Heizkessel. Der Heizkessel gemäss vorliegender Er findung, der ein Hochdruck- oder ein Nieder dru ckkessel sein kann und ,dazu bestimmt ist, Wasser oder irgendeine andere Flüssig- keil. zu erwärmen oder zu verdampfen, weist eine Heizfläche auf, ;die aus einer :spiral- artig gewundenen Röhrenwand gebildet ist, wobei die Röhren von :der zu erwärmenden bzw. zu verdampfenden Flüssigkeit durch flossen werden, ivähren:d :die vorzugsweise vom Zentrum :
des spiralartige:n !Gebildes ab gehenden, warmen Gasse zwischen den Win dungen der Röhrenwand hindurchziehen, Um eine dichte Wand zu erhalten, kön- nen die Röhren an zweidiametral Seiten, parallel zur Bewegungs richtung der Flüssigkeit verlaufende Flügel aufweisen, wobei die Flügel jeder Röhre der Wand mittels :
einer Diehtung aus feuer festem Material oder auf andere Weise mit den Flügeln :der benachbarten Röhren ver bunden ,sind. Die Wand kann in rechtecki gem, vieleckigem oder kreisförmigem Ver lauf gewunden sein und jede geeignete Zahl einander überlagerter Rohrschlangen be sitzen. Diese Rohrsseh-langen können an einem ihrer Enden mit einem Verteilerstutzen ver bunden sein, von dem aus sie mit der zu erwärmenden bzw.
zu verdampfenden Flüs sigkeit gespiesen werden, während sie an ihrem andern Ende in einen Ablauf-Sam- melstiztzen für die erwärmte Flüssigkeit oder den Dampf münden können. Eine bekannte Umwälzvorrichtung, wie z.
B. eine motorgesteuerte Pumpe, kann vor handen sein, um eine zwangsläufige Zirku lation der Flüssigkeit durch die Rohrschlan gen zu :erhalten, während andere Mittel eben falls bekannter Art vorgesehen sein können, um eine zwangsläufige Zirkulation der hei ssen Gase zu bewirken, wobei die Zirkulation dieser beiden Medien zweckmässig im Gegen- stro:mprinzip erfolgt, um den Grad des Wär- meaustausches zu erhöhen.
Zweckmässig erfolgt das Abbiegen oder Krümmen der Röhren in der Weise, dass :eine konstante Geschwindigkeit :der heissen Gase vom Anfang bis zum Ende ihres Weges gewährleistet ist. Zu :diesem Zwecke muss z. B. der liehte Abstand der s.piralartigen. Windungen der Röhrenwand entsprechend der durch :die Abkühlung der Gase beding ten Volumensabnahme der letzteren abneh men, wodurch ein besserer Wärmeaustauseh durch .Konvektion stattfindet.
Auf der beiliegenden 7eiehnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen standes veranschaulicht.
Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt des: Heiz- kesse-IG nach der Schnittlinie I-I in F'ig. 2;
Fig. 2 ist ein Horizontalschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 und Fig. d ist ein in grösserem Massstabe, ge zeichneter, teilweiser Vertikalsehnitt nach der Linie III-III in Fig. 2" aus .dem die Anordnung von Flügeln-auf den Rohrschlan gen bildenden Röhren ersichtlich ist.
Der Heizkessel gemäss Fig. 1" 2 und 3 hat eine Heizfläche, die durch Stapelung oder Übereinanderlagerung einer Anzahl (im gezeichneten Beispiel neun) flachen Rohr schlangen la, 1b, 1e <B>...</B> ,gebildet wird, Jede dieser Rohrscbllangen ist opiralartig gewun den, wie in Fig. 2 in einem Grundriss gezeigt ist.
Das eine der Enden einer jeden Rohr schlange ist mit einem Vorlaufstutzen 3 ver bunden, dem .das. zu erwärmende ,Wasser zugeführt wird, während ,das andere Ende 4 der Rohrschlangen mit einem Ablaufstutzen 5 für das heisse Wasser oder Dampf ver bunden ist, wobei der betreffende Endteil ,der Rohrschlangen bei 4a etwas- nach unten abgekröpft ist,
um sich unter den Windun gen der Rohrschlange hindurch (siehe Fig. 2) zum Ablaufstutzen hin zu erstrecken.
Der Stapel von, flachen, spiralartig ver laufenden Rohrschlangen la, 1b usw. ist über dem Feuerraum -6a ides Kessels angeord net, wobei die heissen.; durch die Öffnung 6 entweichenden Gase zwischen den Rohr schlangen 'indurch abziehen.
Um mittels der Rohrschlangen eine dichte Wand zu bil den und dafür zu sorgen, dass. der Abzugs weg der Gase sich im Zwischenraum zwi- sehen den Rohrschlangen der Röhrenwand erstreckt, sind die Röhren einer jeden Rohr- sschl ange mit zwei Paaren Flügeln, oder Rip pen 7cc und 7b versehen, die auf diametral ,
entgegengesetzten Seitendes Rohres befestigt sind und in der Längsrichtung des= letzteren verlaufen, wie aus Fig. -3 ersichtlich ist. Bei jedem Flügelpaar sind die Flügel in einem Abstand e1 (siehe Fg. 3) voneinander ent fernt und erstrecken sich parallel zur Zirku- lationsrichtung des Wassers, so dass sie auf beiden Seiten der Röhren .gegenseitig und auch;
in bezug auf die Flügel der andern Röhren ausgerichtet sind, wobei zwischen zwei einander zugekehrten Flügelpaaren zweier benachbarter Röhren ein Abstand e2 vorgesehen ist.
Der Raum zwischen den Flügeln eines Flügelpaares, sowie der Zwischenraum: zwi schen zwei einander gegenüberstehenden Flü- gelpaaren ist mit einem feuerfesten Kitt 8 bekannter Art ausgefüllt, so dass die Flügel parallele und .dichte Wandteile zwischen ,den einander überlagerten,
flachen Rohrschlan gen bilden und die Gesamtheit der Flügel zusammen mit den Röhren eine dichte und ununterbrochene ,Wand, .die sich über die ganze Höhe des Röhrenbündels erstreckt, darstellt. Die heissen Gase zirkulieren, zwi schen den Windungen .dieser Wand im Sinne der Pfeile F" während das zu erwärmende Wasser oder eine andere Flüssigkeit und der Dampf im Gegenstromprinzip im Sinne der Pfeile f;
f', f2 vom Vorlaufstutzen. 3 zum Ablaufstutzen 5 in,den Röhren zirkulieren. Begreiflicherweise ist die von den Röhren und den Flügeln .gebildete Wand an den den Rohrenden 4 entsprechenden Stellen durch brochen, um diese Rohrenden hindurchführen zu können, wobei diese Stellen dann mittels Dichtungen oder Kitt abgedichtet werden.
Die Flügel oder Rippen 7a, 7b erstrecken sich über fast,die ganze Länge der Rohr schlange vom Ende 2 der letzteren bis zu einer Stelle 9, die Gieh eine kurze Distanz vor der Austrittsmündung der Rohrschlange befindet.
Der Unterbruch der Flügel an der Stelle 9 ist dazu bestimmt, dort, zwischen den übereinander angeordneten Röhren, den Eintritt der Gase in das spiralartige Gebilde in der Richtung des Pfeils F (Fig. 2) zu gestatten und ihre ununterbrochene Zirkula tion zwischen den Windungen (Pfeile F,.) zu veranlaesen, wobei diese heissen Gase schliess lich durch die mit dem Kamin. (Pfeil F.) verbundene Austrittsöffnung abziehen.
Die Schicht von heissen Gasen, die so auf die oben erwähnte Weise zirkuliert, erstreckt sich auf der ganzen Höhe des Rohrschlan- gensstapels.
Wie insbesondere aus Fig. 2, hervorgeht, nimmt der Abstand E zwischen den Windun gen der senkrechten, spira.lartigen Röhren wand von der Zone q, an der der Eintritt ,der heissen Gase erfolgt, bis zur Zone B, an ,der der Gasaustritt erfolgt, ab, und zwar so, dass eine unerwünschte Abnahme ,der Ge schwindigkeit der Gase verhindert ist, die, zufolge ihrer Abkühlung auf ihrem Wege von der Öffnung 6- des Feuerraumes weg bis zu der in .das Kamin mündenden .üffnung 10,
eine Volumenverminderung erfahren. Im Falle von Rohrsehlangen mit recht- oder vieleckigem Verlauf kann der Abstand zwi- sehen den Windungen, wie gezeigt, absatz weise vermindert sein, derart, .dass die Win dungen zwischen, ihren abgebogenen Stellen ihren parallelen Verlauf beibehalten.
Die auf die oben erwähnte Weise- ange ordneten Rohrschlangen sind in einem iso lierten Gehäuse 11 untergebracht. Die obere Deckwand des Kessels ist zweckmässig wassergekühlt; .sie kann zu diesem Zweck beispielsweise eine Anzahl Hohlbalken 12 aufweisen, in welchen Wasser zirkuliert, das vom Stutzen 3 aus mittels der Zuleitung 13 zugeführt wird und durch,die in den Ablauf stutzen 5 mündende Leitung 14 wieder ab fliesst. Diese Anordnung gestattet die best mögliche Ausnützung der Wärme der zwi schen. den Rohrsehlangen zirkulierenden Gase.
Es versteht sich, dass .man den oben beschriebenen Heizkessel mit allen üblichen Sicherheitsvorrichtungen versehen wird und dass er für Kohlen-, Heizöl- .oder Gasbetrieb eingerichtet sein kann.
Im Falle, dass .der Kessel für den Betrieb mit gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen einberichtet ist, können :der Feuerraum unterhalb der Öffnung 6 unddiese letztere in Wegfall kommen, wobei der Rohrsschlan- genstatpel dann direkt auf dem Boden oder auf einem geeigneten Grundsockel aufruht.
Der oder die Brenner könnten gegebenenfalls durch die Decke 11 (Fig. 1) hindurchgeführt sein, so dass die von ihnen erzeugte Flamme narb. unten berichtet ist, wobei der Verbren nungsraum vom Rohrschlangenstapel be- ,@renzt ist.
Boiler. The boiler according to the present invention, which can be a high pressure or a low pressure boiler and is intended to contain water or any other liquid wedge. to be heated or to evaporate, has a heating surface,; which is formed from a: spiral-like wound tube wall, wherein the tubes of: the liquid to be heated or to be evaporated flow through: d: which preferably from the center:
of the spiral-like, warm alleyway between the windings of the tube wall. In order to obtain a tight wall, the tubes can have wings on two-diametrical sides, parallel to the direction of movement of the liquid, the wings of each tube the wall using:
a wire made of refractory material or otherwise connected to the wings of the adjacent tubes. The wall can be wound in rectangle gem, polygonal or circular Ver run and sit any suitable number of superimposed coils be. These Rohrsseh-long can be connected at one of their ends with a manifold, from which they can be heated or heated.
The liquid to be evaporated can be fed, while at the other end they can flow into a drain collecting tank for the heated liquid or the steam. A known circulating device, such as.
B. a motor-controlled pump, can be in front of a forced circulation of the liquid through the Rohrschlan gene: obtained, while other means can also be provided if known type to cause a forced circulation of the hot gases, the These two media are expediently circulated using the countercurrent principle in order to increase the degree of heat exchange.
The tubes are expediently bent or bent in such a way that: a constant speed: the hot gases are guaranteed from the beginning to the end of their path. To: for this purpose z. B. the borrowed distance of the spiral-like. The coils of the tube wall correspond to the decrease in volume of the latter due to the cooling of the gases, whereby a better heat exchange takes place through convection.
An exemplary embodiment of the subject of the invention is illustrated on the enclosed drawing.
1 is a vertical section of the boiler IG along the section line I-I in FIG. 2;
Fig. 2 is a horizontal section along the line II-II in Fig. 1 and Fig. D is a larger scale, ge drawn, partial vertical section along the line III-III in Fig. 2 "from .dem the arrangement of wings on the Rohrschlan gene forming tubes can be seen.
The boiler according to FIGS. 1 "2 and 3 has a heating surface which is formed by stacking or superimposing a number (nine in the example shown) of flat tubes 1 a, 1 b, 1 e <B> ...", each this Rohrscblangen is opiral gewun the, as shown in Fig. 2 in a plan.
One of the ends of each pipe snake is connected to a flow connector 3, the .das. to be heated, water is supplied, while, the other end 4 of the pipe coils is connected to a discharge nozzle 5 for the hot water or steam, the end part in question, the pipe coils being slightly bent downwards at 4a,
to extend under the Windun conditions of the coil through (see Fig. 2) to the drain nozzle.
The stack of flat, spirally ver running pipe coils la, 1b, etc. is angeord net over the furnace -6a ides boiler, where the hot .; Draw off gases escaping through the opening 6 between the pipes.
In order to form a tight wall by means of the pipe coils and to ensure that the discharge path for the gases extends in the space between the pipe coils of the pipe wall, the pipes of each pipe coil are with two pairs of wings, or rip pen 7cc and 7b that point to diametrically
are attached to opposite sides of the tube and extend in the longitudinal direction of the latter, as can be seen from Fig. -3. In each pair of wings, the wings are at a distance e1 (see Fig. 3) from each other and extend parallel to the direction of circulation of the water, so that they are on both sides of the tubes. Each other and also;
are aligned with respect to the wings of the other tubes, a distance e2 being provided between two mutually facing pairs of wings of two adjacent tubes.
The space between the wings of a pair of wings, as well as the space between two opposing pairs of wings, is filled with a fireproof cement 8 of a known type, so that the wings have parallel and tight wall parts between the superimposed,
Form flat tube coils and the totality of the wings together with the tubes is a dense and uninterrupted wall, which extends over the entire height of the tube bundle. The hot gases circulate between the windings .dieser wall in the sense of the arrows F "while the water to be heated or another liquid and the steam in the countercurrent principle in the direction of the arrows f;
f ', f2 from the flow connection. 3 to 5 in drain port to circulate the pipes. Understandably, the wall formed by the tubes and the wings is broken through at the points corresponding to the tube ends 4 in order to be able to guide these tube ends through, these points then being sealed by means of seals or cement.
The wings or ribs 7a, 7b extend over almost the entire length of the coil from end 2 of the latter to a point 9 which Gieh is a short distance in front of the outlet mouth of the coil.
The interruption of the wings at point 9 is intended to allow the gases to enter the spiral structure in the direction of arrow F (Fig. 2) between the tubes arranged one above the other and to allow their uninterrupted circulation between the windings ( Arrows F ,.), these hot gases finally through the with the chimney. (Arrow F.) remove the connected outlet opening.
The layer of hot gases, which thus circulates in the above-mentioned manner, extends over the entire height of the pipe coil stack.
As can be seen in particular from FIG. 2, the distance E between the windings of the vertical, spiral-like tubes wall from zone q, where the hot gases enter, to zone B, where the gas exits takes place, from, in such a way that an undesirable decrease in the speed of the gases is prevented, which, due to their cooling, on their way from the opening 6 of the combustion chamber to the opening 10 opening into the chimney.
experience a decrease in volume. In the case of pipe stilts with a rectangular or polygonal course, the distance between the turns, as shown, can be reduced paragraph-wise, in such a way that the turns maintain their parallel course between their bent points.
The pipe coils arranged in the manner mentioned above are accommodated in an insulated housing 11. The top wall of the boiler is expediently water-cooled; For this purpose, it can, for example, have a number of hollow beams 12 in which water circulates, which is supplied from the connector 3 by means of the supply line 13 and flows through the line 14 opening into the drain 5. This arrangement allows the best possible use of the heat in between. Circulating gases in the pipe sticks.
It goes without saying that the boiler described above will be provided with all the usual safety devices and that it can be set up for coal, fuel oil or gas operation.
In the event that the boiler is set up for operation with gaseous or liquid fuels, the combustion chamber below the opening 6 and the latter can be omitted, with the pipe snake then resting directly on the floor or on a suitable base.
The burner or burners could optionally be passed through the ceiling 11 (FIG. 1) so that the flame generated by them scarred. is reported below, whereby the combustion space is limited by the pipe coil stack.