DE123299C - - Google Patents

Description

PATENTAMT.

- M 123299 KLASSE 13«.

Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger, der aus einem durchgehenden, cylindrischen Rohr von grofsem Durchmesser besteht. Die eigenartige Anordnung dieses Rohres bezweckt, bei kleinem Inhalt den Heizgasen die denkbar gröiste Heizfläche darzubieten und durch stärkeres Beheizen derjenigen Theile des Rohres, in welchen die Verdampfung lebhafter ist, ein plötzliches, vollständiges Verdampfen zu ermöglichen. Die neue Anordnung soll überdies das bei plötzlicher Verdampfung in weiten Röhren auftretende Leidenfrost'sche Phänomen, wodurch fortwährend Wasser bis zur Maschine mitgerissen wird, gefahrlos machen.

Wird in ein cylindrisches, gerades, stark erhitztes Rohr mittelst einer Pumpe Wasser eingespritzt, so tritt das Leidenfrost'sche Phänomen sofort auf, und infolge dessen wird ununterbrochen nicht verdampftes Wasser mitgerissen. Wenn nun das Rohr, anstatt gerade zu sein, mehrere Krümmungen aufweist, die das Wasser zwingen, seine Richtung plötzlich zu ändern, so werden die mitgerissenen Wassermengen gegen diese Krümmungen geschleudert, und wenn letztere stark genug erhitzt sind, sofort verdampft. In den Krümmungen kommt das Wasser mit dem Rohr in innigere und längere Berührung, als dies in den geraden Theilen des Rohres der Fall ist, so dafs in diesen Krümmungen Wasser oder Dampf eine gröisere Wärmemenge aufnehmen. Diese Anordnung macht ein stärkeres Beheizen gewisser Stellen des Rohres nothwen-Der neue Dampferzeuger ist auf der Zeichnung in verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht, und es zeigen Fig. 1 die Gesammtanordnung, Fig. 2 einen Verticalschnitt durch den eigentlichen Heizkörper, Fig. 3 und 4 Querschnitte nach den Linien A-A und B-B der Fig. 2. Fig. 5 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der in Fig. 2 gezeigten Anordnung des Heizkörpers, Fig. 6 einen Horizontalschnitt nach der Linie C-C von Fig. 5. Fig. 7 und 8 zeigen zwei Ausführungsformen des metallischen Verbindungsstückes für eine etwaige Verbindung im Rohrstrang, während Fig. 9 bis 11 abgeänderte Ausführungsformen des Rohres veranschaulichen. Fig. 12 und 13 zeigen Einzeltheile.

Der Dampferzeuger ist vertical angeordnet. Der Aufbau des ihn bildenden Rohres kann je nach der jeweils zur Anwendung kommenden Fleizung kubisch, prismatisch, pyramiden- oder kegelförmig sein, und zwar bildet das zusammenhängende Rohr eine Reihe regelmäisig oder unregelmäfsig gekreuzter Lagen über einander. Um solche Lagen zu bilden, wird das Rohr 1, wie in Fig. 3 gezeigt, in mehrfachen Windungen derart zusammengelegt, dafs in denselben mehrere verticale, schiefe oder wellenförmige, den Luftzug im Feuerraum verstärkende Kamine entstehen. Das ■ die verschiedenen Lagen bildende Rohr weist gerade Theile auf und scharfe knieförmige, die geraden Theile unter einander verbindende Biegungen (Fig. 3). Die geraden Rohrstücke können auch durch wellenförmige Stücke ersetzt werden (Fig. 12). Alle Lagen

des Rohres können von gleicher Gröise sein (Fig. 2 und 5).

Die durch die scharfen, knieförmigen Biegungen gebildeten Seitenflächen der Rohrlagen werden mittelst directer Flamme geheizt, d. h. es wird ein Heizapparat angewendet, dessen Horizontalschnitt gröiser als derjenige des Röhrenbündels ist. Die verschiedenen Rohrwindungen können auch umgekehrt kegelförmig auf einander gelegt, d. h. allmälig gröiser werden, wie dies in Fig. 9 bis 11 veranschaulicht ist, und kann eine lebhafte Heizung der knieförmigen Biegungen mittelst directer Flamme auf diese Weise noch bequemer erfolgen. Diese scharfen knieförmigen Biegungen der einzelnen Lagen des Rohres werden so auf höhere Temperatur erhitzt, als die nicht durch directe Flamme geheizten übrigen Theile desselben.

Ein solches Heizen der knieförmigen Biegungen, wo die Verdampfung viel lebhafter ist, wird noch durch eine in eben diesen Biegungen durch Stauchen hervorgebrachte Verdickung des Rohres befördert (Fig. 13). Diese Verdickung bildet einen Wärmespeicher und wirkt überdies hemmend auf den Umlauf des Dampfgemisches in den Krümmungen.

Um den so erzeugten Dampf ohne Anwendung eines besonderen Ueberhitzers überhitzen zu können, werden die verschiedenen Rohrlagen z. B. in vier Gruppen I, II, III, IV (Fig. 2) eingetheilt. Der in der Gruppe I erzeugte Dampf durchströmt nach einander die Gruppen II und III, um alsdann in der dem Feuerraum näher gelegenen, den Ueberhitzer bildenden Gruppe IV überhitzt zu werden, bevor er zur Maschine gelangt. Die Richtung, welche der Dampf in den verschiedenen Rohrgruppen nimmt, ist aus den in Fig. 2 eingezeichneten Pfeilen ersichtlich.

Die Zusammensetzung der verschiedenen Rohrstücke geschieht mit Hülfe besonderer Rohrverbindungen, welche in Fig. 7 und 8 dargestellt sind. Die Enden 20, 20 der mit einander zu verbindenden Rohrstücke sind mit Rechts- und Linksgewinde versehen und passen in eine darüber geschobene, ebenfalls mit Rechts- und Linksgewinde versehene Muffe derart, dais durch Drehen der letzteren die beiden Rohrenden gegen einander gedrückt werden und sich mit ihren abgeschrägten Kanten 37 fest auf einander pressen. Das derartig zusammengesetzte Röhrenbündel wird von Querbolzen 3 bezw. Mauervorsprüngen 16 getragen, welche ein leichtes Auswechseln der Rohrschlange und die unmittelbare Einwirkung der Flammen auf die knieförmigen Biegungen ermöglichen. Die metallischen Wände 4 des Dampferzeugers sind mit einer doppelten Auskleidung versehen, und z\var zuerst mit einer Asbestschicht 5 und dann mit einer Schicht von Caolin 6. Die obere Abschlufswand 7 ist ebenso ausgekleidet und besitzt Oeffnungen 8 für den Austritt der Verbrennungsgase (Fig. 2 und 4) ; oder auch wie in Fig. 9 und 10.

Die Ausführungsform nach Fig. 5 und 6 unterscheidet sich von der eben beschriebenen dadurch, dafs die Rauchkammer 10 den eigentlichen Dampferzeuger in Form eines Ringkanales umgiebt und gleichzeitig zur Vorwärmung des Wassers benutzt wird. Zu diesem Zwecke ist zwischen der feuerfesten Umhüllung 6 der Rohrschlange und dem äufseren Mantel 5 ein Zwischenraum gelassen, welchen die oben durch die Oeffnungen 8 eintretenden Heizgase von oben nach unten durchziehen, um bei 11 in den Kamin abzuströmen. Die Aufsenfläche der feuerfesten Umhüllung 6 ist mit einer spiralförmig gewundenen Rohrschlange 38 ausgerüstet, innerhalb deren sich das dem eigentlichen Dampferzeuger zugeführte Speisewasser befindet und somit vorgewärmt wird. Es wird auf diese Weise nicht nur die in den abziehenden Heizgasen noch enthaltene Wärme, sondern auch die von der Umhüllung des Dampferzeugers aufgenommene Wärme, welche sonst unbenutzt verloren ginge, zur Vorwärmung des Wassers benutzt.

Die Zuführung des Wassers und diejenige des Brennstoffes erfolgt von Behältern 27 und 28 (Fig. ι) aus, in welchen beide unter Druck aufgespeichert sind. Zur Aufrechterhaltung des Druckes dient eine von der Maschine angetriebene Pumpe 25, während zur Regelung des Flüssigkeitsdruckes ein besonderes Ventil benutzt ist. Der Brennstoff gelangt aus dem Behälter 28 durch den Regelungshahn 34 unmittelbar unter dem Druck des Behälters in das Verdampferrohr 14, während das Wasser aus dem Behälter 27 durch das Rückschlagventil 29 geht, in dem Vorwärmer 32 vorgewärmt wird und von da von der Pumpe 25 in den Kessel gedrückt wird. Zwischen dem Vorwärmer und dem Kessel ist noch ein Sicherheitsventil 30 vorgesehen, und es ist ferner der gröfseren Sicherheit wegen ein Rücklaufrohr nach dem Behälter 27 in diese Leitung eingeschaltet, in welchem sich ein Rückschlagsventil 31 befindet, so dais der Druck im Röhrenbündel eine gewisse Gröfse nicht überschreiten kann.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Ein aus mehreren über einander angeordneten Lagen von Rohrwindungen zusammengesetzter, aus einem einzigen cylindrischen Rohr von grofsem Querschnitt her- ■ gestellter Dampfkessel zur plötzlichen Erzeugung von Dampf, bei dem jede Lage aus einer Anzahl von geraden oder schwach wellenförmigen, durch scharf gekrümmte

   Bogenstück^ mit einander verbundenen Rohrtheilen besteht, dadurch gekennzeichnet, dais die geraden bezw: schwach wellenförmigen Theile der einzelnen Lagen vollkommen regelmäisig bezw. mit überall gleichem Abstande über den Querschnitt des Röhrenbündels vertheilt sind, so dais durch die Zwischenräume derselben Kanäle von genau gleicher Weite entstehen, welche den Feuergasen überall denselben Widerstand entgegensetzen, wobei dieser Widerstand gröiser als derjenige ist, welchen die Feuergase an der Auisenseite des Rohrbündels finden, derart, dais die' dort liegenden Bogenstücke, welche unter Umständen auch durch directe Flamme geheizt werden können, der Einwirkung der Gase stärker ausgesetzt sind.

   Ein Dampfkessel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dafs die einzelnen Windungen des Röhrenbündels zwecks Erleichterung der unmittelbaren äuiseren Beheizung nach oben zu weiter werden, so dais das Röhrenbündel eine Kegel- oder Pyramidenform erhält.
   Ein Dampfkessel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dais der an der höchsten Stelle des Röhrenbündels gebildete Dampf vor der Benutzung in einen der Feuerstelle näher gelegenen Theil des Röhrenbündels zwecks Ueberhitzung zurückgeleitet wird.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.