<Desc/Clms Page number 1>
WATERPIJPSTRALINGSKETEL.
Stoomontwikkelaars voor betrekkelijk kleine capaciteit (300- 4000 kg. stoom) worden tot nu toe hoofdzakelijk als staande vuurkistketel, als vuurgangketel of als vuurgang-vlampijpketel gebouwd. De fabricage hier- ven vereist een uitgebreide werkplaatsinrichting, terwijl het verkrijgen van de benodigde zware materialen dikwijls moeilijk is. Dergelijke ketels hebben bovendien een aanzienlijk eigen gewicht, waardoor ze voor verschil- lende doeleinden, bij voorbeeld niet stationnaire ketels, minder geschikt zijn. Aldus ontstond het probleem een lichte ketel met natuurlijke circu- latie te bouwen, die uit normale vlampijpen is samengesteld, waardoor wei- nig wrkplaatarbeids nodig is en die liefst door middel van lassen in el- kaar kan worden gezet.
De uitvinding heeft betrekking op een waterpijpstralingsketel speciaal voor kleinere capaciteit. Volgens de uitvinding is aan een bij voorkeur als één treksketel gebouwde verdamper met minstens twee lood- rechte, als valpijpen dienende hoekpijpen een verticale- of horizontale water-stoomhouder aangesloten, die zodanig met de boven- en benedeneinden dezer hoekpijpen is verbonden, dat hij als ketelwateraccu dienst doet.
Het voordeel van deze opstelling is, dat de doorsneden van de loodrechte verzamelaars, die hoekpijpen genoemd worden, aanzienlijk klei- ner bemeten kunnen worden als bij de bekende constructies het geval is, daar de grootste watervoorraad van de ketel zich in het accuvat bevindt.
De hoekpijpen zijn nu nog slechts kortsluitpijpen van de stralingspijp- bundel en leiden direct het niet verdampte water naar deze bundel terug, waardoor de ketel wat betreft de stoomproductie meer elastisch wordt. Naast deze watercirculatie binnen het verdamper V.O. met behulp van de hoekpij- pen, bestaat een verdere watercirculatie tussen het accuvat en het verdam- per V.O. Door deze circulatie kan de niet benodigde stralingswarmte van de vuurhaard bij verminderde stoomvraag in het water van de accu worden opge- nomen. (V.O. = verwarmend oppervlak).
<Desc/Clms Page number 2>
Een verder voordeel ontstaat door de-scheiding van de stoom- ruimte in de acctx van het ketel V.O. daar de geproduceerde stoom door de inwendige circulatie in de verdamper aan een voorafscheiding wordt on- derworpen' waardoor de stoomruimte van het accuvat wordt ontlast.
Bij een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding kan de bouwhoog- te van een staand accuvat worden verminderd, indien het aceuvat met een T-vormige doorsnede wordt uitgevoerd, waarbij de stoomruimte het horizon- tale deel en de waterruimte het verticale deel inneemt. Indien de beschik- bare ruimte of materiaal-gebrek het nodig maken, kan de accu volgens de uitvinding uit verscheidene parallele communicerende pijpen van kleinere diameter worden samengesteld. Ook is het mogelijk één der hoekpijpen als accu in te richten, waarin dan de peiltoestellen en de stoomafscheider worden aangebracht.
Volgens de uitvinding kan met de hoekpijpsketel verbonden ac- cu ook als verdringingsaccu worden ingericht. Dit wordt bereikt, doordat een deel van de accu van de watercirculatie wordt afgescheiden, waarbij in het afgescheiden deel het koude voedingwater wordt toegevoerd.
De bovenbeschreven voordelige watercirculatie wordt voorname- lijk verkregen bij een ketel V.O., dat volgens de uitvinding slechts uit stijgpijpen bestaat, waarvan de inlaten zijn aangesloten op horizontale verbindingspijpen tussen de hoekpijpen en die uitmonden in horizontale verzamelpijpen, welke eveneens met de hoekpijpen zijn verbonden en op een hoogte zijn gelegen van de gemiddelde waterstand. Door deze constructie wordt bereikte dat het stoomwatermengsel steeds eerst het bovendeel der hoekpijpen binnentreedt, waar een vooraf scheiding plaats vindt en van waaruit dan door de kortsluitschakeling van de hoekpijpen het niet ver- dampte water direct weer naar de verdamperpijpen wordt teruggevoerd.
Het convectie V.O. van de hoekpijpketel kan als een schuine pijpenbundel worden uitgevoerd. Daardoor is het mogelijk de ketel geheel uit rechte pijpen samen te lassen, waaruit, vanuit de tegenoverliggende reinigingsstoppen, de ketelsteen kan worden uitgeboord.
Bij het verstoken van minderwaardige brandstoffen moet het roosteroppervlak van de ketel groter zijn, dan de rechthoekige trekdoor- snede,welke door de loodrechte hoekpijpen wordt begrensd. Volgens de uitvinding kannen dan de hoekpijpen schuin naar boven of geknikt verlo- pen, ten einde de noodzakelijk rooster-voorbouw met de stralingsverdam- perpijpen te kunnen bekleden.
Ten einde met zo weinig mogelijk reinigingsstoppen te kannen volstaan, kan de schuine pijpbundel buiten het ketelgrondvlak uitsteken, of de convectiepijpbundel kan geheel achter de vuurhaard gebouwd worden en uit verticale pijpen bestaan. In beide gevallen moeten dan deze bun- dels in meerdere trekken door de rookgassen worden doorstroomd.
Op deze wijze is het bovendien mogelijk tamelijk laag te bou- wen. Ter verbetering van de warmte-opname in de vuurhaard en ter bescher- ming van achter de pijpen liggende isolatiemassa en met het oog op ge- wichtsbesparing worden volgens de uitvinding de vuurhaardpijpen aan de niet aan de vuurhaardzijde gelegen kant van aangelaste vinnen voorzien.
Daardoor ligt de lasnaad beschermd achter de pijp en het grootste deel van het pijpoppervlak wordt voor de opname van de stralingswarmte benut.
Een belangrijke eigenschap van de uitvinding is, dat de hoek- pijpen tevens als ketenframe dienen, waardoor de plaatbekleding, de oververhitter, de voedingwatervoorwarmer en in bepaalde gevallen de ac- cu wordt gedragen.
Hierdoor wordt de ketelconstructie zeer licht en goedkoop.
De uitvinding wordt aan de hand van de in de figuren 1 tot 16 getekende voorbeelden nader toegelicht. Op de tekening toont :
Fig. leen langsdoorsnede van de ketel;
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
Fige 2 een doorsnede vail de ketel volgens de lijn a-be
Fig. 3 een doorsnede door een T-vormig accuvat;
Fig. 4 een doorsnede door een uit pijpen bestaand accuvat;
Fig. 5 een doorsnede door een ander T-vormig accuvat;
Fig. 6 een langsdoorsnede door een ketel met vergroot rooster- oppervlak; Fig. 7 een langsdoorsnede door een ketel met een voorbij het ke-
EMI3.2
teloppervlak uitstekende coirj-ectiepijpbi-uidel,-
Fig. 8 een schema voor de opstelling van de accu als verdringingsaccu ;
EMI3.3
Fig. 9 een doorsnede door een 4éntrekske"tel met horizontaal op- gestelde accu;
Fig. 10 en 11 een hoekpijpketel voor brandstoffen met lange
EMI3.4
vlam met naar boven en naar benden gerichte verbrandingsruimte en plaatsing van het convectie V.O. in de derde trek;
Fig. 12 en 13 een hoekpijpketel met het convectie V.O. in de naar beneden gerichte gastrek;
Fig. 14 een met ol ie ges tookte hoekpijpketel;
Fig. 15 een langsdoorsnede door een ketel met een uit verticale pijpen opgebouwde convectiepijpbundel, welke achter de vuurhaard is gele- gen en met een horizontale accu.
De figuren 1 en 2 tonen de stoomontwikkelaar volgens de uitvin-
EMI3.5
ding als éentrekstype. In de loodrechte keteltrek 1 ligt boven het roos- ter 2, de vuurhaard 3, de verdamper 4, evenals de oververhitter 5 en de voedingwatervoorwarmer 6. De vuurhaard wanden zijn rondom door verdamperpij- pen gekoeld. De verdamperpijpen 7 gaan van de beneclenverbindinggpijpen 8, 8' en 8'' van de hoekpijpen 14 en 15 uit en monden uit in de bovenverzamel- pijpen 9. Het accuvat 10 is volgens de uitvinding parallel aan de ketel 1 geschakeld en door middel van leidingen 11 en 12 stoom- en waterzijdig met de hoekpijpen 14 en 15 van het verdampersysteem verbonden.
Tussen de ketel 1 en de accu 10 is de voorraadburilcer 13 voor de brandstof geplaatst. De brandstof kan direct op het rooster 2 glijden.
Het stoomwatermengsel uit de verzamelpijpen 9 wordt via leidingen 11 aan weerszijden om de brandstofbunker 13 geleid en ter hoogte van de gemiddel- de waterstand in het accuvat 10 geleid. Het is van voordeel, de leidingen 11 horizontaal te leggen en wel met een zo grote doorsnede, dat reeds een vooraf scheiding van stoom en water geschiedt.
Het is de accu 10 afgescheiden water stroomt daarin omlaag en wordt door de beneden-aangesloten leidingen 12 weer naar de verdelers 8 ge- leid. De hogerliggende verdelers 8' en 8'' van de voor- en achterwand van de vuurhaard 3 zijn door de hoekpijpen 14 en 15 met de benedenliggende zij- wandverdelers 8 verbonden, waardoor een gesloten verdelerring wordt ge- vormde
EMI3.6
Door de-benedenwaartsgerichte waterstroom in de accu 10 is de waarborg gegeven, dat de 1,raterin..Ï1oud in zijn geheel steeds op kooktempera- tuur is en het daardoor niet mogelijk is, dat in het onderdeel kouder wa- ter wordt verzameld.
Dit is belangrijk voor de accuwerking, die slechts dan volledig benut kan worden, wanneer de waterinhoud in zijn geheel op kooktemperatuur gebracht is.
Bovendien moet er nog op gewezen worden, dat storingen in de watercirculatie bij drukvermindering volgens' het voor stel van de uitvin- ding niet zijn te vrezen, daar een de circulatie tegenwerkende naverdam- ping in hoofdzaak slechts in de accu 10 kan plaatsvinden, omdat in de wa-
EMI3.7
terzijdige verbinding li, een, de naverdamping tegenwerkende, hogere sta- tische druk aanwezig is. Desondanks is het doelmatig in de verbindingspijp
<Desc/Clms Page number 4>
12 een zo hoog mogelijke watersnelheid toe te laten of de accu 10 zodanig te plaatsen, dat de verbinding 12 schuin omlaag loopt.
De geproduceerde stoom wordt door de pijp 16 en de verzadigde stoomleidingen 17 naar de overhitterverdeler 18 geleid. In de verbindings- leidingen van de accu 10 met de verdamper kunnen afsluiters gemonteerd worden, waardoor de verdamper ook alleen afgespuid kan worden.
Uit de doorsnede van de ketel volgens fig. 2 is te zien, dat de verdamperpijpen 7 aan de van de vuurhaard afgekeerde kant van tangentieel aangelaste vinnen 19 zijn voorzien, die zich over de gehele hoogte van de ketel uitstrekken. Tussen de vinnen 19 en de plaatmantel 20 bevindt zich isolatie 21. De naast de hoekpijpen 14 en 15 gelegen verdamperpijpen 7 heb- ben scheef geplaatste vinnen 22, die de hoekpijpen tegen verhitting be- schermen. Verder is goed te zien, dat de hoekpijpen 14, 15 als ketelframe dienen, daar aan deze hoekijzers of andere profielijzers worden gelast, die voor de bevestiging van de plaatmantel benut worden.
Boven de verdamper dragen de hoekpijpen bovendien nog de over- verhitter en de voedingswatervoorwarmer en in zekere gevallen ook de accu, wanneer deze horizontaal naast de ketel of de hoekpijpen wordt bevestigd.
In fig. 3 is een accu met T-vormige doorsnede getekend. Hij be- staat uit een horizontale en een verticale buis 23, 24, die met elkaar ver- bonden zijn.
Het waterpeil bevindt zich in het onderste deel van de boventrom- mel 23, zodat bij in verhouding kleine waterspielgeschommelingen vrij gro- te waterhoeveelheden in de kringloop komen. De waterpeilregelaar, die zich in de accu bevindt, behoeft dus slechts een kleine slag te maken.
Fig. 4 toont een accu, die bij voorbeeld uit drie parallele pij- pen 25 van kleine diameter is samengesteld. Door de verbindingspijpen 26 worden de stoomruiten en de waterruimten der verschillende pijpen communi- cerend met elkaar verbonden. In één van de pijpen wordt dan de waterpeilre- gelaar aangebracht. De stoomruimte van het accuvat kan zoals fig. 5 toont, ook door een horizontale buis 23 en de waterruimte door verscheidene pij- pen 25 worden gevormd.
Fig. 6 toont een ketel volgens de uitvinding met vergroot roos- teroppervlak. Het rooster bestaat bij voorbeeld uit parallele waterpijpen 27 met aangelaste roosterstrippen 28. De watertoevoer naar het rooster wordt door een zich tussen de hoekpijpen 15 uitstrekkende verzamelaar 29 bewerkstelligd. De afvoer van het stoomwatermengsel uit de bovenverzame- laar 30 gaat direct naar de accu. De vergrote vuurhaard is op dezelfde wijze geheel door verdamperpijpen 7, 7' met vinnen gekoeld. De verdamper- pijpen 7'[ van de voorbouw leiden naar de dwarsliggende van vinnen voor- ziene verzamelaars 31, van waaruit hellende pijpen 32 naar de tegenover- liggende wand lopen.
Deze hellende pijpen 32 kruisen de pijpen van de schuine pijpbundel 4. Boven de verdamper ligt eveneens de overhitter 5 en de voorwarmer 6. De uitsluitend als valpijpen dienende hoekpijpen 15 lopen loodrecht, terwijl de hoekpijpen 14' een geknikte of gebogen vorm hebben, ten einde aan een sterke verhitting te worden onttrokken.
Fig. 7 toont de constructie van een ketel met een convectie V.O. dat voorbij het ketelgrondvlak reikt. Het eerste deel 33 van de schuine pijpbundel ligt boven de vuurhaard 34. Nadat de oververhitter 35 doorstroomd is, treden de gassen in het verdere convectie V.O. 36 en 37 De pijpen van de V.O. delen 33, 36 en 37 zijn doorlopend, zodat ze van één kant na het openen van de reinigingsstoppen van binnen gereinigd kun- nen worden. Bij de ketel volgens fig. 7 bevindt zich de kolenbunker, van waaruit de kolen in de ruimte 38 glijden, naast de ketel.
Bij ketels zonder voedingwatervoorwarmer als bij voorbeeld volgens fig. 7 kan de accu worden ingericht als verdringingsaccu. Het schema hiervoor is in fig. 8 te zien. De accu 39 is met de verdamper 40 door de leiding 41 en 42 verbonden. Leiding 41 kan door de aansluiting 43 naar beneden uit het vat of door de aansluiting 44 bovenaan water af- tappen. Er zijn bij voorbeeld twee voedingleidingen 45 en 46 aangebracht.
<Desc/Clms Page number 5>
De ene is voor het "laden"; de andere voor het "ontladen" van de accu.
Door een driewegkraan kan de stoker op "laden" of "ontladen" instellen.
Stroomt bij voorbeeld het voedingwater door de leiding 45 toe, dan wordt de regelzuiger 47, zoals getekend naar links geschoven. De aansluiting 43 naar het vat is dan afgesloten. Koud voedingwatger vult nu het vat van benden af en verdringt het hete ketelwater. Omgekeerd wordt bij voeding door de leiding 46 de aansluiting 44 afgesloten. Nu wordt water beneden onttrokken en het voedingwater door leiding 67 in de stoomruimte geperst.
Fig. 9 toont een ketel met een horizontale accu 48. De hoek- pijpen 49 zijn gestippeld aangegeven. Zij staan door leidingen met de accu boven en beneden in verbinding. Het ketel v.O. bestaat hier uit ge- bogen pijpen 50, waartussen de overhitter 51 is geplaatst. Aan een in- wendige mechanische reiniging is in dit geval niet gedacht.
Boven het ketel V.O. is een voedingwatervoorwarmer 52 geplaatst.
Verschillende brandstoffen als hout en bruinkolen hebben een lange vlammenweg nodig. Fig. 10 en 11 tonen een ketel volgens de uitvin- ding met lange vlammenweg. Boven het rooster 53 bevindt zich de vuurhaard 54, die zich nog tot in de naar beneden gerichte keteltrek 55 voortzet. De convectie V.O.'s zijn dan in een opwaarts gerichte keteltrek ondergebracht en wel eerst de overhitter 56, de verdamper 57 en de voorwarmer 58.
Fig. 11 toont een doorsnede door het convectie V.O. Aan deze ketel met meervoudige trekomkeringen is een speciale opstookschoorsteen 59 aangesloten, hetgeen het voordeel heeft., dat de V.O.'s, van overver- hitter en voorwarmer bij het opstoken geen warmte ontvangen.
Een andere inrichting van het convectie V.O. is bij de ketel volgens fig. 12 te zien. De pijpen van het convectie V.O. 60 zijn hier steiler aangebracht; zij worden hierdoor in verhouding lang, zodat op de- ze manier weinig reinigingsstoppen nodig zijn., indien een inwendige rei- nigbaarheid gewenst is. De oververhitterpijpen 61 zijn tussen de ketel- pijpen gemonteerd. In de aansluitende opwaartse trek is in deze figuur een luchtvoorwarmer 62 aangebracht. Inplaats van de luchtvoorwarmer kan ook een voedingwatervoorwarmer gekozen worden of beide kunnen worden in- gebouwd.
Fig. 13 toont een doorsnede door de vuurhaard. Zoals blijkt glijdt de brandstof uit de zijwaarts aangebrachte bunkers op de schuin liggende roostervlakken.
Een met olie gestookte ketel is in Fig. 14 te zien. De olie- brander 63 bevindt zich in een ontstekingsvoorbouw 64 beneden de accu 65.
Eet ketel V.O. 66. de oververhitter en voorwarmer zijn dan in een lood- rechte trek ondergebracht.
Fig. 15 toont een ketel, waarbij het convectie v.o. uit verti- cale pijpen is samengesteld en achter de vuurhaard is geplaatst.
De hiervoor aangehaalde uitvoeringsvoorbeelden van de uitvin- ding tonen, dat door eenvoudig samenlassen van rechte pijpen een ketel van gering gewicht en compacte bouw met zeer goede eigenschappen ontstaat.
<Desc / Clms Page number 1>
WATERPIPE RADIANT BOILER.
Steam generators for a relatively small capacity (300-4000 kg of steam) have hitherto been mainly built as a standing firebox boiler, as a fire channel boiler or as a fire channel fire tube boiler. The fabrication here requires extensive workshop equipment, while obtaining the required heavy materials is often difficult. Moreover, such boilers have a considerable dead weight, which makes them less suitable for various purposes, for example non-stationary boilers. Thus the problem arose to build a light boiler with natural circulation, which is composed of normal flame tubes, which requires little workpiece labor and which can preferably be assembled by means of welding.
The invention relates to a water pipe radiant boiler especially for smaller capacity. According to the invention, a vertical or horizontal water / steam container is connected to an evaporator, which is preferably constructed as a single-draft boiler and with at least two perpendicular corner pipes serving as downcomers, and which is connected to the upper and lower ends of these corner boiler water battery.
The advantage of this arrangement is that the cross-sections of the perpendicular collectors, called corner pipes, can be dimensioned considerably smaller than with the known constructions, since the largest water supply of the boiler is in the battery vessel.
The corner pipes are now only short-circuit pipes of the radiant pipe bundle and direct the non-evaporated water back to this bundle, making the boiler more elastic in terms of steam production. In addition to this water circulation within the evaporator V.O. with the help of the corner pipes, there is further water circulation between the battery vessel and the evaporator V.O. This circulation allows the unnecessary radiant heat from the combustion chamber to be absorbed in the water of the battery when the steam demand is reduced. (V.O. = heating surface).
<Desc / Clms Page number 2>
A further advantage arises from the separation of the steam space in the acctx of the boiler V.O. since the steam produced is subjected to a pre-separation by the internal circulation in the evaporator, thereby relieving the steam space of the battery vessel.
In an embodiment according to the invention, the construction height of a standing battery vessel can be reduced if the vessel is designed with a T-shaped cross-section, the steam space occupying the horizontal part and the water space the vertical part. If the available space or lack of material makes it necessary, the battery according to the invention can be composed of several parallel communicating pipes of smaller diameter. It is also possible to design one of the corner pipes as a battery, in which the level gauges and the steam separator are then fitted.
According to the invention, a battery connected to the corner-pipe boiler can also be configured as a displacement battery. This is achieved in that a part of the battery is separated from the water circulation, the cold feed water being supplied to the separated part.
The advantageous water circulation described above is mainly obtained with a boiler VO, which according to the invention consists only of risers, the inlets of which are connected to horizontal connecting pipes between the corner pipes and which open into horizontal collecting pipes, which are also connected to the corner pipes and on a height of the mean water level. This construction ensures that the steam-water mixture always first enters the upper part of the corner pipes, where a preliminary separation takes place and from which the non-evaporated water is then directly returned to the evaporator pipes through the short-circuit circuit of the corner pipes.
The convection V.O. of the corner-tube boiler can be designed as an oblique tube bundle. This makes it possible to weld the boiler entirely from straight pipes, from which the scale can be drilled out from the opposite cleaning plugs.
When burning inferior fuels, the grate surface of the boiler must be greater than the rectangular draft section, which is bounded by the perpendicular corner pipes. According to the invention, the corner pipes can then run obliquely upwards or kinked, in order to be able to line the necessary grid extension with the radiant evaporator pipes.
In order to suffice with as few cleaning plugs as possible, the oblique pipe bundle can protrude beyond the boiler base, or the convection pipe bundle can be built entirely behind the furnace and consist of vertical pipes. In both cases, these bundles must then pass through the flue gases in several passes.
In this way it is moreover possible to build quite low. In order to improve the heat absorption in the furnace and to protect the insulating mass located behind the pipes, and with a view to saving weight, according to the invention, the furnace pipes are provided with welded fins on the side not located on the furnace side.
As a result, the weld seam is protected behind the pipe and the largest part of the pipe surface is used for the absorption of the radiant heat.
An important feature of the invention is that the corner pipes also serve as a circuit frame, supporting the plate liner, superheater, feed water preheater and in some instances the battery.
This makes the boiler construction very light and inexpensive.
The invention is explained in more detail with reference to the examples shown in Figures 1 to 16. The drawing shows:
FIG. borrow longitudinal section of the boiler;
<Desc / Clms Page number 3>
EMI3.1
Fig. 2 a section through the boiler along the line a-be
FIG. 3 is a section through a T-shaped battery box;
FIG. 4 is a section through a pipe battery container;
FIG. 5 is a section through another T-shaped battery container;
FIG. 6 is a longitudinal section through a boiler with an enlarged grate area; FIG. 7 is a longitudinal section through a boiler with a
EMI3.2
counting surface protruding coir ection pipe bilge, -
FIG. 8 a diagram for the arrangement of the battery as a displacement battery;
EMI3.3
FIG. 9 is a section through a four-dimensional cell with a horizontally arranged battery;
FIG. 10 and 11 an angle-pipe boiler for long fuels
EMI3.4
flame with combustion space directed upwards and downwards and placement of the convection V.O. in the third pull;
FIG. 12 and 13 a corner pipe boiler with the convection V.O. in the downward-facing gas rack;
FIG. 14 an oil-used corner-pipe boiler;
FIG. 15 is a longitudinal section through a boiler with a convection pipe bundle built up of vertical pipes, which is located behind the firebox and with a horizontal accumulator.
Figures 1 and 2 show the steam generator according to the invention.
EMI3.5
thing like single-draw type. In the perpendicular boiler draft 1 lies above the grate 2, the firebox 3, the evaporator 4, as well as the superheater 5 and the feed water preheater 6. The firebox walls are all around cooled by evaporator pipes. The evaporator pipes 7 go out from the lower connecting pipes 8, 8 'and 8' 'of the corner pipes 14 and 15 and discharge into the upper collecting pipes 9. The battery tank 10 is connected in parallel to the boiler 1 according to the invention and by means of lines. 11 and 12 connected on the steam and water side to the corner pipes 14 and 15 of the evaporator system.
The supply burilcer 13 for the fuel is placed between the boiler 1 and the battery 10. The fuel can slide directly onto the grid 2.
The steam-water mixture from the collecting pipes 9 is led around the fuel bunker 13 via lines 11 on both sides and fed into the battery tank 10 at the level of the average water level. It is advantageous to lay the pipes 11 horizontally, with such a large cross-section that a preliminary separation of steam and water already takes place.
The water separated from the accumulator 10 flows down into it and is led back to the distributors 8 through the down-connected conduits 12. The upper dividers 8 'and 8' 'of the front and rear wall of the firebox 3 are connected by the corner pipes 14 and 15 to the lower side wall dividers 8, thereby forming a closed divider ring.
EMI3.6
The downward directed flow of water in the accumulator 10 ensures that the water in its entirety is always at boiling temperature and therefore it is not possible for colder water to collect in the part.
This is important for battery operation, which can only be fully utilized when the entire water content has been brought to boiling temperature.
In addition, it should be pointed out that disturbances in the water circulation in the case of a pressure drop according to the proposal of the invention are not to be feared, since post-evaporation counteracting the circulation can essentially only take place in the accumulator 10, because in the wa-
EMI3.7
on the side, there is a higher static pressure which counteracts the post-evaporation. Nevertheless, it is effective in the connecting pipe
<Desc / Clms Page number 4>
12 to allow the highest possible water speed or to place the battery 10 in such a way that the connection 12 slopes downwards.
The steam produced is passed through the pipe 16 and the saturated steam lines 17 to the superheater manifold 18. In the connecting pipes of the battery 10 with the evaporator, shut-off valves can be mounted, so that the evaporator can also only be drained off.
It can be seen from the cross-section of the boiler according to Fig. 2 that the evaporator pipes 7 are provided with tangentially welded fins 19 on the side facing away from the furnace, which fins extend over the entire height of the boiler. Between the fins 19 and the plate jacket 20 is insulation 21. The evaporator pipes 7 located adjacent the corner pipes 14 and 15 have skewed fins 22, which protect the corner pipes from heating. It can also be clearly seen that the corner pipes 14, 15 serve as a boiler frame, since they are welded to angle irons or other profiled irons which are used for fastening the plate jacket.
Above the evaporator, the corner pipes additionally carry the superheater and the feed water preheater and in some cases also the battery, when mounted horizontally next to the boiler or corner pipes.
Fig. 3 shows a battery with T-shaped cross section. It consists of a horizontal and a vertical tube 23, 24, which are connected to each other.
The water level is located in the lower part of the upper drum 23, so that relatively large quantities of water enter the circuit with relatively small water spiel fluctuations. The water level regulator, which is located in the battery, therefore only needs to make a small turn.
FIG. 4 shows a battery composed, for example, of three parallel pipes 25 of small diameter. Through the connecting pipes 26, the steam windows and the water spaces of the various pipes are communicatively connected with each other. The water level regulator is then fitted in one of the pipes. The steam space of the battery vessel can also be formed by a horizontal tube 23 and the water space by several pipes 25, as shown in FIG.
FIG. 6 shows a boiler according to the invention with an enlarged grid area. The grid consists, for example, of parallel water pipes 27 with welded-on grid strips 28. The water supply to the grid is effected by a collector 29 extending between the corner pipes 15. The outlet of the steam water mixture from the top collector 30 goes directly to the battery. The enlarged furnace is in the same way completely cooled by finned evaporator pipes 7, 7 '. The evaporator pipes 7 '[from the stem lead to the transverse finned collectors 31, from which inclined pipes 32 run to the opposite wall.
These inclined pipes 32 cross the pipes of the oblique pipe bundle 4. Above the evaporator there is also the superheater 5 and the preheater 6. The corner pipes 15 serving exclusively as downcomers run perpendicularly, while the corner pipes 14 'have a kinked or bent shape, in order must be withdrawn from strong heating.
FIG. 7 shows the construction of a boiler with a convection V.O. that extends beyond the boiler base. The first part 33 of the oblique pipe bundle lies above the furnace 34. After the superheater 35 has flowed through, the gases enter the further convection V.O. 36 and 37 The pipes of the V.O. parts 33, 36 and 37 are continuous, so that they can be cleaned from one side after opening the cleaning plugs from the inside. In the boiler according to Fig. 7, the coal bunker, from which the coal slides into the space 38, is located next to the boiler.
In boilers without a feed water preheater, as for example according to Fig. 7, the battery can be arranged as a displacement battery. The scheme for this is shown in fig. 8. The battery 39 is connected to the evaporator 40 through the conduit 41 and 42. Line 41 can drain water down from the vessel through connection 43 or through connection 44 at the top. For example, two power lines 45 and 46 are provided.
<Desc / Clms Page number 5>
One is for "loading"; the other for "discharging" the battery.
The stoker can be set to "load" or "discharge" by means of a three-way valve.
For example, if the feed water flows in through the line 45, the control piston 47 is shifted to the left, as shown. The connection 43 to the vessel is then closed. Cold feed water tank now fills the vessel from below and displaces the hot boiler water. Conversely, when the line 46 supplies power, the connection 44 is closed. Now water is withdrawn from below and the feed water is forced through line 67 into the steam room.
FIG. 9 shows a boiler with a horizontal accumulator 48. The corner pipes 49 are indicated in dotted lines. They are connected to the battery at the top and bottom by lines. The boiler v.O. here consists of bent pipes 50, between which the superheater 51 is placed. In this case, no internal mechanical cleaning is envisaged.
Above the boiler V.O. a feed water preheater 52 is placed.
Various fuels such as wood and brown coal require a long flame path. FIG. 10 and 11 show a boiler according to the invention with a long flame path. Above the grate 53 is the firebox 54, which continues into the downwardly directed boiler draft 55. The convection V.O.'s are then accommodated in an upwardly directed boiler draft, namely first the superheater 56, the evaporator 57 and the preheater 58.
FIG. 11 shows a section through the convection V.O. A special firing chimney 59 is connected to this boiler with multiple draft reversals, which has the advantage that the V.O.'s of the superheater and preheater do not receive any heat during firing.
Another device of the convection V.O. can be seen at the boiler according to fig. The pipes of the convection V.O. 60 are mounted steeper here; this makes them relatively long, so that few cleaning plugs are required in this way, if internal cleanability is desired. The superheater pipes 61 are mounted between the boiler pipes. In this figure an air preheater 62 is arranged in the subsequent upward draft. Instead of the air preheater, a feed water preheater can also be selected or both can be built in.
FIG. 13 shows a section through the firebox. As can be seen, the fuel slips out of the laterally arranged bunkers onto the sloping grate surfaces.
An oil-fired boiler is shown in Fig. 14 on display. The oil burner 63 is located in an ignition stem 64 below the battery 65.
Eat kettle V.O. 66. the superheater and preheater are then housed in a perpendicular draft.
FIG. 15 shows a boiler in which the convection v.o. composed of vertical pipes and placed behind the firebox.
The exemplary embodiments of the invention cited above show that simple welding of straight pipes together results in a boiler of low weight and compact construction with very good properties.