z niemi w bli¬ skosci rur, tworzacych wypust, lub wyzej wspomnianych rur dodatkowych, do tego stopnia ochladza sie, ze sklonnosc jego do przylegania do przegrzewajacych rur lub scian komory jest bardzo mala.Z tego powodu ta czesc wynalazku po¬ lega na zaopatrzeniu konców rurek wod¬ nych w kóffttfre kotlowa W ksztalcie skrzyn- — 2 —ki- Odpowiednie do tego ujscie gazów spalinowych znajduje sie przy jednym z tych konców rurek wodnych. Jezeli w pio¬ nowym kotle wybiera sie w tym celu ich wierzchni koniec, to pomiedzy rurkami po¬ winny byc dostateczne odstepy dla przej¬ scia gazów i wskazanego juz ochlodzenia przez to gazów poza dodatkowemi nurka¬ mi wodnemi kotla.Jedna z niedogodnosci przy opalaniu rozpylonem paliwem jest daznosc popio¬ lu, unoszonego przez produkty spalinowe, do zbierania sie w bliskosci komina. Wy¬ nalazek niniejszy usuwa te niedogodnosc w ten sposób, ie gazy, opuszczajace pale¬ nisko, przechodza przez komore, zaopa¬ trzona w srodki do osadzania unoszonego przez gazy popiolu.Przy uzyciu rozpylonego paliwa wska¬ zane jest zaopatrzenie dna komory w uj¬ scie dla opadajacego popiolu, wskutek cze¬ go tu i tam jest miejsce miedzy rurami ;, w razie potrzeby, pomiedzy dodatkowemi wodnemi rurami aby zapobiec, w znany sposób, stapianiu sie popiolu w popiel¬ niku, który moze byc komora wymieniona powyzej.Poniewaz niezbedne jest urzadzenie uj¬ scia do popiolu przy dnie komory, wska¬ zane jest wobec tego zblizyc rury wodne do siebie w górze komory, a odprowadzac gazy przy jej dnie.Inne wlasciwosci wynalazku beda wy¬ jasnione w opisie i zalaczonych rysunkach, na których fig. 1 przedstawia pionowy przekrój kotla o charakterze palenisko¬ wym, zbudowanego wedlug wynalazku; fig. 2 przedstawia przekrój pionowy po linji 2—2 fig. 1; fig. 3 — przekrój poziomy po linji 3— 3 fig- 1; fig. 4 — przekrój poziomy po linji 4— 4 fig. 5; fig. 5 — przekrój pionowy odmiany kotla, przedstawionego na fig. 1; fig. 6 przedstawia przekrój pionowy po linji 6— 6 fig. 5; fig. 7 przedstawia przekrój cze¬ sciowy, wskazujacy inna odmiane; fig. 8 jest czesciowym przekrojem, przedstawiam jacym odmiane sposobu dostarczania pali¬ wa do paleniska i fig. 9 i 10 sa widokami, uwidoczniaj acemi plomien, wytworzony w urzadzeniu wedlug fig. 5 i 6.Wedlug fig. 1, 2 i 3 przestrzen palenisko¬ wa A jest ograniczona z czterech stron czterema wiazkami pionowych rur 7, 8, 9 i 10.U góry palenisko jest ograniczone rura¬ mi 11, zdolu zas — rurami 13.Rury 7 przenikaja swemi górnemi koncami do walczaka 14, dolnemi do wal¬ czaka 15. Rury 9 wchodza swemi górnemi koncami do walczaka 16, a. dolnemi — do walczaka 17. Rury 13 sa nachylone do po<- ziomu i swemi górnemi koncami wchodza do walczaka 17, dolnemi — do walczaka 15. Rury 11 sa podobnie nachylone do po¬ ziomu i swemi górnemi koncami wchodza do walczaka 16, dolnemi — do walcza¬ ka 14.Rury 8 lacza sie swemi dolnemi kon¬ cami z komora wodna 19, wystepujaca z walczaka 15 i górnemi koncami z komora wodna 20, wystepujaca z walczaka 16.Rury 10 sa podobnie polaczone na dole z komora wodna 21, a z komora wodna 22 na górze, komory wodne wystepuja z wal¬ czaków 15 wzglednie 16. Taki rozklad rur 8 i 10 z ich komorami wodnemi wytwarza polaczenie miedzy przekatnie przeciwle- glemi walczakami 15, 16 tak, ze powstaje jeden glówny kierunek dla przeplywu wo¬ dy od dolnego do górnego walczaka i dlu¬ gosc tego przeplywu jest niezalezna od ru¬ ry, przez która plyn przechodzi.Jak przedstawione jest na fig. 4, kazda z rur wiazki 7, 8, 9 i 10 posiada na przeciw¬ leglych bokach zebra 23, wskutek czego przy polaczeniu rur zebra sie pokrywaja, tworzac w ten sposób szczelna komore, Jednak calkowite uszczelnienie czterech boków i wierzchu komory osiaga sie zapo- - 3 -tóoca materjalu izolujacego 24 i plaszcza 25. Plaszcz i materjal izolujacy moga byc bardzo lekkie, poniewaz przeciwstawiaja sie temperaturze nie o wiele wyzszej, ani¬ zeli temperatura wody w rurach. Jezeli to jest pozadane, zebra moga scisle przyle¬ gac jedne do drugich. Na wszelki wypa¬ dek zabezpieczaja one od wytwarzania po¬ piolu miedzy rurami, W ten sposób wytworzona komora jest otwarta u dolu i przez przestrzen 27 la¬ czy sie z ]opielnikiem 26. Popielnik moze zawierac zapory, nieoznaczone na rysunku, zmieniajace kierunek przejscia gazów i w ten sposób zmuszajace do osadzania sie po¬ piolu, zawartego w gazach.Walczak 16 jest polaczony pewna ilo¬ scia rur 28 na kazdym swym koncu z od¬ powiednim koncem walczaka 15. Rury 28 znajduja sie poza paleniskiem i tworza schodzace rury krazacego systemu. Ich wielkosc i ilosc jest tak obliczona, ze nie powstrzymuja one bardzo szybkiego kra¬ zenia w walczaku.Rury 13 przedstawiaja soba rury wcho¬ dzace od walczaka 15 do walczaka 17. Ru¬ ry 7 i 9 prowadza od walczaków 15 i 17, wzglednie 14 i 16, a rury 8 i 10 prowadza od komory wodnej 19 do komory wodnej 20, wzglednie od komory wodnej 21 do komory 22.Walczak 16 jest jednoczesnie walcza¬ kiem parowym i wodnym.Krazenie odbywa sie z walczaka 16 do walczaka 15, a stad wgóre przez wszystkie rury 7, 8, 9, 10, 13 i 11 zpowrotem do wal¬ czaka 16.Walczak 16 jest zawieszony na szy¬ nach 30 i to zawieszenie w polaczeniu z faktem, ze rury 7, 9 i 13 sa zwiazane i ze rury 8 i 10 sa polaczone z komorami wod- nemi, umozliwia rozszerzanie i zwezanie sie walczaka bez wywolania szkodliwych natezen poszczególnych czesci konstrukcji.Palniki 31, które sluza dla dostarcza¬ nia paliwa, znajduja sie w kazdym z czte¬ rech rogów paleniska na poziomie nieco tylko nizszym od poziomu walczaka 14.Palnik doprowadza do komory paliwo w postaci cienkich pionowych strumieni, znaj¬ dujacych sie miedzy strumieniami powie¬ trza.Odpowiednie miejsca w rogach miedzy rurami sa pozostawione do wprowadzenia tych palników. Kierunek strumienia pali¬ wa i powietrza, wystepujacego z palników, jest przedstawiony na fig. 3. Strumienie te przedstawiaja soba styczne do kola w srod¬ ku komory; wynikiem tego jest wytworze¬ nie wiru przy spotkaniu sie tych strumieni.Paliwo wprowadza sie z duza szybkoscia, najlepiej wraz z powietrzem, wdmuchiwa- nem przez zwykly kontrolujacy mechanizm zasilajacy, jak to jest pokazane na fig, 5, Wieksza czesc nagrzanego powietrza spalinowego doprowadza sie do strumie¬ nia paliwa przez zassanie lub pod cisnie¬ niem; pierwszy sposób jest lepszy. Powie¬ trze, w ten sposób doprowadzone, nie o- chladza sie przed wejsciem do paleniska wskutek przechodzenia obok rurek wod¬ nych.Wskutek takiego wprowadzania pali¬ wa opalanie odrazu rozpoczyna sie i kon¬ czy; plomien jest krótki, stezony i bardzo goracy. Najlepiej jest doprowadzac ilosc powietrza zblizona do okreslonej teore¬ tycznie.Gazy spalinowe, opuszczajace komore przechodza przez przestrzenie miedzy ru¬ rami 13; rury te maja taka temperature, ze dostatecznie ochladzaja gazy, aby nie dopuscic do stapiama popiolu, zbieraja¬ cego sie w popielniku; rury te jed¬ nak nie ochladzaja gazów do zbyt niskiej temperatury, wskutek czego ga¬ zy, podczas przechodzenia nad prze- grzewaczem, moga nagrzewac pare z wal¬ czaka 16, przechodzaca przez rure 38 i przegrzewacz 37, umieszczony na podwyz¬ szeniu 32. Gazy o jeszcze wysokiej tem¬ peraturze po opuszczeniu przegrzewacza,przechodza przez rekuperator 35, sklada¬ jacy sie ze skrzynki, rozdzielonej cienkie- mi metalowemi sciankami na przedzialki 33 i 34. Gorace gazy przechodza przez przedzialki 33, natomiast powietrze prze¬ plywa przez przedzialki 34 do przejscia 35, posiadajacego rozgalezienia 36, prowadza¬ ce do palników. Przez zasuwy 36a regulu¬ je sie doplyw powietrza, przyczem jedna zasuwa, nieprzedstawiona na rysunku, znajduje sie nad rekuperatorem.Wedlug fig. 2 nalezy zwrócic uwage, ze w szeregach rur 13 (fig. 2) sa one w w roznem od siebie oddaleniu; rury pierw¬ szego i drugiego szeregu sa bardziej odda¬ lone od siebie podczas gdy rury dolnych rzedów sa umieszczone blizej jedna do drugiej; stopniowy stosunek jest wiec stale zachowany. Tourzadzenie ogranicza przej¬ scie gazów spalinowych odpowiednio do zmniejszenia ich objetosci, wynikajacego z powodu oddawania ciepla.Na fig. 4, 5 i 6 sa przedstawione wido¬ ki górne, zamiast dolnych. Konstrukcja jest taka sama, jak byla powyzej opisana.Rekuperator 35 jest podzielony i prze¬ dzialki maja wymiary odpowiednie do ka¬ nalu komina 39, regulowanego klapa 40.Liczba znajdujacych sie nad popielnikiem 26 rur 13 moze byc zmniejszona, poniewaz ich zadaniem jest chlodzenie tylko takiej tjosci popiolu, która pomiedzy nie wpa¬ da.Paliwo wprowadza sie przez grupy palników 41 z kazdej z dwóch przeciwle¬ glych stron, w postaci opuszczajacych sie kii idolowi strumieni. Ksztalt wytwarzaja¬ cego sie plomienia jest pokazany na fig. 10.Sposób palenia, uwidoczniony na fig. 8, jest zasadniczo ten sam, lecz strumie¬ nie paliwa sa wprowadzane poziomo.Konstrukcja, pokazana na fig. 7, za¬ wiera piaty walczak 18, który sluzy jako walczak parowy. Jest on polaczony z wal¬ czakiem 16 zapomoca rur 12, a z walcza-' klem 14 zapomoca krótkich rur, pokaza¬ nych na rysunku.Powyzsze konstrukcje posiadaja te za¬ lete, ze kazda boczna sciana, w zwiazku z wszelka inna boczna sciana, moze sie dowolnie rozszerzac tak samo, jak i wierzch i dól walczaka moze sie rozsze¬ rzac, nie wywolujac szkodliwych napre¬ zen.Nazwa „rura wodna" okresla wszelka rure, przez która moze przeplywac plyn.Pojedynczy szereg rur wodnych w za¬ sadzie wystarcza do wytworzenia oddziel¬ nej pionowej sciany paleniska, moga byc jednak zastosowane dwa lub wiecej sze¬ regów rur najlepiej stopniowanych. PL PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Generator parowy o charakterze kotla ze sciankami z rur wodnych, zna¬ mienny tern, ze opala sie mieszanina pa¬ liwa i powietrza w miejscu, polozonem mozliwie najblizej do osi komory paleni¬ skowej. 2. Kociol ze sciankami z rur wod¬ nych wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze wprowadza sie don paliwo i powietrze w dwóch lub wiecej miejscach do paleni¬ ska w postaci mieszajacych sie strumieni. 3. Kociol wedlug zastrz. 2, znamien¬ ny tern, ze strumienie paliwa i powietrza sa skierowane jako mniej lub wiecej styczne do kola, 4. Kociol wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny tern, ze uchodzace gazy palenisko¬ we nie przechodza nad rurami wodnemi. 5. Kociol wedlug zastrz. 1—2, w któ- ryio wszystkie sciany sa utworzone z prze¬ wodów wodnych, znamienny tern, ze dla ujscia gazów spalinowych rury tworzace jedna ze scian sa mniej lub wiecej rozsu¬ niete. 6. Kociol wedlug zastrz, 5, znamien¬ ny tern, ze przestrzenie dla ujscia gazów spalinowych, w celu powiekszenia ciagu, — 5 —sa zwezone przez dodatkowe przewody wodne. 7. Kociol wedlug zastrz. 1—5, zna¬ mienny tern, ze zaopatrzony jest na gór¬ nej czesci w przewody wodne dla umozli¬ wienia uchodzenia gazów spalinowych i wystarczajace do obnizenia ich tempera¬ tury, w dole zas zaopatrzony jest w prze¬ wody do przejscia popiolu. 8. Kociol wedlug zastrz. 1—7, zna¬ mienny tern, ze popiól wydzielajacy sie z gazów spalinowych przechodzi do komo¬ ry o temperaturze nizszej od punktu to¬ pliwosci tego popiolu. 9. Kociol wedlug zastrz. 7, znamien¬ ny tern, ze jego dolna czesc jest tak zwe¬ zona zapomoca przewodów wodnych, iz temperatura opadajacego popiolu jest niz¬ sza od jego punktu topliwosci. 10. Kociol wedlug zastrz. 1—9, zna¬ mienny tern, ze przewody wodne, tworza^ ce jego pionowe sciany, otrzymuja wode z walczaka lub ze wspólnej komory wod¬ nej, umieszczonej na samym dole kotla. 11. Kocioi wedlug zastrz. 1—10, zna¬ mienny tern, ze jedna ze scian rur wod¬ nych otrzymuje wode z przewodów wod¬ nych, tworzacych calosc lub czesc dna pa¬ leniska, podczas gdy przeciwlegla sciana otrzymuje wode z walczaka lub komody wodnej na samym dole kotla i wyprowa¬ dza ja przez pochylone rury, tworzace ca¬ losc lub czesc górna komory. 12. Kociol wedlug zastrz. 1—11, zna¬ mienny tern, ze posiada walczak dolny i górny, umieszczony przekatnie w stosun¬ ku do komory paleniskowej jeden na¬ przeciw drugiego, przyczem walczaki te sa polaczone miedzy soba rurami, tworzace- mi przynajmniej jedna sciane komory, prostopadla do osi walczaków, wskutek czego plyn przechodzacy z jednego wal¬ czaka do drugiego, przez jakakolwiek badz rure tej sciany, przebywa te sama prze¬ strzen. 13. Kociol wedlug zastrz. 1—12, zna¬ mienny tern, ze strome rurki wiaza prze¬ katnie przeciwlegle walczaki. 14. Kociol wedlug zastrz. 1—13, zna¬ mienny tern, ze walczaki górny i dolny po¬ laczone sa stromemi rurkami, umieszczo- nemi poza paleniskiem. 15. Kociol wedlug zastrz. 1—14, zna¬ mienny tern, ze jest opalany gazowem, plynnem lub rozpylonem paliwem w po¬ laczeniu z mocno ogrzanem sprezonem po¬ wietrzem, przyczem komora, w której pa¬ liwo sie wyladowuje, jest zabezpieczona od promieniowania, wytwarzajacego sie przez gwaltowne spalania, w celu uniknie¬ cia stapiania sie w wyzej wspomnianej komorze, wypadajacego z gazów spalino¬ wych popiolu. 16. Kociol wedlug zastrz. 1—15, zna¬ mienny tern, ze podgrzane powietrze do palenia wprowadza sie do paleniska w ten sposób, ze przy przejsciu nad rurami wodnemi nie ulega ono ochladzaniu. 17. Kociol wedlug zastrz. 1—16, zna¬ mienny tern, ze gazy spalinowe, opuszcza¬ jace palenisko, przechodza przez komore, zaopatrzona w srodki usuwajace popiól, unoszony przez gazy spalinowe. Wilfred Rothery Wood Zastepca: M. Brokman, rzecznik patentowy. "^Do opisu patentowego Nr 8875. Ark. i.Do opisu patentowego Nr 8875. Ark.

2. WC& 2.Do opisu patentowego Nr 8875. Ark.

3. a?& /7 JT^.Ó. A J7%C-&.Do opisu patentowego Nr 8875. Ark.

4. 36*. \#&Do opisu patentowego Nr 8875. Ark.

5. JjtgKó. sfl 39 ^35' <#0 0000000000 000000000000 000000000000 000000000000000000oo00 0000000000000000000000 0000000000000000000000 0000000000000000000000 000000000000000000000 o 0000000000000000 lOOOOOOOOOOOOOOOO O OOOOOOOOOOOOOOOOO liDo opisu patentowego Nr 8875. Ark.

6. rf&7 /PtyS *%Ff .11 IW, W V;JV.fcrf/ Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. /7 [bIbliot £T KAJ -go PL PL