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Stehender zweiteiliger runder. Rauchrohrkessel
Gegenstand der Erfindung ist ein Dampfoder Heisswassererzeuger, ausgeführt als stehender zweiteiliger runder Rauchrohrkessel in Zwei-bzw. Dreizugbauweise mit den Feuerraum einschliessendem ringförmigen Doppelmantelgefäss und in den Hohlraum desselben zentrisch eingesetztem Innengefäss, wobei beide Teile durch Nippel bzw. Rohre wasserseitig miteinander verbunden sind, mit durch den ringförmigen Raum zwischen Doppelmantel- und Innengefäss gebildetem Steigzug, mit oben liegender Rauchgaswendekammer und ferner mit lotrechten, im Doppelmantelgefäss im Kreise um die Kesselachse angeordneten, den Fallzug bildenden Rauchrohren. Die Brennkammer kann zur Verfeuerung fast aller festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffe in geeigneter Weise den feuerungstechnischen Erfordernissen angepasst werden.
Bei den bekannten stehenden Kesseln mit absteigendem Rauchrohrzug ist innerhalb des Kessels nur die Erzeugung von Warmwasser möglich. Eine Dampferzeugung kann nur ausserhalb des Kessels in einem eigens hiefür vorzusehenden, über den Feuerzügen liegenden Dampfgefäss stattfinden, wobei der Kessel in einem Wasserumlaufsystem an das Dampfgefäss angeschlossen ist. Ausserdem eignen sich die genannten Kessel nur zur Verfeuerung weniger Arten fester Brennstoffe.
Der erfindungsgemässe Kessel ist dadurch ausgezeichnet, dass das Innengefäss mit dem Dampfraum und einem Teil des Wasserraumes über das Doppelmantelgefäss herausragt und die aus dem Steigzug austretenden Rauchgase in der ringförmigen Wendekammer unterhalb der Wasserlinie in den Fallzug umgelenkt werden, so dass alle Feuerzüge in ununterbrochener Folge durchwegs unter der Wasserlinie liegen. Der Dampf wird also innerhalb des Kessels erzeugt, so dass die Anbringung eines eigenen Dampfgefässes entfällt. Von wesentlicher Bedeutung ist dabei, dass die Umlenkung der Rauchgase unterhalb der Wasserlinie erfolgt. Es wird dies durch die Teilung des Kessels in die beiden genannten Teile erreicht. Durch die erfindungsgemässe Ausbil- dung des Innengefässes bzw.
Auswechselung weniger Innenteile, ist wie schon erwähnt, die Möglichkeit zu einwandfreier Verbrennung fast aller Brennstoffe gegeben.
Die Mehrzugbauweise ermöglicht die bekannten Vorteile, wie gute Wärmeausnützung der Rauchgase, hoher Wirkungsgrad, niedere Bauart, ideale rauchgasseitige Reinigung, kurze Rauchrohre im Bereich niedriger Rauchgastemperaturen, lange Lebensdauer, gute Zugänglichkeit. Die einfache Gesamtkonstruktion zusammen mit dem geringen Gewicht des Kessels, ergibt niedrige Herstellungskosten.
In den Zeichnungen sind verschiedene Aus- führungsformen des erfindungsgemässen Kessels dargestellt, u. zw. zeigen die Fig. 1 und 2 einen Kessel mit grösserem Feuerraum, geeignet für die Verbrennung von Kohle. Es kann aber auch durch die Feuertüröffnung 24 Öl oder Gas verfeuert werden. Die Fig. 3 und 4 zeigen einen Kessel, der speziell für öl- oder Gasfeuerung geeignet ist. Durch Auswechseln weniger Teile ist Umstellung auf feste Brennstoffe möglich (Fig. 5 und 6).
Die Fig. 5 und 6 stellen einen Kessel mit zentraler Schachtfeuerung für Holzabfälle und Späne, wahlweise auch Koks, Braunkohlenbriketts oder Magerkohle dar. Der Kessel gemäss den Fig. 7 und 8 ist besonders geeignet für Gasfeuerung mit mehreren Brennern. Fig.
9 zeigt die Abwicklung des Doppelmantelgefässes 2 im Schnitt zur besseren Darstellung der gewellten Ausführungsform des oberen Bodens.
Der Bemessung der freien Rauchgasquerschnitte sind konstruktiv durch die freie Wahl des Spieles zwischen Aussen- und Innengefäss bzw. Anzahl und Durchmesser der Rauchrohre weite Grenzen gesetzt. Somit kann der Kessel leicht an die Zugverhältnisse des Standortes angepasst werden. Eine künstliche Zughilfe ist im allgemeinen nicht erforderlich.
Der Kessel kann, speziell bei 01-oder Gasfeuerung für grössere Rauchgasgeschwindigkeiten im Steig-und Fallzug und wahlweise für überdruck in der Brennkammer oder mit Saugzugventilator gebaut werden.
Bei den Bauarten nach den Fig. 1 und 2
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gebildet. Gemäss den Fig. 3 und 4 bzw. 5 und 6 ist das Innengefäss 11 durch einen zentralen Schacht 14 ergänzt, welcher den Dampf- und Wasserraum durchsetzt und nach Fig. 3 als Flammrohr für die auf dem Kessel angeordnete ölfeuerung 12 und nach Fig. 5 zur Aufnahme des zylindrischen Füllschachtes 1f1 dient. Das Aussengefäss ist bei allen Kesseln nach den Fig. 1 bis 8 gleichartig als zylindrisches Doppelmantelgefäss 2 ausgebildet. Die Rauch- rohre 5 sind in den oberen und unteren ring- förmigen Böden des Aussengefässes einge- schweisst oder eingewalzt.
Um die Fertigung kosten niedrig zu halten, werden die vorge- nannten Böden mit dem Innen" und Aussen- mäntel des Aussengefässes zweckmässig durch zwei-bzw. einseitig versenkte Ringkehlnähte verschweisst. Die in den Fig. 3 und 9 darge- stellte Entlüftung 10 des Doppelmantelgefässes in den Dampf= oder Wasserraum des Innen- gefässes ist eine Sicherheitsmassnahme zur Ab- führung sich unter dem oberen Boden even- tuell ansammelnder Dampfblasen. Die selbe
Ausführung gilt gleichermassen für alle Kessel nach den Fig. 1 bis 8. Zur Unterstützung der Dampfblasenabführung kann der obere
Boden statt waagrecht, wie in den Fig. 1 bis
8 dargestellt, gewellt (Fig. 9), mit Abfüh- rung der Dampfblasen an der jeweils höchsten
Stelle des Bodens, ausgebildet werden.
Beim
Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 erfolgt die wasserseitige Verbindung zwischen
Aussengefäss 2 und Innengefäss 1 durch rings um die Kesselachse angeordnete Nippel 3 und durch gekrümmte Verdampferrohre 4. D : e- se Verdampferrohre bewirken eine lebhafte
Wasserzirkulation in der Weise, dass im Was- serraum des Innengefässes eine kräftige Auf- wärtsströmung eintritt. In der Ausführungs- form nach den Fig. 3 bis 8 sind Innen- und
Aussengefäss nur durch Nippel 15, 20 mit- einander verbunden.
Die Kessel nach den Fig. 1 bis 6 sind sämt- lich mit Rundrost 8 ausgerüstet. In Fig. 3 (Kessel mit ölfeuerung) ist der Rost gegen
Hitzeeinwirkung durch Schamotteplatten 16 ge- schützt. Wie schon erwähnt, kann dieser Kes- sel nach Entfernen der Schamotteabdeckung
16 und d er Schamotteabkleidung 13 des
Flammrohres, sowie nach Einbringen eines
Füllschachtes 18 auch für feste Brennstoffe Verwendung finden, wie die Fig. 5 und 6 zeigen. Der Brennstoff wird von oben in den
Füllschacht 18 eingebracht. Zwischen Füll- schacht 18 und Innengefäss 17 ist ein schma- ler Ringspalt, durch den Zweitluft von oben her in die Brennkammer einströmen kann.
Fig. 7 (Kessel mit Gasfeuerung) zeigt, wie die Gasbrenner 21 über dem von der Rauch- gaskammer 9 eingeschlossenen Raum untergebracht werden. Die Rauchkammer 9 und der Rauchgasabzug 23 sind bei allen Kesseln nach den Fig. 1 bis 8 gleichartig.
Bei Ausführung der Kessel gemäss den Fig.
1 bis 8 als Heiss- oder Warmwassererzeuget ohne Dampfpolster wird die Bauhöhe um etwa die Höhe des eingezeichneten Dampfraumes verringert. Dies ist besonders bei Heizungsanlagen zur Unterbringung des Kessels in niederen Räumen von Vorteil.
Die rauchgasseitige Reinigung des Kessels erfolgt durch Abheben oder Verschieben der segmentartigen Deckel 6 und Putzen der Ringkammer 7, der Rauchrohre 5 und des Rauchringspaltes mittels Bürste von oben. Auf diese Weise kann der Kessel in kurzen Intervallen von aussen her schnell und einwandfrei gereinigt werden, was sich auf die Wirtschaftlichkeit und Lebensdauer des Kessels vorteilhaft auswirkt. Die Ringkammer 9 für den Rauchgasabzug erhält ebenfalls Reinigungsdeckel zur Austragung des durchfallenden Staubes.
Der Kessel ist für alle in diesem Leistungbereich vorkommenden Betriebsdrücke geeignet. Das erfindungsgemässe Prinzip kann auch bei Kesselsystemen anderer Bauart Anwendung finden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Stehender zweiteiliger runder Rauchrohrkessel mit den Feuerraum einschliessendem ringförmigen Doppelmantelgefäss und in den Hohlraum desselben zentrisch eingesetztem Innengefäss, wobei beide Teile durch Nippel bzw. Rohre wasserseitig miteinander verbunden sind, mit durch den ringförmigen Raum zwi- schen Doppelmantel- und Innengefäss gebildetem Steigzug, mit oben liegender Rauchgaswendekammer und ferner mit lotrechten, im Doppelmantelgefäss im Kreise um die Kessel- achse angeordneten, den Fallzug bildenden Rauchrohren, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengefäss (1, 11, 17, 19) mit dem Dampf- raum und einem Teil des Wasserraumes über das Doppelmantelgefäss (2) herausragt und die aus dem Steigzug austretenden Rauchgase in der ringförmigen Wendekammer (7)
unterhalb der Wasserlinie in den Fallzug umgelenkt werden, so dass alle Feuerzüge in ununter- brochener Folge durchwegs unter der Wasser- linie liegen.
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Standing two-piece round. Smoke tube boiler
The subject of the invention is a steam or hot water generator, designed as a standing two-part round smoke tube boiler in two or Three-pass construction with the ring-shaped double-walled vessel enclosing the combustion chamber and the inner vessel inserted centrally in the cavity, both parts being connected to one another on the water side by nipples or pipes, with a rise formed by the annular space between the double-walled and inner vessel, with a flue gas turning chamber on top and also with vertical ones , in the jacketed vessel in a circle around the boiler axis and forming the draft forming smoke tubes. The combustion chamber can be adapted in a suitable manner to the firing requirements for burning almost all solid, liquid or gaseous fuels.
In the case of the known standing boilers with a descending flue pipe draft, only hot water can be generated within the boiler. Steam can only be generated outside the boiler in a steam vessel that is to be provided especially for this purpose and is located above the flues, with the boiler being connected to the steam vessel in a water circulation system. In addition, the boilers mentioned are only suitable for burning a few types of solid fuels.
The boiler according to the invention is characterized by the fact that the inner vessel with the steam space and part of the water space protrudes over the jacketed vessel and the smoke gases emerging from the riser are diverted in the annular turning chamber below the water line into the down draft, so that all fire puffs are continuous in uninterrupted succession lie below the waterline. The steam is generated inside the boiler, so there is no need to attach a separate steam vessel. It is essential that the flue gases are deflected below the waterline. This is achieved by dividing the boiler into the two named parts. The inventive design of the inner vessel or
Replacing a few internal parts, as already mentioned, gives the possibility of perfect combustion of almost all fuels.
The multi-pass construction enables the known advantages, such as good heat utilization of the flue gases, high efficiency, low design, ideal cleaning on the flue gas side, short flue pipes in the area of low flue gas temperatures, long service life, good accessibility. The simple overall construction together with the low weight of the boiler results in low manufacturing costs.
In the drawings, various embodiments of the boiler according to the invention are shown, u. Between FIGS. 1 and 2 show a boiler with a larger furnace, suitable for the combustion of coal. However, oil or gas can also be burned through the fire door opening 24. 3 and 4 show a boiler which is especially suitable for oil or gas firing. By changing a few parts, it is possible to switch to solid fuels (Fig. 5 and 6).
5 and 6 show a boiler with a central shaft firing for wood waste and shavings, optionally also coke, lignite briquettes or lean coal. The boiler according to FIGS. 7 and 8 is particularly suitable for gas firing with several burners. Fig.
9 shows the development of the double-walled vessel 2 in section for better illustration of the corrugated embodiment of the upper base.
The dimensioning of the free flue gas cross-sections are structurally set by the free choice of the play between the outer and inner vessel or the number and diameter of the flue pipes. This means that the boiler can easily be adapted to the draft conditions at the location. Artificial pulling aid is generally not required.
The boiler can be built, especially with oil or gas firing, for greater flue gas speeds in rising and falling drafts and optionally for overpressure in the combustion chamber or with an induced draft fan.
In the types of FIGS. 1 and 2
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educated. According to FIGS. 3 and 4 or 5 and 6, the inner vessel 11 is supplemented by a central shaft 14 which penetrates the steam and water space and, according to FIG. 3, as a flame tube for the oil furnace 12 arranged on the boiler and according to FIG serves to accommodate the cylindrical filling chute 1f1. In all the boilers according to FIGS. 1 to 8, the outer vessel is designed as a cylindrical double-walled vessel 2. The smoke tubes 5 are welded or rolled into the upper and lower annular bases of the outer vessel.
In order to keep production costs low, the above-mentioned bottoms are expediently welded to the inner and outer jackets of the outer vessel by two or one-sided countersunk annular fillet welds. The ventilation 10 of the double-walled vessel shown in FIGS. 3 and 9 In the steam or water space of the inner vessel there is a safety measure for evacuating any steam bubbles that may collect under the upper floor
The design applies equally to all boilers according to FIGS. 1 to 8. To support the evacuation of steam bubbles, the upper
Floor instead of horizontal, as in Figs. 1 to
8 shown, corrugated (FIG. 9), with the evacuation of the vapor bubbles at the highest in each case
Place of the ground.
At the
The embodiment according to FIGS. 1 and 2 is the water-side connection between
Outer vessel 2 and inner vessel 1 through nipples 3 arranged around the boiler axis and through curved evaporator tubes 4. These evaporator tubes produce a lively effect
Water circulation in such a way that a strong upward current occurs in the water space of the inner vessel. In the embodiment according to FIGS. 3 to 8, internal and
The outer vessel is only connected to one another by nipples 15, 20.
The boilers according to FIGS. 1 to 6 are all equipped with a round grate 8. In Fig. 3 (boiler with oil firing) the grate is against
The effects of heat are protected by fireclay panels 16. As already mentioned, this boiler can be opened after removing the firebrick cover
16 and the fireclay lining 13 of the
Flame tube, as well as after introducing a
Filling shaft 18 can also be used for solid fuels, as FIGS. 5 and 6 show. The fuel is fed into the
Filling chute 18 introduced. Between the filling shaft 18 and the inner vessel 17 there is a narrow annular gap through which secondary air can flow into the combustion chamber from above.
FIG. 7 (boiler with gas combustion) shows how the gas burners 21 are accommodated above the space enclosed by the flue gas chamber 9. The smoke chamber 9 and the smoke outlet 23 are similar in all boilers according to FIGS. 1 to 8.
When designing the boiler according to Fig.
1 to 8 as hot or warm water generated without a steam cushion, the overall height is reduced by approximately the height of the steam room shown. This is particularly advantageous in heating systems for housing the boiler in low rooms.
The boiler is cleaned on the flue gas side by lifting or moving the segment-like cover 6 and cleaning the annular chamber 7, the smoke tubes 5 and the smoke ring gap from above using a brush. In this way, the boiler can be cleaned quickly and properly from the outside at short intervals, which has an advantageous effect on the economy and service life of the boiler. The annular chamber 9 for the flue gas vent also has a cleaning cover for discharging the dust that has fallen through.
The boiler is suitable for all operating pressures occurring in this capacity range. The principle according to the invention can also be used in boiler systems of other types.
PATENT CLAIMS:
1. Standing two-part round smoke tube boiler with the ring-shaped double-walled vessel enclosing the combustion chamber and the inner vessel inserted centrally into the cavity of the same, both parts being connected to one another on the water side by nipples or pipes, with a rise formed by the ring-shaped space between the double-walled and inner vessel, with flue gas turning chamber on top and also with vertical smoke pipes arranged in the double jacket vessel in a circle around the boiler axis, forming the draft, characterized in that the inner vessel (1, 11, 17, 19) with the steam space and part of the water space over the jacketed vessel (2) protrudes and the smoke gases emerging from the riser in the annular turning chamber (7)
be deflected below the waterline into the drop draft, so that all fire puffs are consistently below the waterline in uninterrupted sequence.