DE239319C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

~ JIg 239319-KLASSE 13g. GRUPPE~ JIg 239319-CLASS 13g. GROUP

WILHELMHAGENINSOEST₇WeSTf.WILHELMHAGENINSOEST ₇ WeSTf.

dienende Wasser.serving water.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. Dezember 1910 ab.Patented in the German Empire on December 25, 1910.

Gegenstand der Erfindung ist eine Verbesserung an solchen sekundären Dampferzeugern, die auf Schiffen aufgestellt sind und mittels von Hochdruckdampf beheizten Dampfschlangen o. dgl. Niederdruckdampf von möglichst gleichmäßiger Spannung zu liefern haben, wobei die Dampferzeugung nach Maßgabe des Verbrauches selbsttätig geregelt wird.The invention relates to an improvement in such secondary steam generators, which are set up on ships and by means of steam coils heated by high pressure steam o. The like. Have to deliver low-pressure steam of as uniform a voltage as possible, the steam generation according to the Consumption is regulated automatically.

Bei den in Betracht kommenden Sekundärdampfkesseln wird die selbsttätige Regelung der Dampferzeugung dadurch ,ermöglicht, daß die Dampferzeugungskämmer unterhalb der darin angebrachten Heizflächen mit einem Behälter verbunden ist, in welchen das zu verdampfende Wasser teilweise hineingedrängt wird, sobald die Dampfspannung des Sekundärdampfes über eine vorgeschriebene Grenze steigt, wodurch ein entsprechender Teil der Dampfheizfiäche freigelegt und dadurch die Dampferzeugung vermindert wird, während beim Sinken der Spannung des Niederdruckdampfes aus dem Aufnehmer Wasser in die Dampferzeugungskammer einströmt, die wasserbenetzte Dampfheizfläche vergrößert und dadurch die Dampferzeugung steigert.In the case of the secondary steam boilers in question, the automatic control of the Steam generation thereby, allows that the steam generating chamber below the inside Attached heating surfaces is connected to a container in which the to be evaporated Water is partially forced in as soon as the vapor tension of the secondary steam is over a prescribed limit increases, whereby a corresponding part of the steam heating surface exposed and thereby the steam generation is reduced, while sinking the Voltage of the low-pressure steam from the water sensor into the steam generating chamber flows in, enlarges the water-wetted steam heating surface and thereby the steam generation increases.

Bei solchen mittelbar beheizten Dampferzeugern ergeben sich im Schiffsbetriebe Schwierigkeiten dadurch, daß infolge der Schiffsbewegungen im Seegange das Gleichgewicht der Wassersäulen in der Dampferzeugungs-. kammer einerseits und im Aufnehmer andererseits gestört wird. Die sich hierbei abspielenden Vorgänge, sind in den schematischen Figuren ι bis 4 der Zeichnung erläutert.Such indirectly heated steam generators result in ship operations Difficulties in that due to the ship's movements in the sea the equilibrium of the water columns in the steam generation. chamber on the one hand and in the transducer on the other is disturbed. The processes taking place here are shown in the schematic figures ι to 4 of the drawing explained.

Fig. ι zeigt das Schema eines selbstregulierenden Dampferzeugers im Normalzustande. In der Dampfkammer ι, aus deren oberem Teil durch das Rohr 2 der Dampf der Verbrauchsstelle zugeführt wird, ist die von Hochdruckdampf durchströmte Rohrschlange 3 als Heizfläche eingebaut. An den unteren Teil der Dampfkammer 1 schließt sich ein Rohr 4 an, das den Wasserraum dieser Kammer mit dem unteren Ende eines neben der Dampferzeugungskammer angeordneten Aufnehmers 5 verbindet, der z. B. oben geschlossen ist. Der aus dem die Dampfschlange 3 umspülenden Wasser entwickelte Dampf drängt durch seine Spannung das zu verdampfende Wasser durch das Rohr 4 in solchem Umfange in den Auf-■nehmer 5 hinein, daß die aus der Höhendifferenz der Wasserspiegel sich ergebende Wassersäulen höhe h zusammen mit dem im Luftraum des Aufnehmers herrschenden mehr oder weniger erhöhten Druck die im Dampferzeuger 1 vorhandene Dampfspannung ausgleicht. Jede Verminderung der Dampfspannung hat Zuströmen von Wasser in die Dampferzeugungskammer, dementsprechend größere Bedeckung der Heizfläche 3 und Vermehrung der Dampferzeugung zur Folge, die die eingetretene Druckverminderung auszugleichen strebt. Umgekehrt treibt der erhöhte Druck das Wasser aus der Kammer 1 unter entsprechender Verminderung der wirksamen Heizfläche und daher der Dampferzeugung in den Aufnehmer 5.Fig. Ι shows the scheme of a self-regulating steam generator in the normal state. In the steam chamber 1, from the upper part of which the steam is supplied to the point of consumption through the pipe 2, the pipe coil 3 through which high-pressure steam flows is installed as a heating surface. At the lower part of the steam chamber 1, a pipe 4 connects, which connects the water space of this chamber with the lower end of a sensor 5 arranged next to the steam generation chamber, which z. B. is closed at the top. The steam developed from the water flowing around the steam coil 3 pushes the water to be evaporated through the pipe 4 into the transducer 5 to such an extent that the water column height h resulting from the height difference of the water level together with the im In the air space of the transducer, the more or less increased pressure prevailing in the steam generator 1 compensates for the steam tension. Every decrease in the steam tension results in an influx of water into the steam generation chamber, correspondingly greater coverage of the heating surface 3 and an increase in steam generation, which tends to compensate for the pressure decrease that has occurred. Conversely, the increased pressure drives the water out of the chamber 1 with a corresponding reduction in the effective heating surface and therefore the generation of steam into the sensor 5.

Wenn nun der Dampferzeuger beim Schlingern des Schiffes seine senkrechte Lage ändert,If the steam generator changes its vertical position when the ship rolls,

(2. Auflage, ausgegeben am 2. November(2nd edition, issued November 2nd

wie ζ. B. in Fig. 2 angedeutet, so strömt bei gleichbleibender, der Wassersäule h entsprechender Dampfspannung infolge der Neigung der Vorrichtung in der Richtung gegen den Aufnehmer 5 hin in diesen eine gewisse Menge Wasser ein, womit gleichzeitig eine Verminderung der Bedeckung der Dampfschlange 3 verbunden ist, die eine Verringerung der Dampferzeugung zur Folge hat. Da nun bei den Schwankungen des Schiffes der ersten Neigungsbewegung nach mehr oder weniger kurzer Zeit eine entgegengesetzte Neigung folgt, so wird hierdurch, noch bevor ein Ausgleich zwischen der sinkenden Dampfspannung in 1 und der Wassersäulenhöhe eintreten kann, diese, wie in Fig. 3 bei h³ angedeutet, infolge Aufwärtsschwingens des Aufnehmers wesentlich gehoben, so daß nun das schon vorher begonnene Rückströmen des Wassers sehr lebhaft wird bis zum Ausgleich der verminderten Dampfspannung, entsprechend der in Fig. 4 angedeuteten geringeren Wassersäulenhöhe h*. Das starke Zurückströmen des Wassers in die Dampferzeugungskammer 1 bringt eine entsprechende Überflutung der Dampfschlange mit sich, was eine plötzlich einsetzende Vermehrung der Dampferzeugung zur Folge hat, die, weil die Masse des eingedrungenen Wassers infolge des Beharrungsvermögens und teilweise auch der entgegenwirkenden Schiffsbewegung nicht schnell genug hinausgedrängt werden kann, vorübergehend eine starke Erhöhung der Dampfspannung zur Folge hat. Diese kann für die durch den Niederspannungsdampf betriebenen Vorrichtungen, z. B. dünnwandige, teilweise mit ebenen Wandungen versehene Kochbehälter, gefährlich werden. Größer ist aber die Gefahr, daß durch den steigenden Dampfdruck das gesamte Wasser aus dem Dampferzeugungsraum in den Aufnehmer 5 gedrängt wird und noch Dampf in diesen nachdringt, der den Druck im Luftraum der Kammer 5 erhöht und bei dem nachfolgenden Rückfluten des Wassers dessen über den Gleichgewichtszustand hinausgehende Strömung noch verstärkt. Bei geschlossenem Aufnehmer kann schließlich infolge der andauernden Schwingungsbewegungen die Spannung im Luftraum des Aufnehmers immer größer werden, so daß dementsprechend sich auch der Betriebsdampfdruck in der Dampferzeugungskammer 1 fortgesetzt erhöht und schließlich eine Explosion eintritt. Ist der Aufnehmer oben offen, so kann dies zwar nicht eintreten, aber in diesem Falle wird das Wasser durch die beschriebene übermäßige Dampfentwicklung, sowie diese einen gewissen Grad überschreitet, herausgeworfen und dadurch die Vorrichtung betriebsunfähig. Um diese Übelstände zu vermeiden, wird nach dieser Erfindung der Steigeraum für das aus dem Dampfentwicklungsbehälter 1 hinausgedrängte Wasser geteilt und auf gegenüberliegenden Seiten des Dampfentwicklers angeordnet, wie in 'Fig. 5 schematisch angedeutet. Hierbei ist auf beiden Seiten der Dampfentwicklungskammer ι je ein Aufnehmer 6 und 7 angeordnet, deren obere Lufträume durch ein Rohr 8 miteinander verbunden sind. Die unteren Teile der Aufnehmer 6 und 7 sind durch ein entsprechend weites Rohr 9 verbunden, an das der Wasserraum der Dampfentwicklungskammer ι in der Mitte durch ein engeres Rohr 10 angeschlossen ist. Bei dieser Anordnung flutet das Wasser unter der Wirkung der Schiffsbewegungen nicht zwischen Aufnehmer und Dampferzeugungskammer, sondern zwischen den beiden gegenüberliegenden Aufnehmern hin und her, wobei, wie aus Fig. 6 ersichtlich, der Höhenstand des Wassers im Dampferzeugungsbehälter selbst unverändert bleibt, also die Dampferzeugung durch die Schiffsbewegung nicht beeinflußt wird. like ζ. B. indicated in Fig. 2, so flows with constant, the water column h corresponding steam tension due to the inclination of the device in the direction towards the transducer 5 in this a certain amount of water, which at the same time a reduction in the coverage of the steam coil 3 is connected resulting in a reduction in steam generation. Since, with the fluctuations of the ship, the first inclination movement is followed by an opposite inclination after a more or less short time, this is, as in Fig. 3 at h ³ indicated, significantly lifted as a result of the upward swinging of the transducer, so that the backflow of the water, which had already begun, becomes very lively until the reduced steam tension is compensated for, corresponding to the lower water column height h * indicated in FIG. 4. The strong backflow of the water into the steam generation chamber 1 causes a corresponding flooding of the steam coil with it, which results in a sudden increase in steam generation which, because the mass of the penetrated water, due to the inertia and partly also the counteracting ship movement, is not pushed out quickly enough can temporarily result in a strong increase in the vapor tension. This can be used for the devices operated by the low-voltage steam, e.g. B. thin-walled, partially provided with flat walls cooking container, become dangerous. However, greater is the risk that the rising steam pressure will force all of the water out of the steam generation space into the sensor 5 and that steam will penetrate into it, which increases the pressure in the air space of the chamber 5 and when the water flows back above the equilibrium state outgoing current intensified. When the transducer is closed, the tension in the air space of the transducer can finally increase as a result of the continuous oscillating movements, so that the operating steam pressure in the steam generating chamber 1 continues to increase accordingly and finally an explosion occurs. If the sensor is open at the top, this cannot happen, but in this case the water will be thrown out due to the excessive development of steam described above, as soon as this exceeds a certain level, and the device will become inoperative. In order to avoid these inconveniences, according to this invention, the riser space for the water forced out of the steam generator 1 is divided and arranged on opposite sides of the steam generator, as shown in 'Fig. 5 indicated schematically. Here, a sensor 6 and 7 is arranged on both sides of the vapor development chamber 1, the upper air spaces of which are connected to one another by a pipe 8. The lower parts of the transducers 6 and 7 are connected by a correspondingly wide pipe 9, to which the water space of the steam development chamber 1 is connected in the middle by a narrower pipe 10. With this arrangement, the water does not flood between the transducer and the steam generation chamber under the effect of the ship's movements, but back and forth between the two opposing transducers, whereby, as can be seen from Fig. 6, the level of the water in the steam generation tank itself remains unchanged, i.e. the steam generation occurs the ship's movement is not affected.

Da die Bewegungen des Schiffes in allen Ebenen erfolgen, so teilt man zweckmäßig den Aufnehmer statt in zwei in drei oder vier oben und unten miteinander verbundene Teile, die um den Dampferzeuger herumgruppiert sind, wie in Fig. 7 und 8 im Grundriß dargestellt. Since the movements of the ship take place in all planes, it is expedient to divide the Sensor instead of two in three or four parts connected above and below, which are grouped around the steam generator are, as shown in Fig. 7 and 8 in plan.

Fig. 9 und 10 zeigen im senkrechten Schnitt bzw. im Grundriß die Anwendung der beschriebenen Einrichtung bei solchen Dampferzeugern, in deren Dampfraum eine Kochvorrichtung eingebaut ist. Hierbei sind an drei Seiten des den Kochbehälter 11 enthaltenden Dampfraumes i, in dem unten die Dampfschlange 12 angebracht ist, drei Aufnehmer 13, 14, 15 angeordnet, die in der Mitte durch einen gemeinsamen, am Boden des Dampfraumes 1 vorgesehenen Anschlußstutzen 16 miteinander verbunden sind. Dieser Stutzen steht zweckmäßig oben durch eine engere öffnung mit dem Wasserraum des Dampfentwicklungsbehälters in Verbindung, damit der Wasserstand in letzterem möglichst wenig durch die Umströmungsbewegungen zwischen den einzelnen Aufnehmern 13, 14, 15 beeinflußt wird. An der vierten Seite des Dampfentwicklers ist zweckmäßig ein belastetes Überlaufventil 18 angebracht, welches beim Überschreiten der vorgeschriebenen Dampfspannung Wasser aus dem Dampferzeuger ins Freie austreten läßt, dadurch die . Dampfspannung begrenzt und besonders das Füllen der Vorrichtung mit der richtigen Wassermenge erleichtert. Statt den Steigeraum für das Wasser in drei oder vier Teile zu teilen, kann man auch noch mehr getrennte Aufnehmer um den Dampferzeugungsbehälter herumgruppieren. Unter Umständen kann man sogar, wie in Fig. 11 an einer Kochvorrichtung angedeutet, den Steigeraum 19 so ausbilden, daß er die9 and 10 show in vertical section and in plan the application of the described Device for such steam generators, in whose steam space a cooking device is built-in. Here are on three sides of the steam space i containing the cooking container 11, in which the bottom Steam coil 12 is attached, three pickups 13, 14, 15 placed in the middle by a common connection piece provided on the bottom of the steam chamber 1 16 are connected to each other. This connecting piece is expediently at the top through a narrower opening in connection with the water space of the vapor development tank, so that the water level in the latter is as little as possible influenced by the flow movements between the individual sensors 13, 14, 15 will. A loaded overflow valve is useful on the fourth side of the steam generator 18 attached, which when the prescribed steam voltage is exceeded Water from the steam generator can escape into the open, thereby the. Limited steam tension and especially facilitates filling the device with the correct amount of water. Instead of dividing the riser space for the water into three or four parts, you can also group more separate sensors around the steam generator. Under certain circumstances, as indicated in Fig. 11 on a cooking device, you can the riser space 19 train so that he

Dampfentwicklungskammer i außen gleichachsig umschließt.Steam development chamber i encloses the outside on the same axis.

Statt der geschlossenen Aufnehmer kann man die beschriebene Anordnung auch bei Verwendung offener Aufnahmegefäße anwenden, bei denen der Dampfraum des Sekundär-Dampfentwicklers lediglich durch die Wassersäule nach außen abgesperrt ist. Um bei Kochvorrichtungen die Unbequemlichkeiten zuInstead of the closed transducer, the arrangement described can also be used with Use open receptacles in which the vapor space of the secondary vapor generator is only blocked from the outside by the water column. To reduce the inconvenience of cooking appliances

ίο vermeiden, die sich aus der Anbringung offener Standgefäße auf verschiedenen Seiten der Vorrichtung ergeben würden, kann man auch offene Aufnehmer mit geschlossenen derart verbinden, daß" sich hinten ein offener und vorn zwei oben geschlossene und durch ein Rohr verbundene Aufnehmer befinden, die nur bis unter die Herdplatte reichen und daher die Bedienung nicht stören.ίο avoid resulting from attaching overt Standing vessels on different sides of the device could also be open Connect transducers with closed ones in such a way that "one open at the back and two at the front transducers that are closed at the top and connected by a pipe are located only up to the bottom the stove top is enough and therefore do not disturb the operation.

Claims

Patent Claims:

i. Secondary steam generator with below that heated by high pressure steam Heating surface for the riser room connected to the steam generation tank water used to generate steam, characterized in that the riser space is distributed in multiple or contiguous form on opposite sides of the steam generating chamber.

2. Secondary steam generator according to claim i, characterized by three or more around the steam generating chamber grouped at the top closed and, just like at the bottom, interconnected transducers.

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revenge

Spruch ι, thereby marked ^ tJaß die Connection between deja ^^ different Transducer spacesiiM ^ cross-section is wider than the ^ - between these and that WassgtfsQm of the steam generation

4. Secondary steam generator according to claim i, characterized by a the The riser room enclosing the steam generator on the same axis and is only connected to the water area at the bottom in the middle.

1 sheet of drawings.

Supplementary sheet to patent specification 239319. CLASS 13g \ GROUP 3.

The patent 23931g is by decision of the Imperial Patent Office of October 3, 1912, confirmed by the decision of the Reichsgericht dated May 31, 1913, partially annulled by the fact that claim 3 has been deleted.