DE424C - Dampfkessel mit Dampfbildung aufserhalb der vom Feuer berührten Flächen - Google Patents

Description

1877.

Klasse 13

G. HEGER in BERLIN. Dampfkessel mit Dampfbildung außerhalb der vom Feuer berührten Flächen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 3. Juli 1877 ab.

Das Constructionsprincip dieses Dampfentwicklers ist:

1. Eine möglichst lebhafte Wassercirculation,

2. Dampfbildung aufserhalb der vom Feuer berührten Flächen; zu dem Zwecke ist es erforderlich:

a) die Leistung der Kesselflächen auf Wärmeüberführung durch stetige Berührung mit Wasser zu erhöhen;

b) den Ansatz von Kesselstein an diese Flächen zu verhüten;

c) die Ursachen der Ueberhitzung und der Zerstörung der Kesselflächen, sowie der Explosion des Kessels zu vermeiden.

Die angewendeten Mittel sind: ungleiche (einseitige) Erwärmung der horizontalen Wasserschichten; Uebereinanderführung bezw. Abgrenzung der auf- und niederwärts gerichteten Strömung; Erwärmung von oben nach unten, damit die aufwärts gehende Wassersäule eine von unten nach oben progressiv zunehmende Wärme und Bewegungsfähigkeit erhält; endlich in der Hauptsache, Weiterführung der circulirenden Wassersäulen über der höchst belegenen feuerberührten Stelle des Kessels vermittelst Röhren, zu solcher Höhe, dafs alle an der feuerberührten Kesselwandung vom Wasser aufgenommene Wärme deshalb erst auf diesem letzteren Wege in Dampf umgesetzt wird, weil für die unteren, stärker gedrückten Lagen des Wassers die in der beschleunigten Circulation aufgenommene Wärme zur Dampfbildung nicht ausreicht.

Hieraus ergeben sich die wesentlichsten Formen des in der Zeichnung dargestellten Dampfentwicklers.

Ein Behälter W für Wasser mit den verhältnifsmäfsig hohen Circulationsröhren r und r_x ; eine kugelförmige Erweiterung derselben oben, bis zu deren Mitte der Wasserstand reicht und, da diese Kugel kein ausreichendes Reservoir für Dampf abgiebt, ein gesonderter Behälter D für Dampf, durch Röhren r_u mit der Kugel verbunden.

W ist ringförmig gestaltet, um die Wassererwärmung, des geringeren Wärmeverlustes wegen, von innen zu bewirken und ist in demselben die Feuerröhre F angebracht, damit die Erwärmung des Wassers von oben nach unten erfolgen kann.

Die Feuergase gehen den durch Pfeile angedeuteten Weg von F nach u ο k O₁ Ji₁. Das Wasser circulirt in der gleichfalls durch Pfeile bezeichneten Weise von D zu r, nach r zu D zurück.

Die Circulation der Wassersäulen wird so lange ohne Dampfentwickelung stattfinden, bis das meist erwärmte Wassertheilchen an der höchst belegenen, feuerberührten Stelle des Kessels die Siedetemperatur für die Wasserlage mn aufgenommen hat. Von dem Zeitpunkte ab, wo dieses Wasser die oberste Wasserlage m η erreicht, wird die Dampfbildung an dieser Stelle beginnen und sich von da ab allmälig in dem Maafse tiefer in ?-, hinein erstrecken, als die Temperatur des Wassers sich weiter erhöht, dessen Dampfbildung also unter gröfserem Drucke erfolgen kann. Mit Beginn der Dampfbildung in r, vermehrt sich rapide die Circulation, da nunmehr der kälteren Wassersäule in r eine mit Dampf imprägnirte wärmere Wasserschicht in r_x gegenübersteht.

Es ist mehr Aufgabe der Praxis, als der Theorie, für die Röhren r und r_y diejenigen Dimensionen festzustellen, bei welchen eine quantitativ so grofse Circulation erzielt wird, dafs alle am Wasserbehälter producirte Wärme innerhalb der Röhre η in Dampf umgesetzt wird, eine Dampfentwickelung an den vom Feuer berührten Flächen also nicht erfolgen kann.

Die Theorie ergiebt beispielsweise, dafs für einen Kessel, welcher stündlich 500 kg Dampf von drei Atmosphären Spannung zu liefern hat, sofern die Höhe der Röhren r und r, auf 2,5 m normirt wird, deren Querschnitt 11 ο qcm, deren Durchmesser also ca. 12 cm sein mufs, um die gesammte Dampfbildung in T₁ zu concentriren.

Diese Art der Dampfentwickelung hat unzweifelhaft zur Folge, dafs der nach D übergeleitete Dampf relativ viel mechanisch suspendirtes Wasser enthält, welches demselben abzutrennen und aus D zu entfernen ist.

Die Abtrennung soll erfolgen durch die in D ersichtliche Einrichtung, vermittelst welcher der Dampf an die Umfassungswände geführt wird, an welche sich das Wasser anlegen und denselben entlang zum Boden gehen wird.

Die Entfernung wird, den localen Verhältnissen entsprechend, direct intermittirend durch die Dampfspannung nach dem Speisewasserbehälter oder continuirlich durch die Druckpumpe zurück

nach W; indirect durch Verdampfung in oder .äufse'rhalb D zu bewerkstelligen sein.

In beiliegender Zeichnung ist die Verdampfung dieses Wassers durch die seitlich des Feuerherdes in die Feuergaskanäle K eingelegten Rohrschlangen in Aussicht genommen, welche mit D an Boden und Decke durch Rohre in Verbindung stehen. Aufserdem sind die Feuergaskanäle K₁ durch Röhren mit den Aufsenwandungen von D und W unten und oben vermittelst des umschliefsenden Luftraumes in Verbindung gesetzt, hierdurch diese Behälter gegen Abkühlung schützend, event., da die warmen Gase von oben abfallend zuerst an D treten, das innerhalb an der Umfassungsfläche abgleitende Wasser verdampfend. Die Rohrschlangen würden in diesem letzteren Falle zur Ueberhitzung des Dampfes in D dienen können.

Hiernach erübrigt noch anzugeben, dafs Rohr r_in den Dampf zur Arbeitsstelle leitet, r₄ das Zuflufs- und Abblaserohr für den Wasserbehälter bildet, dafs zwischen diesen beiden Röhren ein Differential-Quecksilbermanometer q eingeschaltet werden soll, vermittelst welchem bequemer und sicherer der Wasserstand in der Kugel ersichtlich gemacht wird, als dies durch das Wasserstandsglas g an dieser Kugel bei deren relativ hoher Lage und bei der grofsen Bewegung in derselben zu erreichen ist, und dafs endlich der Kessel die vorschriftsmäfsigen Sicherheitsventile erhalten soll.

Claims (3)

1. Patent-An Sprüche:

   ι. Die Anordnung der inneren Feuerröhre zum Zwecke der Wassererwärmung von oben nach unten.
2. 2. Die Anordnung von Siederöhre, Rückfallröhre und des Wasser und Dampf "sichtenden, kugelförmigen oder auch anders gestalteten Behälters aufserhalb der vom Feuer berührten Flächen zu dem Zwecke, die Wassercirculation zu erhöhen und die Dampfbildung an den vom Feuer berührten Flächen zu vermeiden.
3. 3. Die generelle Absonderung des Dampfes vom Wasserbehälter derart, dafs der Boden des Dampf behälters unter dem niedrigsten Wasserstand des Wasserbehälters liegt zu dem Zwecke, bei der Dimensionsbestimmung für Wasserdruck bezw. Circiüationssäulen und bei der localen Formirung freiere Disposition zu haben.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.