DE131821C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Ausführungsform der an sich bekannten Wärmespeichervorrichtungen für Dampfkessel, welche u. A. in den britischen Patentschriften 20203 v. J. 1891 und 363 v. J. 1892 beschrieben sind. Das Wesen der Einrichtung besteht darin, dafs in Zeiten, in denen der Dampfverbrauch gering oder ganz unterbrochen ist, ein besonderes, neben dem Kessel angeordnetes, geschlossenes Gefäfs mit einem Vorrath von Speisewasser beschickt wird, welcher für die Zeiten gröfseren Dampfverbrauches ausreicht. Das Speichergefäfs steht beständig mit dem Darnpfraum des Kessels in Verbindung, so dafs der Ueberschufs an Dampf, der in den Zeiten geringen Verbrauches zur Verfügung steht, dazu verwendet wird, das Speisewasser auf die Dampftemperatur vorzuheizen. In den Zeiten gröfseren Dampfverbrauches wird dann nur aus dem Speichergefäfs gespeist, so dafs in diesen Zeiten für den vollen Betrieb des Kessels nur die Verdampfungswärme aufzuwenden ist.

Bei den bisher bekannten Ausfuhrungsformen dieser Einrichtung hat sich aufser einer Anzahl von constructiven Schwierigkeiten als ein erheblicher Uebelstand ergeben, dafs es mit Rücksicht auf die Betriebssicherheit nothwendig erschien, die Speisewasserleitung, welche das Speichergefäfs mit dem Kessel verbindet, an ihrer Eintrittsstelle in den Kessel mit einem Rückschlagventil zu versehen. Dieses Rückschlagventil übt einen nicht unwesentlichen Gegendruck aus, der nur dadurch zu überwinden ist, dafs entweder die Säule, die durch, den Höhenunterschied der beiden Wasserspiegel im Kessel und im Speichergefäfs dargestellt wird, genügend hoch angenommen wird, oder, wo der verfügbare Raum oder andere Umstände dies nicht gestatten, als beispielsweise bei Lokomotiven, eine besondere Pumpe zu diesem Zwecke vorgesehen wird.

Durch die vorliegende Ausführungsform wird dieser Mangel beseitigt und gleichzeitig eine wesentliche Vereinfachung in dem Bau der ganzen Einrichtung erreicht.

Aufserdem wird auch der Vortheil erreicht, dafs die sämmtlichen Rohre, welche die Innenräume des Kessels und des Speichergefäfses verbinden, derart geführt werden können, dafs sie innen und aufsen gleichen Drucken ausgesetzt und somit vollständig entlastet sind.

Die wesentlichen Eigenthümlichkeiten der vorliegenden Construction, durch welche die genannten Vortheile gewonnen werden, sind folgende:

Das Speichergefäfs wird dem Kessel so nahe wie möglich und entweder senkrecht über demselben oder etwas seitlich davon angeordnet. Aus dem Dampfraiun des Kessels führt ein weiter Kanal von beliebigem, den jeweiligen Constructionsbedingungen angepafstem Querschnitt in das Innere des Speichergefäfses, und zwar bis in die Nähe seines höchsten Punktes. Durch diesen Kanal hat der Dampf eine völlig freie Verbindung zwischen dem Kessel und dem Speichergefäfs, so dafs in demselben stets derselbe Druck erhalten wird, der im Kessel besteht.

Die Speisevorrichtung, Injector, Pumpe oder dergleichen, ist an das Speichergefäfs ange-

schlossen, und aufserdem ist ein Rohr angebracht, welches einen in geeigneter Höhe über dem Boden des Speichergefäfses liegenden Punkt mit dem Wasserraum des Kessels verbindet. Dieses Rohr ist im Inneren des Dampfkanals angeordnet und mit einem Ventil versehen, welches von aufsen jederzeit zugänglich ist. Dieses Ventil wird vorzugsweise derart angeordnet, dafs es sich in einem besonderen Gehäuse befindet, welches an einer Seite des Speichergefäfses vorspringt. Es ergiebt sich nämlich, dafs fast die gesammten festen Bestandtheile, die im Speisewasser enthalten sind, schon im Speichergefäfs abgelagert werden, also garnicht erst in den Kessel gelangen. XJeberdies.können sie im Speichergefäfs keine festen Krusten bilden, weil es nicht vom Feuer bestrichen wird. Es kann also verhältnifmäfsig sehr leicht gereinigt werden, und zur Erleichterung der Reinigung trägt die angedeutete Anordnung des genannten Ventils in einem besonderen, aufsen an die Wandung des Gefäfses angebauten Gehäuse wesentlich bei. Die Anordnung kann auch derart getroffen werden, dafs aufser dem Ventil und seinem Sitz das ganze Wasserrohr durch Abnehmen des angebauten Gehäuses entfernt werden kann.

In Fig. ι ist die beschriebene Vorrichtung in ihrer Anwendung auf einen Lokomotivkessel in einem Längsschnitt dargestellt, in Fig. 2 in einem Querschnitt nach A-B in Fig. ι. In diesen Figuren ist α der Kessel, b das Speichergefäfs und c die Speisewasserleitung, welche in der gebräuchlichen Weise von einem Injector kommend gedacht ist. Der Dampfdom d ist in diesem Falle unmittelbar als Verbindungskanal zwischen dem Kessel und dem Speichergefäfs ausgebildet. Dadurch gestaltet sich der Aufbau aufserordentlich einfach. Das Wasserrohr e ist über dem Boden des Speichergefäfses hingeführt und tritt durch den Dampfdom in den Kessel ein, wo es bei C₁ den Wasserspiegel erreicht. Es befindet sich also auf seiner ganzen Länge im Inneren des Systems, so dafs es keinen inneren oder äufseren Druck zu tragen hat und dementsprechend ohne Rückschlagventil in den Kessel eingeführt sein kann. Aufserdem sind mit Ausnahme der Anschlüsse des Dampfdomes oder Kanals c am Kessel und Speichergefäfs alle äufseren Verbindungen vermieden. Da der Ablauf des Speisewassers vom Speichergefäfs zum Kessel durch das Rohr e völlig frei ist, so genügt der geringe Höhenunterschied zwischen den Wasserspiegeln im Speichergefäfs und dem Kessel, um in den Zeiten, in denen gröfsere Arbeitsleistungen von dem Kessel verlangt werden, das nöthige Wasser zuzuführen. Das Drosselventil f, mit dessen Hülfe der Wasserzuflufs zum Kessel geregelt wird, wird vorzugsweise am Ende des Speichergefäfses ange-, ordnet, wie dies in einem senkrechten und einem wagerechten Schnitt in vergröfsertem Mafsstabe in Fig. 5 und 6 dargestellt ist. Das Dampfrohr g ist in der gebräuchlichen Weise im Inneren des Domes angebracht.

Die beschriebene Einrichtung wird, wie folgt, betrieben:

Wenn die Lokomotive auf ebener Bahn oder bergab fährt, so wird in der gebräuchlichen Weise durch das Rohr c gespeist, und das Speisewasser, welches entweder kalt oder auch vorgewärmt sein kann, tritt zunächst nur in das Speichergefäfs ein. Das Drosselventil f ist hierbei ganz oder theilweise geschlossen. Der überschüssige Dampf tritt aus dem Kessel durch d mit dem frisch eintretenden Speisewasser in Berührung und wärmt es auf die Dampftemperatur vor. Soll dann die Leistung der Maschine gesteigert werden, wenn sie also beispielsweise eine Steigung befährt, so wird mit dem Speisen inne gehalten, und der Kessel erhält jetzt nur noch aus dem Speichergefäfs das erforderliche Speisewasser, welches vorher auf die Dampftemperatur gebracht worden ist, so dafs jetzt nur noch die Verdampfungswärme aufzuwenden ist.

Fig. 3 und 4 zeigen eine theilweise ■ geschnittene Seiten- und eine Endansicht eines gebräuchlichen stationären Flammrohrkessels, an dem die Einrichtung nach vorliegender Erfindung angebracht ist. Dieselben Bezugsbuchstaben bezeichnen dieselben Theile. Das Speichergefäfs b ist unmittelbar über dem Kessel angeordnet und durch das weite Rohr d damit verbunden. Die Anordnung der übrigen Theile entspricht in allen Einzelheiten der in Fig. 1 dargestellten. Fig. 7 und 8 zeigen einen ähnlichen Kessel, bei dem das Speichergefäfs etwas seitlich angebracht ist, so dafs die Oberseite des Kessels frei bleibt und für andere Theile, wie Rohrverbindungen und dergl., benutzt werden kann. Der Lage des Speichergefäfses entsprechend ist hier das Verbindungsrohr d schräg gestellt, wodurch indessen das Wesen der Einrichtung sachlich nicht berührt wird. Fig. 9 und 10 zeigen wiederum dieselbe Anordnung, wie Fig. 3 und 4, aber auf einen Schiffskessel angewendet.

Der Betrieb dieser Kessel gestaltet sich ebenso, wie bereits mit Bezug auf das in Fig. 1 und 2 dargestellte Beispiel ausgeführt worden ist.

Obwohl in der vorangehenden Beschreibung das Verbindungsrohr d als ein Rohr von verhältnifsmäfsig weitem Querschnitt besprochen worden ist, so braucht der Querschnitt, so weit die vorliegende Erfindung in Frage kommt, doch nur so weit zu sein, dafs das Wasserrohr e frei hindurchgeführt werden kann und daneben Raum genug übrig bleibt, um dem Dampf den Zutritt zu dem Speichergefäfs zu gestatten.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   Wärmespeichervorrichtung für Dampfkessel, bei welcher ein vom eigentlichen Kessel getrennter, geschlossener, unter Dampfdruck stehender Behälter in den Zeiten geringen Dampfverbrauchs zur Aufnahme und zur Vorwärmung eines Vorrathes von Speisewasser dient, dadurch gekennzeichnet, dafs der obere Theil des Behälters durch ein weites kurzes Rohr mit dem Dampfraum des Kessels verbunden ist und die den Behälter und den Wasserraum des Kessels verbindende Speisewasserleitung durch das Innere dieses Verbindungsrohres derart geführt ist, dafs sie an keiner Stelle die Behälter- oder Kesselwandung durchbricht.
   Wärmespeichervorrichtung nach Anspruch ι für Lokomotivkessel, dadurch gekennzeichnet, dafs der Dampfdom selbst als Verbindungsrohr zwischen Kessel und Speicher ausgebildet ist.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.