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Dampfkessel oder Warmwassererzeuger mit ringförmiger Wasserkammer.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Dampfkessel oder Warmwassererzeuger mit ringförmiger
Wasserkammer und am Ende geschlossenen Rohren, die radial nach innen in eine von
heißen Gasen durchströmte Kammer ragen, in deren Mitte ein mit seiner Wandung dicht
an den Enden der Rohre liegender Rohrkörper angeordnet ist.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Warmwassererzeuger dieser Art, in
welchem die Wärme der Heizgase in erhöhtem Maße ausgenutzt wird. Dieser Erfolg wird
dadurch erzielt, daß die Einlaßvorrichtung für die heißen Gase so ausgebildet ist,
daß den Gasen außer ihrer Längsbewegung durch den Kessel eine kreisende Bewegung
um den Rohrkörper erteilt wird. Hierdurch werden die Heizgase in besonders innige
Berührung mit den in die von heißen Gasen durchströmte Kammer hineinragenden Wasserrohrstutzen
gebracht, so daß eine gute Ausnutzung der Wärme der Heizgase gewährleistet ist.
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Um ferner die an das Kesselwasser abgegebene Wärmemenge regeln zu
können, ist der in der Mitte der von Heizgasen durchströmten Kammer angeordnete
Rohrkörper als Regelungsventil für die heißen Gase ausgebildet. Hierdurch wird erreicht,
daß der Heizgasstrom entweder in voller Stärke um die Rohrstutzen herumgeführt oder
je nach Bedarf mehr oder weniger abgeleitet werden kann, ohne die Rohrstutzen zu
umspülen, so daß die Abgabe der Heizgaswärme an das Kesselwasser geregelt werden
kann.
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Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
dargestellt. Abb. i ist ein senkrechter Schnitt durch die Längsachse eines Kessels,
bei dem ein besonderes Nebenkanalventil vorgesehen ist, das dazu dient, die Menge
des Gases zu ändern, die den Heizraum des Kessels durchströmt. Abb. a ist eine gleiche
Ansicht einer anderen Ausführungsform, bei welcher der im Heizraum angeordnete Rohrkörper
selbst sowohl als Nebenkanal, den ein Teil der heißen Gase zu durchströinen gezwungen
wird, wie auch als Ventil dient, mit dessen Hilfe die Menge der heißen Gase regelbar
ist, die wahlweise den Rohrkörper bzw. den ihn umgebenden Ringraum durchströmen.
Bei
der Ausführungsform gemäß Abb. i besteht der Dampfkessel oder Warmwassererzeuger
im wesentlichen aus einer ringförmigen Wasserkammer, die aus zwei gleichachsig liegenden
Zylindern A, B gebildet ist, die mittels Zwischenplatten C, Cl an ihren oceren
und unteren Enden miteinander verbunden sind. Der innere Zylinder B trägt eine Reihe
kurzer, am inneren Ende geschlossener Rohre D, die radial nach innen in den mittleren
Raum hineinragen, den die heißen Gase durchströmen müssen. Der Zylinder B ist an
seinem oberen Ende BI im Durchmesser etwas kleiner gehalten, so daß dieses Ende
eine Auslaßöffnuiig für die Gase bildet. .
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Die Ringwasserkammer wird von einem Untergestell E getragen, das zweckmäßig
mit einem Futter F aus feuerfestem Material ausgerüstet ist und einen zweckmäßig
feuerfesten Einsatz G enthält, in dem eine im wesentlichen schraubenförmige Führung
G1 für die heißen Gase angeordnet ist. Diese Führung steht mit einem Zuführungsrohr
H in Verbindung und ist zweckmäßig mit einem Brenner Hl für flüssigen Brennstoff
versehen. Die schraubenförmige Führung zwingt die Gase, sich bei ihrem Durchgang
durch den mittleren Raum kreisend zu bewegen. Der Einsatz G hat einen mittleren
Ringansatz G2, in den ein Zapfen Jl eingreift, der' am unteren Ende eines in dem
mittleren Raum des Kessels angebrachten rohrförmigen Teils J sitzt. Dieser Rohrkörper
ist im Durchmesser so gehalten, daß seine Wandung nahe an den inneren Enden der
Rohrstutzen D liegt. Der Rohrkörper J besteht aus einem unteren Teil J2 aus feuerfestem
Baustoff und einem oberen Teil J3 aus Metall. Das untere Ende des oberen Teils J3
paßt über das obere Ende des unteren Teils J2 und ist mit ihm durch einen oder mehrere
Bolzen 14 o. dgl. verbunden. Das obere Ende des Rohrkörpers J ist kegelförmig ausgebildet
und von Hängebolzen K gehalten. Das eine Ende -dieses Bolzens ist mit einem verjüngten
llaltestück J" am ol:eren Ende des Körpers J verbunden, während sein anderes Ende
mit einem das obere Ende der Auslaßöffnung B1 überbrückenden Querstück K1 verbunden
ist.
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Das Zuführungsrohr H steht zweckmäßig mit einem Nebenkanal H2 in Verbindung.
Die zwangläufig miteinander verbundenen Ventile L, L1 schließen wechselweise
die Öffnungen der Rohre H, H2# und können gleichzeitig durch einen Hebel L' gesteuert
werden, um die Menge der heißen Gase zu ändern, die teils durch den Kessel oder
Warmwassererzeuger, teils durch den Nebenkanal H2 strömen. Die Ventile L, L' sind
so untereinander verbunden und angeordnet, daß, wenn das eine ganz geöffnet, das
andere, wie auf der Abbildung gezeigt, vollkommen geschlossen ist.
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Ein zylindrischer Führungskörper M wird zweckmäßig in dem Wasserraum
derart angeordnet, daß er den ganzen Teil des inneren Zylinders B umgibt,
in dem die Rohre D angeordnet sind. . Auf diese Weise wird der Umläuf'des
-Wassers begünstigt, das innerhalb des Körpers 1H nach oben steigt und an seiner
Außenfläche 'nach unten fließt. Wenn die Vorrichtung als Dampferzeuger gebraucht
werden soll, wird im oberen Teile des Dampf- und Wasserraumes zweckmäßig ein durchlochtes
Dampfsammelrohr N angeordnet.
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Bei der Ausführung gemäß Abb. 2 besteht der Dampfkessel 'oder Warrnwassererzeuger
aus einem ringförmigen Wasserraum der von zwei zylindrischen Teilen 0, P gebildet
wird, die an ihren oberen und unteren Enden miteinander durch Flansche o. dgl. verbunden
sind. Der innere Teil P trägt eine Reihe von kurzen, am inneren Ende geschlossenen
Wasserrohren O, die radial nach innen in einen mittleren Raum hineinragen, durch
den die heißen Gase strömen.
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Das obere Ende P1 des Kesselteiles P ist im Durchmesser etwas kleiner
gehalten und bildet eine Auslaßöffnung für die Gase. Die ringförmige Wasserkammer
ruht auf einem Gestell R, das mit einer im wesentlichen schraubenförmigen Führung
R1 für die aus dem Zuführungsrohr R2 zutretenden heißen Gase und zweckmäßig auch
mit einem Brenner R3 -für flüssige Brennstoffe versehen ist. Wie bei der Ausführungsform
nach Abb. i werden die heißen Gase durch die schraubenförmige Führung Rl gezwungen,
den mittleren Raum des Kessels kreisend zu durchströmen.
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. In dem mittleren Raum ist ein in seiner Längsrichtung beweglicher
Rohrkörper S angeordnet, der an beiden Enden offen und im Durchmesser so groß ist,
daß seine Wandung dicht neben den inneren Enden der Rohre O liegt. In der auf der
Zeichnung mit voll ausgezogenen Linien dargestellten Lage ruht das untere Ende dieses
Körpers auf einem kegelförmigen Teil T des Gestelles R und wird von ihm so abgeschlossen,
daß alle heißen Gase, die aus der schraubenförmigen Führung R1 austreten, gezwungen
werden, den Ringraum zu durchströmen, in dem die Rohre O liegen. Wenn dagegen der
Rohrkörper S angehoben wird, ist sein unterer Teil geöffnet, und in völlig angehobener
Stellung paßt sein oberes Ende, wie mit gestricheltem Linien auf der Zeichnung dargestellt,
in den Auslaßstutzen P1. In dieser
Lage ist die Verbindung zwischen
dem Ringraum, in dem die Rohre Q angeordnet sind, und dem Auslaßstutzen P' abgeschnitten,
so daß alle heißen Gase gezwungen sind, den Rohrkörper S zu durchströmen. In mittlerer
Lage strömt ein Teil der heißen Gase durch den Körper S hindurch und ein anderer
Teil durch den diesen umgehenden Raum. Das lIengenverhältnis dieser beiden Teile
der heißen Gase hängt somit von der Lage des Rohrkörpers S ab, der auf beliebige
Weise gehoben und gesenkt werden kann. Zweckmäßig wird der Körper S durch ein Glied
S1 bewegt, das an einem Auge SZ seines oberen Endes angreift. Das untere Ende des
Körpers S wird in völlig angehobener oder in einer mittleren Stellung zweckmäßig
durch ein Führungsglied unterstützt, das aus einem Stehbolzen S3 besteht, der auf
dem Teil T befestigt ist und einen mit drei radialen Platten S" versehenen Kopf
S' trägt. Die äußeren Ränder dieser Platten stützen das untere Ende des Rohrkörpers
S ab und dienen so als Führungsglieder, wenn der Körper nicht auf dein Kegel T ruht.
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Wie bei der Ausführungsform nach Abb. i ist in dem ringförmigen Wasserraum
ein zylindrischer Führungskörper U vorgesehen, der den die Rohre Q tragenden Teil
des inneren Zylinders P umschließt.
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Wenn bei- den dargestellten Ausführungsformen des Kessels in den schraubenförmigen
Gaszuführungen ein Brenner für flüssigen Brennstoff vorgesehen ist, wird dieser
so angeordnet, daß die von ihm ausgehenden heißen Gase an der schraubenförmigen
Führung entlang in den mittleren Raum überströmen. Der Brenner kann entweder zur
Ergänzung der für gewöhnlich verwendeten heißen Gase dienen oder zur Erzeugung der
heißen Gase verwendet werden.
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Die Vorrichtung ist vornehmlich dazu eingerichtet, die Auspuffgase
eines Dieselmotors oder einer V erhrennungsmascliine zur Erzeugung von Dampf oder
Warmwasser zu verwenden. In diesem Falle kann der Brenner für den flüssigen Brennstoff
dazu verwendet werden, dem Kessel Hitze zuzuführen, bevor die Verbrennungsmaschine
in Gang gesetzt ist oder wenn sie stillsteht.
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Der neue Dampfkessel oder Warmwassererzeuger ist in keiner Weise auf
die Verwendung bei einer Verbrennungsmaschine beschränkt, kann vielmehr auch Verwendung
finden, um heiße Gase anderer Ouellen zur Dampferzeugung oder Wassererwärmung auszunutzen.
Die baulichen Einzelheiten der Einrichtung können geändert werden, uni sie dein
besonderen Verwendungszweck anzupassen, ohne daß von der Erfindung abgewichen wird.