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Wasserrohr-Speicherkessel.
Die früher allgemein übliche Art der Regelung der Speisewasserzufuhr bei Dampferzeugungsanlagen, gemäss welcher die Speisung ungefähr proportional zum jeweiligen Dampfverbrauch stattfindet, d. h. bei sinkendem Wasserspiegel erhöht wird, hat bekanntlich den Nachteil, dass dem Kessel in den kurzen Zeiträumen besonders erhöhtem Dampfbedarfes grosse Wassermengen zugeführt werden, welche auf die Verdampfungstemperatur gebracht werden müssen, während gerade in solchen Fällen die gesamte Leistung der Feuerung für die Deckung des erhöhten Bedarfes an Verdampfungswärme erforderlich wäre.
Es ist deshalb vorgeschlagen worden, die Kesselspeisung in Abhängigkeit von der KesselbelasLung derart durchzuführen, dass bei steigender Dampfentnahme die Speisewasserzufuhr zeitweilig gedrosselt oder gar unterbrochen wird und die Nachspeisung des verbrauchten Wassers in den folgenden Perioden sinkenden Dampfbedarfes erfolgt. Nun ist aber bei den bisher üblichen Wasserrohrkesseln mit in den Wasserlauf einbezogenen Oberkessel die Speicherfähigkeit, das ist die verbrauchbare Reserve an auf Verdampfungstemperatur gebrachtem Wasser nur gering, weil der Wasserstand im Oberkessel eine bestimmte untere Grenze nicht überschreiten darf, da sonst der Kreislauf des Wassers zwischen Unter-und Oberkessel gefährdet oder unterbrochen wird.
Die Erfindung bezieht sich auf Wasserrohrkessel mit in den Wasserumlauf einbezogenem Ober-und Speicherkessel und besteht darin, dass durch eine oberhalb der Endkammer des Wasserrohrkessels vorgesehene Verbindung zwischen den die Endkammer mit dem Oberkessel verbindenden Kesselteilen ein vom Wasserinhalt des Oberkessels unabhängiger zusätzlicher Wasserumlauf hergestellt und der Oberkessel in an sich bekannter Weise ausserhalb des Feuerraumes angeordnet ist, um durch die Kombination dieser beiden Merkmale den Wasserinhalt des Oberkessels bis zu dessen gänzlicher Entleerung für die Dampferzeugung verfügbar zu machen und dadurch ohne Vergrösserung des Oberkessels die Speicherfähigkeit um den ganzen Wasserinhalt des Oberkessels zu erhöhen.
Wird hiebei der von dem Ober- kessel unabhängige Wasserumlauf auf die Weise hergestellt, dass zwischen den vorderen und hinteren Wasserkammer einerseits und dem Oberkessel anderseits je eine Wasserkammer vorgesehen ist und diese besonderen Wasserkammern durch ein Rohrsystem miteinander verbunden sind, so ersetzen diese Wasserkammern die bei den üblichen Sektional-Wasserrohrkesseln notwendigen Quersättel und der zusätzliche Wasserumlauf wird ohne Komplikation der Kesselkonstruktion und ohne Erhöhung der Herstellungskosten erzielt.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, u. zw. zeigen die Fig. 1 und 2 den neuen Wasserrohrkessel im Längsschnitt bzw. im Querschnitt.
Die vorderen und hinteren Wasserkammer 1 und l'des Wasserrohrkessels 7 sind nicht unmittelbar mit den Oberkesseln 2 bzw. mit den üblichen Quersätteln verbunden, sondern ihre Verbindungsrohre 3 und 31 münden in je eine Wasserkammer 4 bzw. 4', die sich über die ganze Breite des Kessels erstrecken. Von diesen Querkammern führen Verbindungsrohre 8 und 8'zu dem Oberkessel 2. Die Querkammern 4 und 4'sind mittels eines Rohrsystems 5 miteinander verbunden, das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel innerhalb der Einmauerung liegt, während die Oberkessel 2 sich ausserhalb des Feuerraumes
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Bei längere Zeit andauernden Überlastungen des Kessels, während welcher die Feuerung ausschliesslich zur Dampferzeugung verwendet und die Nachspeisung von Kesselwasser ausgesetzt werden soll, kann der gesamte Wasserinhalt der Oberkessel verdampft werden, da durch die Querkammern 4 und 4'und durch die Verbindungsrohre 5 der Wasserumlauf in dem Rohrsystem 7 auch bei gänzlicher Entleerung der Oberkessel 2 aufrechterhalten wird.
Infolgedessen wird die Speicherfähigkeit des Kessels um die ganze Wassermenge vergrössert, welche die Oberkessel bisher bei dem zulässigen niedrigsten Wasserstande noch enthalten. Um den Wasserstand auch bei gänzlicher oder nahezu gänzlicher Entleerung der Oberkessel beobachten zu können, ist der Wasserstandsanzeiger nicht an dem Oberkessel 2 angeordnet, sondern zwischen der vorderen Querkammer 4 und einem hinreichend hoch gelegenen Punkte der Oberkessels.'
Die Querkammern 4 und 4'sind vorzugsweise aus nahtlos gewalztem Vierkantrohren hergestellt, in deren Wandungen die Rohre 3, 3', 8, 8'und 5 eingewalzt sind.
Diese Querkammern 4 und 4'ersetzen gewissermassen die bei den üblichen Sektional-Wasserrohrkesseln notwendigen Quersättel, an denen der eigentliche Wasserrohrkessel hängt. Um die Verbindungsrohre 8 und 8'gut in die Oberkessel 2 einwalzen zu können, sind, wie die Fig. 2 zeigt, die äusseren Rohre ein wenig gekrümmt. Derart gekrümmte Rohre auf Zug zu beanspruchen, wäre jedoch mit Rücksicht auf die richtige Verteilung der Last auf die Einwalzstellen nicht zweckmässig und der Erfindung gemäss werden deshalb nicht die Oberkessel 2 an das Traggerüst gehängt, sondern die bei den Querkammern 4 und 4', wofür die Tragbügel 6 dienen.
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und 4'ab.
Die zur Herbeiführung eines von dem Oberkessel unabhängigen Wasserumlaufes dienende Verbindung zwischen den vorderen und hinteren Wasserkammer kann auch auf andere Weise als mittels der besonderen Querkammern 4 und 4'erreicht werden, beispielsweise bei den üblichen Sektionalkesseln durch zwischen dem vorderen und hinteren Quersattel angeordnete Verbindungsrohre bzw. bei Zweikammerkessel durch Verbindung des vorderen und hinteren Kammerhalses. Diese Ausführung kommt insbesondere beim Umbau gewöhnlicher Wasserrohrkessel in solche gemäss der Erfindung in Betracht.
Die beschriebene Erfindung ermöglicht es, den Wasserinhalt bis zu der theoretisch erreichbaren unteren Grenze, welche bei einem ausschliesslich aus einem Rohrsystem bestehenden Dampferzeuger noch vorhanden sein muss, zu verbrauchen, so dass die Speicherfähigkeit des Kessels restlos ausgenutzt wird, Durch diese restlose Ausnutzung der Speicher- fähigkeit des Wasserinhalte der Oberkessel wird die Anordnung besonderer Gleichdruckspeicher überflüssig gemacht, zumindest in jenen Fällen, wo keine ganz ausserordentlich hohe Speicherfähigkeit gefordert wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Wasserrohr-Speicherkessel mit in den Wasserumlauf einbezogenen Oberkessel, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine ober den Endkammer (tu des Wasserrohrkessels (7) vorgesehene Verbindung (5) zwischen den die Endkammer (1) mit dem Oberkessel (2) verbindenden Kesselteilen ein vom Wasserinhalt des Oberkessels unabhängiger zusätzlicher Wasserumlauf hergestellt und der Oberkessel (2) in an sich bekannter Weise ausserhalb des Feuerraumes angeordnet ist, um durch die Kombination dieser beiden Merkmale den Wasserinhalt dieses Oberkessels bis zu dessen gänzlicher Entleerung für die Dampferzeugung verfügbar zu machen und dadurch ohne Vergrösserung des Oberkessels die Speicherfähigkeit um den ganzen Wasserinhalt des Oberkessels zu erhöhen.
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Water tube storage boiler.
The previously common type of regulation of the feed water supply in steam generation systems, according to which the feed takes place approximately proportionally to the respective steam consumption, i.e. H. is increased when the water level falls, has the known disadvantage that the boiler is supplied with large amounts of water in the short periods of particularly increased steam demand, which must be brought to the evaporation temperature, while precisely in such cases the entire output of the furnace to cover the increased demand heat of evaporation would be required.
It has therefore been proposed that the boiler feed depending on the KesselbelasLung be carried out in such a way that with increasing steam extraction, the feed water supply is temporarily throttled or even interrupted and the water used is replenished in the following periods of decreasing steam demand. Now, however, with the water-tube boilers that have been used up to now with the upper boiler incorporated in the watercourse, the storage capacity, that is, the consumable reserve of water brought to the evaporation temperature, is only small because the water level in the upper boiler must not exceed a certain lower limit, otherwise the water cycle between Lower and upper boiler endangered or interrupted.
The invention relates to water tube boilers with upper and storage boilers included in the water circulation and consists in that an additional water circulation independent of the water content of the upper boiler is established through a connection provided above the end chamber of the water tube boiler between the boiler parts connecting the end chamber with the upper boiler and the upper boiler is arranged in a manner known per se outside the furnace in order to make the water content of the upper boiler available for steam generation through the combination of these two features until it is completely emptied and thus to increase the storage capacity of the entire water content of the upper boiler without enlarging the upper boiler.
If the water circulation independent of the upper boiler is established in such a way that a water chamber is provided between the front and rear water chambers on the one hand and the upper boiler on the other, and these special water chambers are connected to one another by a pipe system, these water chambers replace those in the usual sectional water tube boilers necessary transverse saddles and the additional water circulation is achieved without complication of the boiler construction and without increasing the manufacturing costs.
The drawing illustrates an embodiment of the invention, u. Between FIGS. 1 and 2 show the new water tube boiler in longitudinal section and in cross section.
The front and rear water chambers 1 and 1 'of the water tube boiler 7 are not directly connected to the upper boilers 2 or with the usual transverse saddles, but their connecting pipes 3 and 31 each open into a water chamber 4 and 4', which extend over the entire width of the boiler. Connecting pipes 8 and 8 'lead from these transverse chambers to the upper boiler 2. The transverse chambers 4 and 4' are connected to one another by means of a pipe system 5 which, in the illustrated embodiment, lies within the walling, while the upper boiler 2 is outside the combustion chamber
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If the boiler is overloaded for a longer period of time, during which the furnace is used exclusively to generate steam and the feed of boiler water is to be suspended, the entire water content of the upper boiler can be evaporated, since the water circulation in through the transverse chambers 4 and 4 'and the connecting pipes 5 the pipe system 7 is maintained even when the upper boiler 2 is completely emptied.
As a result, the storage capacity of the boiler is increased by the entire amount of water that the upper boiler still contains at the lowest permissible water level. In order to be able to observe the water level even when the upper kettle is completely or almost completely emptied, the water level indicator is not arranged on the upper kettle 2, but between the front transverse chamber 4 and a sufficiently high point on the upper kettle.
The transverse chambers 4 and 4 'are preferably made from seamlessly rolled square tubes, into whose walls the tubes 3, 3', 8, 8 'and 5 are rolled.
These transverse chambers 4 and 4 'to a certain extent replace the transverse saddles required in the usual sectional water-tube boilers, on which the actual water-tube boiler is suspended. In order to be able to roll the connecting pipes 8 and 8 'properly into the upper boiler 2, the outer pipes are, as FIG. 2 shows, slightly curved. To claim such curved pipes on train would, however, with regard to the correct distribution of the load on the rolling-in points, and according to the invention therefore not the upper boilers 2 are hung on the supporting frame, but those in the transverse chambers 4 and 4 ', for which the Support bracket 6 are used.
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and 4'ab.
The connection between the front and rear water chambers, which is used to create a water circulation independent of the upper boiler, can also be achieved in other ways than by means of the special transverse chambers 4 and 4 ', for example in the case of the usual sectional boilers by connecting pipes or tubes arranged between the front and rear cross saddles. with two-chamber boilers by connecting the front and rear neck of the chamber. This design is particularly useful when converting ordinary water-tube boilers into those according to the invention.
The invention described makes it possible to use the water content up to the theoretically achievable lower limit, which must still be present in a steam generator consisting exclusively of a pipe system, so that the storage capacity of the boiler is fully utilized. capacity of the water content of the upper boiler, the arrangement of special equal pressure accumulators is made superfluous, at least in those cases where no extremely high storage capacity is required.
PATENT CLAIMS:
1. Water tube storage boiler with the upper boiler included in the water circulation, characterized in that through a connection (5) provided above the end chamber (tu of the water tube boiler (7) between the boiler parts connecting the end chamber (1) with the upper boiler (2) a from Water content of the upper boiler independent additional water circulation is produced and the upper boiler (2) is arranged in a known manner outside the furnace in order to make the water content of this upper boiler available for steam generation through the combination of these two features until it is completely emptied and thus without enlargement of the upper boiler the storage capacity to increase the entire water content of the upper boiler.