DE62623C

DE62623C - Injector for introducing steam and air into steam boiler systems

Info

Publication number: DE62623C
Application number: DENDAT62623D
Authority: DE
Original assignee: W. S. HUTCHINSON in 325 Dearborn Street, Chicago, Illinois, V. St. A.; Vertreterin: Firma A. KUHNT & R. DEISSLER in Berlin C., Alexanderstr. 38
Anticipated expiration: 1911-05-14

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung, durch welche man Wassergas für Heizzwecke in einfacher, billiger und zweckmäfsiger Weise erzeugen kann,' wobei dieses Wassergas direct an der Erzeugungsstelle verbrannt und zur Heizung des Kessels verwendet wird. Es wird bei diesem Verfahren Wasserdampf mit erhitzter Luft gemischt und dieses Gemisch über glühende Kohlen, d. h. über die Kesselfeuerung geleitet, woselbst sich das Wasserdampfluftgemisch mit den Feuerungsgasen verbindet und das sogenannte Wassergas bildet, welches bei der Verbrennung eine aüfserordentliche Hitze erzeugt.The present invention relates to a device by which one water gas for Can produce heating purposes in a simple, cheap and expedient manner, 'with this Water gas burned directly at the point of generation and used to heat the boiler will. In this process, water vapor is mixed with heated air and this Mixture over glowing coals, d. H. routed through the boiler, where the Combines steam-air mixture with the combustion gases and the so-called water gas which generates an extraordinary amount of heat when burned.

Es kann diese Einrichtung sowohl bei gemauerten Kesseln wie bei Lokomotiv- und Schiffskesseln Anwendung finden, und zwar ist die Anordnung in Fig. 1 bis 4 bei einem gemauerten Kessel und in Fig. 5 und 6 bei einem Lokomotiv- oder Schiffskessel dargestellt. This facility can be used with brick boilers as well as with locomotive and Find ship boilers application, namely the arrangement in Fig. 1 to 4 with a brick Boiler and shown in Fig. 5 and 6 in a locomotive or ship boiler.

Der von den Feuerröhren L durchzogene Kessel L¹ wird durch die auf den Roststäben R liegende Feuerung geheizt. Die Roststä'be werden durch die Träger S gehalten. P ist der Aschenraum und V V sind die zu dem Aschenraum und dem Feuerraum führenden Thüren. Oberhalb des Aschenraumes und vor den Roststäben ist eine Mauer M¹ angeordnet, welche mit verticalen Kanälen O versehen ist, die am unteren Ende mit dem Aschkasten abschliefsen und am oberen Ende durch einen horizontalen Kanal verbunden sind. In letzterem ist ein Rohr F angeordnet, welches beiderseitig durch die Röhren D D mit dem Dampfkessel verbunden ist. Am Rohr F ist eine Anzahl Injectoren G angeordnet (Fig. 3, 7 und 8), welche den dem Feuer zugekehrten Theil der Mauer M¹ durchlaufen. Diese Injectoren bestehen zunächst aus einem Gehäuse G⁵, Fig. 7 und 8, welches hohl ist und an der einen Seite ein kurzes, dünnes Rohr G⁴ und an der anderen Seite ein längeres, weiteres Rohr G¹ trägt. Die Röhren G⁴ entspringen aus den Röhren i% und es trägt jede dieser Röhren eine mit einer engen Durchbohrung versehene Spitze G³, durch welche der durch die Röhren D und F zugeführte Dampf in das Rohr G¹ einströmt. Der kugelförmige Theil des Gehäuses G⁵ ist an den Seiten offen, so dafs die in den verticalen Kanälen O aufsteigende, aus dem Aschkasten kommende heifse Luft in die Röhren G¹ eintreten kann, aus welchem sie dann durch die Kraft des ausströmenden Dampfes mit grofser Gewalt in den Feuerraum hineingeworfen wird, wobei sie sich mit dem Dampf innig mischt.The boiler L ¹ traversed by the fire tubes L is heated by the furnace lying on the grate bars R. The grate bars are held by the carriers S. P is the ash chamber and VV are the doors leading to the ash chamber and the furnace. Above the ash chamber and in front of the grate bars, a wall M ^{1 is} arranged, which is provided with vertical channels O which terminate at the lower end with the ash box and are connected at the upper end by a horizontal channel. In the latter, a pipe F is arranged, which is connected on both sides by the pipes DD to the steam boiler. A number of injectors G are arranged on the pipe F (FIGS. 3, 7 and 8), which pass through the part of the wall M ^{1 facing the fire.} These injectors initially consist of a housing G ⁵ , FIGS. 7 and 8, which is hollow and carries ^{a short, thin pipe G 4} on one side and a longer, further pipe G ^{1 on the other side.} The tubes G ⁴ ^{arise from the tubes 1} % and each of these tubes carries a tip G ³ provided with a narrow through-hole through which the steam supplied through the tubes D and F flows into the tube G 1. The spherical part of the housing G ⁵ is open at the sides, so that the hot air rising in the vertical channels O and coming from the ash-pan can enter the tubes G ¹ , from which it then by the force of the escaping steam with great force is thrown into the furnace, where it mixes intimately with the steam.

Es mufs hier erwähnt werden, dafs kurz vor der Mündung der Spitze G³ eine Membrane G² eingeschaltet ist, welche durch die Röhre G¹ gehalten wird. Diese Einrichtung ist aus den Fig. ia und 2 a deutlicher zu ersehen. In der Mitte der Membrane befindet sich eine Oeffnung, welche sowohl dem aus dem Rohr G⁴ ausströmenden Dampf als auch einer genügend grofsen Menge Luft den Durchgang gestattet. Es hat diese Einrichtung den Zweck, den beim Arbeiten des Injectors entstehenden Lärm möglichst zu dämpfen und aufserdem durch Bewegung des Rohres G¹ gegen die Düse G³ die Menge der zugeführten Luft beliebig einstellen zu können, derart, dafsIt must be mentioned here that shortly before the mouth of the tip G ³ a membrane G ^{2 is} switched on, which is held by the tube G ¹ . This device can be seen more clearly from FIGS. Ia and 2a. In the middle of the membrane there is an opening which ^{allows the passage of both the steam flowing out of the pipe G 4} and a sufficiently large amount of air. The purpose of this device is to dampen the noise generated when the injector is working and to be able to adjust the amount of air supplied ^{by moving the pipe G 1} against the nozzle G ^{3, in such a way that}

entsprechend der Menge des zugeführten Dampfes die gröfstmöglichste Heizwirkung erzielt wird. ■ ...according to the amount of steam supplied, the greatest possible heating effect is achieved will. ■ ...

Man wählt die Menge des Dampfes zweckmäfsig so, dafs Sauerstoff und Wasserstoff im Verhältnifs von 50 zu 1 stehen. Der Sauerstoff der Luft und der Wasserstoff des Dampfes gehen nun mit.den kohlenstoffhaltigen Feuergasen eine Verbindung ein; es bildet sich Wassergas und dieses hat nun die bereits· in der Einleitung erwähnte Wirkung.The amount of steam is expediently chosen so that oxygen and hydrogen are in the 50 to 1 ratio. The oxygen in the air and the hydrogen in the steam now enter into a connection with the carbon-containing fire gases; it forms Water gas and this now has the effect already mentioned in the introduction.

Hinter dem eigentlichen Hauptrost R ist ein kleiner Nebenrost T, Fig. 4, angeordnet, welcher den bogenförmigen Theil des Feuerraumes ausfülltBehind the actual main grate R is a small secondary grate T, Fig. 4, which fills the arched part of the furnace

Um nun die mit den Kanälen O versehene Mauer M¹ in möglichst zweckmäfsiger Weise herstellen zu können, hat der Erfinder besondere Kasten construirt, aus welchen diese Mauer unter Einschaltung entsprechender Steine an entsprechenden Stellen aufgeführt wird. Diese Kasten sind in den Fig. 9 bis 15 und 17 dargestellt. Der horizontale Luftkanal wird durch zwei Kasten S¹S¹, Fig. 9, gebildet, welche an der einen Seite durch entsprechende Oeffnungen mit einander verbunden sind. Der mittlere untere Theil S³, Fig. 11, dieser Kasten ist nach innen gewölbt und befindet sich direct über den Feuerthüren. An den äufseren Seiten werden diese Kasten durch Büchsen S⁸, Fig. 14, gehalten, welche beiderseitig offen sind und einerseits mit der Luft des Aschkastens, andererseits mit dem Innenraum der Kasten S¹ in Verbindung stehen. Die inneren beiden Seiten der Kasten S¹ werden durch eine Büchse S⁵ gehalten, welche ebenfalls oben und unten offen ist und in derselben Weise mit S¹ und P in Verbindung steht. Diese Büchsen sind sämmtlich auf einer Grundplatte S⁶, Fig. 9, angeordnet, welche die entsprechenden Oeffnungen zum Durchlassen der Luft besitzt. In einer Linie mit dem gekrümmten Theil S^s der Kasten S¹ sind ebenso gekrümmte Platten S¹², Fig. 10 und 15, angeordnet, welche an beiden Seiten mit Nuthen S¹⁰ S¹³ versehen sind. Eben solche Platten S^u befinden sich an der Vorderseite der Theile S³, Fig. 10 und 11. Di^ese Platten S¹²S¹* werden durch gerade Platten S^u, Fig. 17, gehalten, welche sich in den Nuthen S¹⁰ S¹³ befinden. Im übrigen sind die Kasten, Büchsen und Platten mit Ansätzen S⁷ S⁹ S·¹³ versehen, durch welche der sichere Halt der Anlage im Mauerwerk herbeigeführt wird. Die beiden Räume, welche sich nächst den Feuerthüren befinden, werden ausgemauert, wie Fig. ι zeigt, und ebenso ist auch ein Theil der Vorder- und Rückseite der Kasten sowie der über ihnen befindliche Raum in der Weise ausgemauert, wie Fig. 2 erkennen läfst; das Dampfrohr durchzieht also die Kasten S¹ S¹.In order to be able to produce the wall M ¹ provided with the channels O in the most expedient manner possible, the inventor has constructed special boxes from which this wall is constructed with the inclusion of appropriate stones in the appropriate places. These boxes are shown in FIGS. 9-15 and 17. The horizontal air duct is formed by two boxes S ¹ S ¹ , FIG. 9, which are connected to one another on one side by corresponding openings. The middle lower part S ³ , Fig. 11, of this box is curved inwards and is located directly above the fire doors. On the outer sides, these boxes are held by bushes S ⁸ , Fig. 14, which are open on both sides and are in communication on the one hand with the air in the ash box and on the other hand with the interior of the box S ¹ . The inner two sides of the box S ¹ are held by a sleeve S ⁵ , which is also open at the top and bottom and communicates with S ¹ and P in the same way. These cans are all arranged on a base plate S ⁶ , Fig. 9, which has the corresponding openings for the passage of air. In a line with the curved part S ^{s of} the box S ¹ are also curved plates S ¹² , FIGS. 10 and 15, which are provided with grooves S ¹⁰ S ^{13 on both sides.} Such plates S ^u are located on the front of parts S ³ , Figs. 10 and 11. ^These plates S ¹² S ¹ * are held by straight plates S ^u , Fig. 17, which are located in the grooves S ¹⁰ S ¹³ are located. In addition, the boxes, bushings and plates are provided with extensions S ⁷ S ⁹ S · ¹³ , through which the secure hold of the system in the masonry is brought about. The two rooms, which are located next to the fire doors, are lined up, as Fig. 1 shows, and also part of the front and back of the boxes and the space above them are lined up in the way, as can be seen in Fig. 2 ; the steam pipe runs through the boxes S ¹ S ¹ .

Bei der in ^en Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform der Einrichtung für Lokomotivkessel sind die Injectoren aufserhalb angeordnet und die von ihnen ausgehenden Röhren G¹ durchlaufen die betreffenden Wan-" düngen des Kessels. In Fig. 16 ist diese Anordnung deutlicher gezeigt, und zwar bezeichnet hier J eine in die Kesselwände eingelassene Büchse, welche beiderseitig umgebördelt ist, während H ein mit dem Rohr G¹ in Verbindung stehendes Rohr ist, welches durch eine Mutter K gehalten wird; das aus dem Rohr G¹ austretende Wasserdampfluftgemisch strömt durch die Röhren H in derselben Weise in die Kesselfeuerung, wie es bereits oben beschrieben wurde. Jedoch ordnet man zweckmäfsig die Injectoren sowohl an der Vorderseite als auch an der Rückseite an, um die Wirkung der Einrichtung möglichst zu vergröfsern. In the en in ^ embodiment of FIG. 5 and 6 of the device for locomotive boiler are the injectors disposed aufserhalb and emanating from them tubes G ¹ through the respective convertible "fertilize the boiler. In Fig. 16, this arrangement is shown more clearly, and Although here J denotes a bush let into the boiler walls, which is flanged on both sides, while H is a pipe connected to the pipe G ¹ , which is held by a nut K ; the water-vapor-air mixture emerging from the pipe G ^{1 flows through the pipes} H into the boiler furnace in the same way as described above, but it is advisable to place the injectors on both the front and the rear in order to maximize the effectiveness of the device.

Claims

Patent claim:

An injector for introducing steam and air into steam boiler ^{furnaces, characterized by the inclusion of a plate G 2} in the air pipe, in the opening of which the conical steam nozzle G ³ protrudes so that the air flow can be regulated by screwing the latter back and forth.

For this purpose ι sheet of drawings.