Wasserröhrenkessel. Die Erfindung betrifft einen Wasserröh- renkessel, der insbesondere zur Erzeugung von Dampf von einer Spannung von 60 Atm. und mehr geeignet ist. Nach der Erfindung wird der Kessel so durchgebildet, dass er bil lig herzustellen und sicher und wirtschaft lich im Betrieb ist.
In den Zeichnungen sind Ausführungs formen eines Kessels nach der Erfindung beispielsweise dargestellt. Abb. 1 zeigt zur Hälfte in Vorderansicht, zur Hälfte im Schnitt nach der Linie 1-1 von Abb. ? (in der Pfeilrichtung gesehen) eine Ausführungs form des Kessels; Abb. \? ist ein Schnitt im rechten Winkel zu Abb. l; Abb. 3 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform, die eine Hälfte in Ansicht und die andere Hälfte im senkrechten Schnitt.
Gemäss den Abb. 1 und ? wird der Brenn stoff auf den Rosten 1 im untern Teil des von der ITmmaueran- ' umschlossnien Feue- rungSrauines verbrannt. Oberhalb der Roste befindet sich der- Feuerraum 3 und der Ver- brennungsr < iuin -1. Die Feuerung kann ge- wünschtenfalls auch für Kohlenstaub, Öl oder Gas eingerichtet werden; in diesen Fällen werden die Roste durch Brenner ersetzt.
Die Heizfläche des Kessels liegt auf beiden Sei ten des Verbrennungsraumes derart, da.ss das Querschnittsprofil dieses Raumes die Gestalt eines<B>"A"</B> oder eines umgekehrten "V" hat, wobei die Spitze des V oben liegt.
Die Heizfläche des Kessels umfasst gerade Rohre, deren Enden in einander gegenüberlie genden Wasserkammern befestigt sind. Diese Kammern liegen neben den seitlichen Wän- den der Kesselumma.üerung, wie aus Abb. 2 hervorgeht. Jede Kammer hat rechteckigen Querschnitt und kann aus mehreren Teilen bestehen; beispielsweise sind die an den Ver brennungsraum angrenzenden Reihen aus drei 'feilen zusammengesetzt, die im Schnitt der Abb. 1 mit a, b und c bezeichnet sind.
Die auf der andern .Kesselseite liegenden Teile sind symmetrisch zu den im Schnitt gezeichneten Teilen angeordnet. Die Kam mern der nächsten (in Richtung nach aussen liegenden) Reihe haben ebenfalls drei Teile d. e und t, ebenso die fünfte Reihe. Die dritte und die vierte Kammerreihe hat nur je einen langen obern Teil eo bezw. :x und einen kur zen untern Teil y bezw. r. Die sechste und siebente Reihe besteht aus zwei Teilen. Die verschiedenen Kammerteile sind durch Rohr stücke 5 verbunden.
Die den in Abb. 1 gezeigten Kammern gegenüberliegenden Kammern, d. 1i. die, in denen die vordern Enden der in Abb. 1 ge zeigten Wasserrohre befestigt sind, liegen etwas- niedriger_ als die hintern Kammern, Dies geht auch aus Abb. 2 hervor. Daher ver laufen die Wasserrohre 6 mit einer Steigung zur Rückseite des Kessels.
Diese Steigung hat den Zweck, den Wasserumlauf durch die Rohre zu erleichtern und dem in ihnen gebil deten Dampf ein leichteres Entweichen zu ermöglichen < In den in Abb. 2 auf der linken Seite gezeigten Kammern findet ein Ab- ivärtsströmen, in den auf der rechten Seite gezeigten Kammern ein Aufwärtsströmen des Wassers statt.
Die die Kammern<I>a, b</I> und c mit den ihnen gegenüberliegenden Kammern verbin denden Wasserrohre sind nicht nur der Ein wirkung der in ihnen vorbeiströmenden Heizgase, sondern auch der strahlenden Wärme der Feuerung ausgesetzt. Sie müssen daher eine genügende und sichere Wasser zufuhr und einen richtigen Umlauf haben. Die Menge des Wasser- und Dampfgemisches. das am andern Ende dieser Rohre entnom men wird, ist gross. Aus diesem Grunde sind zusätzliche Umlaufkammern vorgesehen, die mit g, <I>lt.</I> i und g', hl, i.' bezeichnet sind.
Die Teile g,<I>h,</I> i sind in der gezeigten Weise durch Rohrstücke untereinander verbunden; die Teile g und 1r, stehen mit ihren obern En den bei<I>7c</I> und in.
mit den Teilen<I>a</I> und<I>b</I> in Verbindung. Die Teile cg', hl, i.' sind an ihren untern Enden bei p, q und r mit den Teilen (c. <I>b</I> und c in Verbindung. Die Teile g und f/' stehen durch Rohrstücke mit den Teilen .i und j' in Verbindung,
die beide neben der Kesselwand und parallel zu ihr angeordnet und mit den Wasserrohren 7 verbunden sind. Die andere Hälfte des Kessels ist ebenfalls mit derartigen zusätzlichen Umlaufkammern versehen.
Der obere 'feil des Raumes zwischen der zweiten und der dritten Wasserrohrreihe wird durch die Heizfläche eines Überhitzers ausgefüllt. Die in der Zeichnung dargestellte Gestalt dieses Überhitzers stellt nur eine be vorzugte Ausführungsform an bevorzugter Stelle dar. Er besteht aus zwei Sammlern 8 und 9 und aus Überhitzerelementen 10, deren Enden an die Sammler angeschlossen sind. Ein Rohr 9a verbindet den Dampfbehälter 1-1 mit dem Überhitzernassdampfsammler 9, während 8a den Auslass für den überhitzten Dampf bezeichnet.
An die obern Enden der obersten Wasser kammerteile sind Rohre 11 und 12 ange schlossen; die Rohre 11 stehen mit einer Querkammer 13, die Rohre 1? mit dem Be hälter 14 in Verbindung. Die Querhammer 13 ist mit dem Dampfbehälter 14 durch Rohre 15 verbunden. Auch der Überhitzer und die Teile 11, 1? und 15 sind auf der andern, in Abb. 1. in Ansicht gezeigten Seite des Kessels ebenso angeordnet @vie auf d-or im Schnitt gezeigten Seite.
Ausser den erwähnten Kammern und Roh ren sind weitere Kammern und Rohre an geordnet, die weiter ab von der Feuerung liegen und einen Vorwärmer bilden. Einige dieser Kammern sind mit A bezeichnet. wäh rend ihre Verbindungswasserrohre mit 16 be zeichnet sind. Durch diese Kammern und )Vasserrohre fliesst das Speisewasser des Kessels auf seinem Wege zum Kessel. Der Weg, den das Wasser beim Durchfliessen des Vorwärmers nimmt, ist unwesentlich und daher nicht näher bezeichnet. Anschlüsse an den Schornstein sind bei 17 und 18 gezeigt.
Oben ist der Kessel durch eine fand 19 ab gedeckt, die auf den obersten Kessel- und Vorwärmerrohren liegt.
Die Heizgase steigen zu den Schorn steinanschlüssen 17 und 18 auf, wobei sie die Überhitzer- und Vorwärmerheizfläch(, bestreichen. Aus der Gestalt und Anordnung der Teile folgt eine Zusammenziehung des Dui@cliflussduerschnittes für die Heizgase un- gefähr im Verhältnis zu der Zusammenzie hung, welche die Heizgase durch ihre Ab kühlung an den Heizflächen erleiden.
Das Wasser fliesst durch die links in Abb. 2 gezeigten Kammern nach unten, dann durch die Rohre 6 zur andern Seite des Kes sels und aufwärts durch die Kammern die ser Kesselseite, dann durch die Rohre 11 in die Kammer 13, durch die Umlaufrohre 15 zum Behälter 14 und von dort durch die Rohre 12 zurück zu den Kammern der lin ken Seite. Der erzeugte Dampf wird durch das Rohr 9a zum Überhitzer geführt, von dem er im überhitzten Zustand dem Auslass 8n zur Abführung an der Verwendungsstelle zuströmt.
Die Hauptvorteile des beschriebenen und dargestellten Kessels sind folgende: Es werden nur gerade Rohre verwendet. Grosse Behälter, die bei hohen Drücken teuer werden, sind vollständig vermieden. Ein ver hältnismässig grosser Teil der Kesselver- dampfungsfläclie ist der strahlenden Wärme der Feuerung ausgesetzt. Die Gestalt und Anordnung der Wasserrohrheizfläche ist derart, dass ein grosser Verbrennungsraum entsteht, ohne dass der Kessel, d. h. der Rauminhalt des ummauerten Kessels vergrö ssert zu werden braucht.
Die Wasserrohr heizfläche ist nach unten verlängert, so dass ein Schutz für die feuerbeständigen Wände des Verbrennungsraumes entsteht, deren Un terhaltung in modernen Kesselanlagen sehr teuer wird. Die Wasserkammern, in welche die Wasserrohre münden, sind unterteilt und können aus Flusseisen, Gussstahl oder derglei chen bestehen. Die Abnahme des Gasquer schnittes, welche ungefähr proportional der Abnahme des spezifischen Gasvolumens ist, wird ohne Anwendung von Leitwänden er reicht, die stets teuer in der Anschaffung und Unterhaltung sind. Da keine Umkehr des Gasstromes stattfindet, werden die Zug verluste vermindert.
Der Überhitzer liegt nahe genug an der Feuerung, um den in mo dernen Anlagen gewünschten hohen Über hitzungsgrad liefern zu können, und ist doch genügend gegen zu grosse strahlende und an- dere Wärme durch Zwischenschaltung was sergefüllter Teile geschützt. Die Wasser rohre sind so angeordnet, dass sie in bezug auf die Richtung des Gasstromes versetzt liegen, was bei der beschriebenen Kessel durchbildung erreicht werden kann, ohne dass die Gestalt der Kammern verwickelt wird.
Bei der in Abb. 3 dargestellten Ausfüh rungsform ist die allgemeine Anordnung der Feuerung und der Kesselheizfläche ähn lich der bei der zuerst beschriebenen Aus führungsform, nur sind die Wasserkammern, in welche die Wasserrohre münden, hier in senkrechter Lage angeordnet. Die Kammern auf der rückwärtigen Seite liegen tiefer als die auf der vordern Seite, so däss die Was serrohre auch hier die für den Wasserlauf erforderliche Neigung aufweisen. Die Kam mern weisen von der Mitte des Kessels nach aussen gesehen wachsende Längen auf und sind auch hier zweckmässig unterteilt; die Anzahl der Teile ist beliebig.
Ein Raum ist freigelassen für den Überhitzer 10a, dessen Elemente ungefähr parallel zu den schrägen Seiten des Verbrennungsraumes liegen und nur durch eine geringe Anzahl von Wasser rohren von diesem getrennt sind.
Bei der Ausführung in Abb. 3 sind keine Hilfseinrichtungen für die Unterstützung des Wasserumlaufes gezeigt, sie können jedoch auch hier verwendet werden.
Bei der dem Beschauer der Abb. 3 zuge kehrten Seite des Kessels ist die Wand durch Wasserrohre 30 geschützt; die oben an die Wasserkammern des Kessels und unten an eine besondere Wasserkammer 31 ange schlossen sind. Diese Kammer 31 steht mit dem Wasserraum des Behälters 14a durch ein Rohr 32 in Verbindung. Eine solche Wasserrohrschutzwand kann auch auf der gegenüberliegenden Seite des Kessels ange ordnet sein.
Ein Blasrohr 33 dient zum Ausblasen von Unreinigkeiten aus den Kammern, mit denen es durch Rohre 34 verbunden ist.
Auch diese Ausführungsfarm des Kes sels, auf die im allgemeinen die Beschrei- bung der ersten Ausführungsform passt, weist die gleichen Vorteile auf wie jene.
Water tube boiler. The invention relates to a water tube boiler, which is used in particular to generate steam at a voltage of 60 atm. and more suitable. According to the invention, the boiler is designed so that it is bil lig to produce and safe and economical to operate.
In the drawings, execution forms of a boiler according to the invention are shown for example. Fig. 1 shows half in front view, half in section along the line 1-1 of Fig. (seen in the direction of the arrow) an execution form of the boiler; Fig. \? is a section at right angles to Fig. 1; Fig. 3 shows a modified embodiment, one half in view and the other half in vertical section.
According to Fig. 1 and? the fuel is burned on the grates 1 in the lower part of the firing area surrounded by the ITmauer an ' The combustion chamber 3 and the combustion chamber -1 are located above the grates. If required, the furnace can also be set up for coal dust, oil or gas; in these cases the grates are replaced by burners.
The heating surface of the boiler lies on both sides of the combustion chamber in such a way that the cross-sectional profile of this chamber has the shape of an "A" or an inverted "V", with the point of the V at the top.
The heating surface of the boiler comprises straight pipes, the ends of which are fixed in mutually opposite water chambers. These chambers are located next to the side walls of the boiler enclosure, as shown in Fig. 2. Each chamber has a rectangular cross-section and can consist of several parts; For example, the rows adjacent to the combustion chamber are composed of three 'files, which are denoted by a, b and c in the section of Fig. 1.
The parts lying on the other .Kesselseite are arranged symmetrically to the parts drawn in section. The chambers of the next row (in the outward direction) also have three parts d. e and t, as well as the fifth row. The third and fourth row of chambers only have a long upper part eo respectively. : x and a short under part y resp. r. The sixth and seventh rows consist of two parts. The various chamber parts are connected by pipe pieces 5.
The chambers opposite the chambers shown in FIG. 1i. those in which the front ends of the water pipes shown in Fig. 1 are fastened are slightly lower than the rear chambers. This can also be seen in Fig. 2. Therefore ver run the water pipes 6 with a slope to the rear of the boiler.
The purpose of this slope is to facilitate the circulation of water through the pipes and to allow the steam formed in them to escape more easily. In the chambers shown on the left in Fig. 2 there is a downward flow, in the chambers on the right the chambers shown, an upward flow of the water takes place.
The water pipes connecting the chambers <I> a, b </I> and c with the chambers opposite them are not only exposed to the effect of the heating gases flowing past them, but also to the radiant heat of the furnace. You must therefore have a sufficient and safe water supply and a correct circulation. The amount of water and steam mixture. that is taken from the other end of these tubes is large. For this reason, additional circulation chambers are provided, which are marked with g, <I> lt. </I> i and g ', hl, i.' are designated.
The parts g, <I> h, </I> i are connected to one another in the manner shown by pipe sections; the parts g and 1r are with their upper ends at <I> 7c </I> and in.
with parts <I> a </I> and <I> b </I> in connection. The parts cg ', hl, i.' are in connection at their lower ends at p, q and r with parts (c. <I> b </I> and c. Parts g and f / 'are connected to parts .i and j' by pipe sections ,
which are both arranged next to the boiler wall and parallel to it and connected to the water pipes 7. The other half of the boiler is also provided with such additional circulation chambers.
The upper part of the space between the second and third rows of water pipes is filled by the heating surface of a superheater. The shape of this superheater shown in the drawing is only a preferred embodiment be at a preferred point. It consists of two collectors 8 and 9 and superheater elements 10, the ends of which are connected to the collector. A pipe 9a connects the steam tank 1-1 with the superheater wet steam collector 9, while 8a denotes the outlet for the superheated steam.
At the upper ends of the uppermost water chamber parts pipes 11 and 12 are connected; the tubes 11 are with a transverse chamber 13, the tubes 1? with the loading container 14 in connection. The cross hammer 13 is connected to the steam tank 14 by pipes 15. Also the superheater and parts 11, 1? 15 and 15 are also arranged on the other side of the boiler shown in view in Fig. 1 @vie on the side shown in section.
In addition to the chambers and pipes mentioned, other chambers and pipes are arranged, which are further from the furnace and form a preheater. Some of these chambers are labeled A. while their connecting water pipes are marked with 16 be. The feed water of the boiler flows through these chambers and water pipes on its way to the boiler. The path that the water takes when flowing through the preheater is insignificant and therefore not specified. Connections to the chimney are shown at 17 and 18.
Above the boiler is covered by a found 19, which lies on the top boiler and preheater pipes.
The heating gases rise to the chimney connections 17 and 18, where they coat the superheater and preheater heating surface (,. The shape and arrangement of the parts result in a contraction of the Dui @ cli flow throat for the heating gases approximately in proportion to the contraction, which the hot gases suffer from cooling on the heating surfaces.
The water flows down through the chambers shown on the left in Fig. 2, then through the pipes 6 to the other side of the boiler and up through the chambers on this boiler side, then through the pipes 11 into the chamber 13, through the circulation pipes 15 to the Container 14 and from there through the tubes 12 back to the chambers of the lin ken side. The generated steam is guided through the pipe 9a to the superheater, from which it flows in the superheated state to the outlet 8n for discharge at the point of use.
The main advantages of the boiler described and illustrated are as follows: only straight pipes are used. Large containers, which become expensive at high pressures, are completely avoided. A relatively large part of the boiler evaporation area is exposed to the radiant heat of the furnace. The shape and arrangement of the water pipe heating surface is such that a large combustion chamber is created without the boiler, i.e. H. the volume of the walled boiler needs to be increased.
The water pipe heating surface is extended downwards, so that protection is created for the fire-resistant walls of the combustion chamber, which are very expensive to maintain in modern boiler systems. The water chambers into which the water pipes open are divided and can be made of mild steel, cast steel or the like. The decrease in the gas cross-section, which is approximately proportional to the decrease in the specific gas volume, is enough without the use of baffles, which are always expensive to buy and maintain. Since there is no reversal of the gas flow, the train losses are reduced.
The superheater is close enough to the furnace to be able to deliver the high degree of superheating required in modern systems, and yet is sufficiently protected against excessive radiant and other heat through the interposition of water-filled parts. The water pipes are arranged so that they are offset with respect to the direction of the gas flow, which can be achieved through formation in the boiler described without the shape of the chambers being entangled.
In the embodiment shown in Fig. 3, the general arrangement of the furnace and the boiler heating surface is similar to that of the embodiment described first, except that the water chambers into which the water pipes open are arranged in a vertical position. The chambers on the rear side are lower than those on the front side, so that the water pipes here also have the inclination required for the watercourse. The chambers have growing lengths from the center of the boiler to the outside and are also appropriately divided here; the number of parts is arbitrary.
A space is left free for the superheater 10a, the elements of which are approximately parallel to the inclined sides of the combustion chamber and are only separated from this by a small number of water pipes.
In the embodiment in Fig. 3, no auxiliary devices for supporting the water circulation are shown, but they can also be used here.
In the side of the boiler facing the viewer of Fig. 3, the wall is protected by water pipes 30; which are connected to the top of the water chambers of the boiler and below to a special water chamber 31 is. This chamber 31 is connected to the water space of the container 14a through a pipe 32. Such a water pipe protection wall can also be arranged on the opposite side of the boiler.
A blow pipe 33 is used to blow impurities out of the chambers to which it is connected by pipes 34.
This embodiment of the kettle, on which the description of the first embodiment generally fits, also has the same advantages as that one.