Dampfkessel. Gegenstand der Erfindung ist ein Dampf kessel mit einem Feuerraum von kreisförtni- gern oder nahezu kreisförmigem Querschnitt. Zweck der Erfindung ist es, einen Dampf kessel zu schaffen, der insbesondere eine hohe und wirtschaftliche Wärmeübertragung gewährleisten soll.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch an gestrebt, dass der Feuerraum von ring-, schrauben- oder spiralförmigen Arbeitsmittel führenden, dicht nebeneinanderliegendert Roh ren begrenzt ist, in welchem Feuerraum die mit hoher Geschwindigkeit kreisende Flamme gegen die durch die Arbeitsmittel führenden Rohre gebildete Wandung des Feuerraumes gedrückt und in achsialer Rich tung vorwärtsbewegt wird.
Dampfkessel mit einem kreisförmigen, von ring-, schrauben- oder spiralförmigen Roh ren begrenzten Feuerraum sind an sich be kannt. Bei diesen Kesseln konnte jedoch die Wärmeaufnahmefähigkeit der Rohre nicht so ausgenutzt werden, wie es gerade beim Einbau einer Feuerung mit einer mit hoher Geschwindigkeit kreisenden, auf die Rohre gedrückten Flamme möglich ist. Die Wärme abgabe einer derartigen Flamme ist deshalb sehr beträchtlich, weil die Feuergase ihre Wärme nicht nur durch Strahlung abgeben, sondern infolge der hohen Geschwindigkeit, die an sich bereits einen guten Wärmeüber gang bedingt, mit grosser Dichte über die Heizfläche strömen und durch unmittelbare Berührung auf die Rohre einwirken.
Diese unmittelbare Berührung gewährleistet ausser dem eine gute Ausnützung der Heizfläche, da die Feuergase ebenfalls infolge der hohen Geschwindigkeit in die zwischen den Rohren gebildeten Rinnen eindringen können.
Zwei Ausführungsformen des Erfindungs gegenstandes sind in der Zeichnung bei spielsweise dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform; Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1; ' Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch einen Kessel mit eingebautem Überhitzer für grössere zulässige Bauhöhe.
Beim Dampfkessel nach Fig. 1 und 2 weist der Feuerraum 1 einen kreisförmigen Querschnitt auf und ist in bekannter Weise von dicht aneinanderliegenden, die Wandung des Feuerraumes bildenden Ringrohren 2 begrenzt, welche einerseits mit einem untern Zuleitungsrohr 3 für das zu verdampfende Wasser oder sonstige Arbeitsmittel und an derseits mit einem obern Sammler 4 für den erzeugenden Dampf verbunden sind.
Das Brenngemisch tritt durch die Leit- schaufeln des Ringdüsenbrenners 5 in den Feuerraum und läuft schraubenförmig den Ringrohren entlang. Die Zufuhr von Neben luft und Wasserdampf zum Regeln der Ver brennung und Steigung der Flammenschraube erfolgt durch Schlitze 6. Der Aschenfang schirm 7 wird von Arbeitsmittel, z. B. Was ser durchflossen. Er ist von einem Spiralrohr gebildet und kann auch als Arbeitsmittel vorwärmer dienen. Der Aschenfangschirm kann auch von Ringrohren gebildet sein.
Die Asche wird in den Aschensammler 8 ausgeschleudert. Die reinen Feuergase treten durch eine mittlere Öffnung des Schirmes 7 in den anschliessenden Teil 11 des Kessels über, der ein System von Überhitzerrohren 10 enthält. Im weiteren können in ihm Heiz flächen zur Vorwärmung von Arbeitsmittel, z. B. Wasser und Luft sowie ein Wasser- enthärter vorgesehen sein.
Vom obern Sammler 4 gelangt der Dampf oder ein Dampfwassergemisch durch die Leitung 9 in die Überhitzerrohre 10, die zum Teil auch als Nachverdampfer dienen können.
Der Dampfkessel nach Fig. 1 und 2 eignet sich besonders für Lokomotiven, wäh rend Fig. 3 in der mit den gleichen Über weisungszeichen die gleichen Teile wie beim Kessel nach Fig. 1 und 2 bezeichnet sind, ein Beispiel für Schiffskessel oder ortsfeste Anlagen veranschaulicht.
Bei diesem Kessel ist der Dampfsammler 4 derart hoch über den die Wandung des Feiierraun_e@ l,ilden- Rohren 2, dass zwischen den Rohren 2 (ind dem Sammler 4 Platz zur Unterbringung der Überhitzerrohre 10 vorhanden ist. 1n diesen Raum kann ferner auch ein Vorwär- mer vorgesehen sein.
Die Regelung der Feuerung innerhalb weiter Grenzen durch Veränderung der Um laufgeschwindigkeit der Feuergase und der Flammenlänge gestattet es, die Verdampfung an die augenblickliche Dampfentnahme an zupassen und im Bedarfsfall derartig zu steigern, dass die Dampferzeugung über die bei bekannten Kesseln erreichten Werte hinausreicht. Die Regelung kann dabei durch bekannte Hilfsmittel vorgenommen werden es kann der Druck der zuströmenden Gase, die Drosselung der abziehenden Gase, die Verbrennung selbst durch Zufuhr von Luft und Brennstoff in weiten Grenzen geregelt werden.
Anstatt einen kreisrunden. Querschnitt, kann der Feuerraum auch einen nahezu kreis runden Querschnitt aufweisen. Ferner kann der Feuerraum auch anstatt von ringförmi gen, von schrauben- oder spiralförmigen, das Arbeitsmittel führenden, dicht nebeneinan- derliegenden, die Wandung des Feuerraumes bildenden Rohren begrenzt sein.
Steam boiler. The subject of the invention is a steam boiler with a combustion chamber of circular or nearly circular cross-section. The purpose of the invention is to create a steam boiler, which is to ensure in particular a high and economical heat transfer.
According to the invention, this is aimed at that the combustion chamber is limited by ring, screw or spiral-shaped working means leading, closely juxtaposed pipes, in which furnace the flame circulating at high speed is pressed against the wall of the combustion chamber formed by the working means pipes and is moved forward in the axial direction.
Steam boilers with a circular, ring-shaped, helical or spiral-shaped pipe ren limited combustion chamber are known per se. In these boilers, however, the heat absorption capacity of the pipes could not be used as much as is possible when installing a furnace with a flame rotating at high speed and pressed onto the pipes. The heat given off by such a flame is very considerable because the fire gases give off their heat not only through radiation, but also flow with great density over the heating surface due to the high speed, which in itself already requires good heat transfer, and through direct contact the pipes act.
This direct contact also ensures good utilization of the heating surface, since the fire gases can also penetrate into the channels formed between the pipes due to the high speed.
Two embodiments of the subject invention are shown in the drawing for example.
1 shows a longitudinal section through a first embodiment; Fig. 2 is a cross-section on the line II-II in Fig. 1; 'Fig. 3 shows a cross section through a boiler with a built-in superheater for a larger permissible overall height.
In the steam boiler according to Fig. 1 and 2, the furnace 1 has a circular cross-section and is delimited in a known manner by tightly spaced, the wall of the furnace forming annular tubes 2, which on the one hand with a lower supply pipe 3 for the water to be evaporated or other working fluid and on the other hand are connected to an upper collector 4 for the generating steam.
The combustion mixture passes through the guide vanes of the ring nozzle burner 5 into the combustion chamber and runs helically along the ring tubes. The supply of secondary air and steam to regulate the United combustion and slope of the flame screw is done through slots 6. The ash catcher screen 7 is from work equipment, such. B. What water flowed through. It is formed by a spiral tube and can also be used as a preheater. The ash catcher screen can also be formed by ring pipes.
The ash is ejected into the ash collector 8. The pure fire gases pass through a central opening of the screen 7 into the adjoining part 11 of the boiler, which contains a system of superheater tubes 10. In addition, heating surfaces in it to preheat work equipment such. B. water and air as well as a water softener can be provided.
From the upper collector 4, the steam or a steam-water mixture passes through the line 9 into the superheater tubes 10, some of which can also serve as re-evaporators.
The steam boiler of Fig. 1 and 2 is particularly suitable for locomotives, while Fig. 3 rend in the same parts as the boiler of Fig. 1 and 2 with the same reference characters are designated as the boiler of Fig. 1 and 2, illustrates an example of ship boilers or fixed systems.
In this boiler, the steam collector 4 is so high above the wall of the Feiierraun_e @ l, ilden pipes 2 that there is space between the pipes 2 (in the collector 4 to accommodate the superheater pipes 10) - must be provided.
The regulation of the furnace within wide limits by changing the circulation speed of the fire gases and the length of the flame makes it possible to adapt the evaporation to the instantaneous steam extraction and, if necessary, to increase it so that the steam generation goes beyond the values achieved with known boilers. The regulation can be carried out by known aids; the pressure of the inflowing gases, the throttling of the exhausting gases, the combustion itself can be regulated within wide limits by supplying air and fuel.
Instead of a circular one. Cross-section, the combustion chamber can also have an almost circular cross-section. Furthermore, instead of ring-shaped, the combustion chamber can also be delimited by screw-shaped or spiral-shaped tubes that carry the working medium and are located close to one another and form the wall of the combustion chamber.