<Desc/Clms Page number 1>
Umdaufkessel.
Umlaufkessel werden entweder mit natürlichem oder mit Zwangsumlauf betrieben. Bei beiden Kesselgattungen wird in der Regel das in den Verdampferrohren erzeugte Dampfflüssigkeitsgemisch in eine Obertrommel geleitet, in welcher sich der Dampf von der Flüssigkeit trennt. Es ist aber auch schon vorgeschlagen worden, den Dampf aus dem strömenden Dampfflüssigkeitsgemisch in einer im Verdampferrohr selbst ausgebildeten Dampfabscheidestelle auszuscheiden. Die Erfindung bezieht sich auf Umlaufkessel dieser Art und besteht darin, dass im Abstand hinter der im Verdampferrohr ausgebildeten Abscheidestelle ein Auffangraum für die dem Umlauf wieder zugeleitete Flüssigkeit vorgesehen ist. Dieser Auffangraum kann erfindungsgemäss z.
B. durch eine sackartig Erweiterung des Rohres oder aber auch durch einen Sammler gebildet werden, zu welchem von der Abscheidestelle aus das Flüssigkeitsrohr und das Dampfrohr geführt sind.
Durch den Auffangraum ist die Gewähr gegeben, dass sich an der Abscheidestelle die Flüssigkeit nicht anstaut und die freie Absonderung des Dampfes beeinträchtigt. Ausserdem kann sich in dem Auffangraum etwa mitgerissener Dampf noch aus der Flüssigkeit absondern. Diese günstige Wirkung des Auffangraumes macht sich vorteilhaft geltend, falls bei Unregelmässigkeiten, die von der Feuerseite her veranlasst sind, zeitweise eine stossweise Wasserbewegung auftritt, die Pendelungen der in den Umlaufgliedern enthaltenen Gemischsäule verursacht.
Ein erfindungsgemäss vorgesehener oberer Sammler kann, verglichen mit den bei Umlaufkesseln bisher erforderlichen Dampfwassertrommeln, einen sehr kleinen Durchmesser erhalten, weil er einen Wasserinhalt und eine Ausdampffläche nicht mehr zu enthalten braucht. Trotzdem ist die Erzeugung eines besonders reinen und trockenen Dampfes gesichert, weil schon an der in den Verdampferrohren ausgebildeten Abscheidestelle im Regelbetrieb kein nennenswertes Mitreissen von Flüssigkeit erfolgt und etwa noch im Dampf enthaltene fein verteilte Flüssigkeitsteilchen sich in diesem Sammler absondern können.
Letzteres ist gerade bei Verwendung von hohem Dampfdruck, für welchen vorliegende Erfindung vorwiegend Verwendung finden soll, sehr wichtig, weil auf diese Weise das sonst auftretende Mitreissen von Speisewasserverunreinigungen und Salzen mit Sicherheit verhindert wird. Bei andern Kesselbauarten werden diese Verunreinigungen vielfach nach dem Überhitzer oder nach den Dampfverbrauchern (Kraftmaschinen) übergerissen, wo sie sich absetzen. Die Überhitzerrohre werden dadurch mit Salzkrusten oder Kesselstein belegt und verbrennen dann leicht und in den Dampfverbrauchern verschmutzen die Düsen und Schaufeln, falls diese als Turbinen ausgebildet sind oder die Steuerorgane und Kolben verschleissen, wenn es sich um Kolbenmaschinen handelt.
Auf der Zeichnung zeigt Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des neuen Umlaufkessels und Fig. 2 in grösserem Massstab einen Schnitt durch die Dampfabscheidestelle und den Auffangraum eines Verdampferrohres. Die Fig. 3 und 4 zeigen entsprechende Darstellungen eines zweiten Ausführungbeispieles.
Die Verdampferrohre 1 der dargestellten Umlaufkessel sind mit ihren unteren Enden an einen Sammelbehälter 2 angeschlossen. Sie verlaufen zunächst als strahlungsbeheizte Wandauskleidungsrohre an den Wänden der Brennkammer 3 und durchqueren sodann in Form von Rohrschlangen einen sich an die Brennkammer anschliessenden senkrechten Heizung 4. Im oberen Teil des Heizzuges ist eine weitere Kesselheizfläche, z. B. ein Rauehgasvorwärmer oder Luftvorwärmer, untergebracht.
<Desc/Clms Page number 2>
Im oberen Rohrstrang jedes Verdampferrohres ist eine Dampfabscheidestelle ausgebildet. Zu diesem Zweck ist an einen Abschnitt dieses Rohrstranges lärgsweise ein Dampfableitungsrohr angeschlossen. Durch Schlitzöffnungen od. dgl., die in der Zwischenwand zwischen den beiden Rohren vorgesehen sind, kann der Dampf, der sich aus dem strömenden Dampfflüssigkeitsgemisch abscheidet. abströmen. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 ist der betreffende Abschnitt des oberen Rohrstranges J eines Verdampferrohres mit 6 und das längsweise angeschlossene Rohr mit 7 bezeichnet.
8 sind die Uberstromschlitze, die von dem Rohrstück 6 in das Dampfableitungsroln'7 fÜhren.
Hinter dem Rohrstück 6 ist in dem Rohrstrang 5 eine sackartig Erweiterung 9 ausgebildet, die durch enge Öffnungen 10 ebenfalls mit dem Dampfableitungsrohr 7 in Verbindung steht. Von der Erweiterung 9 führt ein Fallrohr 12 zum unteren Sammler 2. Jedes Verdampferrohr 1 bildet also zusammen mit dem Fallrohr 12 ein über den Sammler 2 führendes Umlaufglied, in welchem sich ein natürlicher Umlauf vollzieht. Derartige Umlaufglieder können in der gewünschten Zahl nebeneinander angeordnet sein. Die einzelnen Dampfableitungsrohre 7 sind an einen Dampfsammler 13 angeschlossen, von welchem der Dampf einem Überhitzer 14 zuströmt, der zwischen die Rohrschlangen der Verdampferrohre 1 eingeschoben ist.
Durch diese Zwischenschaltung der Überhitzerheizfläche wird erreicht, dass in dem oberen Rohrstrang der Verdampferrohre, in welchem die Dampfabscheidung vor sich geht, die Beheizung nicht mehr stark ist, so dass die Trennung von Dampf und Wasser begünstigt ist. An der Aussenwand des Auffangraumes 9 sind durch Stopfen 15 verschlossene Reinigungsöffnungen vorgesehen, so dass die Rohrstränge der Verdampferrohre gereinigt werden können.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von dem beschriebenen zunächst dadurch, dass nicht in jedem einzelnen Verdampferrohr ein Auffangraum für die von der Abscheidestelle weiterströmende Flüssigkeit vorgesehen ist, sondern dass als gemeinsamer Auffangraum für die Verdampferrohre ein Sammler 16 dient, in welchen die von den Dampfabscheidestellen kommenden Dampfrohre und Flüssigkeitsrohre einmünden. Ferner ist für den Kessel der Fig. 3 und 4 Zwangsumlauf vorgesehen. Von dem oberen Sammler 16 führt ein Fallrohr 17 zu der Saugseite einer Umlaufpumpe 18, die das Umlaufwasser in den unteren Sammler 2 fördert. Ferner ist der obere Sammler 16 mit der Wassertrommel 2 noch durch einige zusätzliche, mit einem Rüekstromhindernis. z.
B. einem Rückschlagventil, ausgerüstete Fallrohre 17'verbunden. Beim Anheizen oder beim Ausfallen der Umlaufpumpe kann ein natürlicher Umlauf durch die Verdampferrohre und diese zusätzlichen Fallrohre stattfinden, so dass auch in diesem Fall eine ausreichende Kühlung der Verdampferrohre gesichert ist. Das Speisewasser kann, wie bei 19 angedeutet, in den unteren Sammler 2 eingeführt werden. Es währe aber auch möglich, die Speiseleitung an den oberen Sammler 16 anzuschliessen.
Die Dampfabscheidestelle ist wieder in dem oberen Rohrstrang der Verdampferrohre ausgebildet.
Jeder dieser Rohrstränge 20 ist mit einem erweiterten Teil 21 versehen, von dem der Rohrstrang ? 0 weiter zum oberen Sammler 16 geführt ist. An das erweiterte Rohrstück 21 ist ein ebenfalls zum oberen Sammler 16 geführtes Dampfrohr 22 längsweise angeschlossen. Das Rohrstück 21 und das Rohr 22 stehen durch ltberströmschlitze 23 in Verbindung. Gegenüber der Ausmündung des Rohrstranges 22 ist in der Wand des oberen Sammlers eine durch einen Pfropfen 24 verschlossene Reinigungsöffnung vorgesehen. Von dem oberen Sammler 16 führt eine Dampfleitung 23 zu dem Überhitzer 14, der wieder zwischen die Rohrschlangen der Verdampferrohre 1 eingeschoben ist.
Kessel nach der vorliegenden Erfindung sind besonders für ortsbewegliche Anlagen, z. B. für schnellfahrende Schiffe und für Land-und Schienenfahrzeuge geeignet, da nur kleine Sammelbehälter erforderlich sind, so dass die Baustoff-und Wassergewiehte niedrig ausfallen.
PATENT-ANSPRÜCHE : l. Umlaufkessel mit Dampfabscheidung aus dem strömenden Dampfflüssigkeitsgcmisch an einer im Verdampferrohr selbst ausgebildeten Dampfabseheidestelle, gekennzeichnet durch einen hinter der Abscheidestelle angeordneten Auffangraum für die dem Umlauf wieder zugeleitete Flüssigkeit.