Verfahren zur Dampferzeugung. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zur Dampferzeugung mittels vorge trockneter, teilweise entsehwelter, fester Brennstoffe.
Gemäss vorliegender Erfindung wird die Trocknung und Vorwärmung des Brennstoffes Pinerseits und die Schwelring des Brennstoffes anderseits durch unabhängig voneinander regelbare Heizmittel bewirkt, indem zur Trocknung und Vorwärmung des Brennstoffes die Feuerungsabgase mit ihrem restlichen Temperaturgefälle von<B>180</B> bis 60 verwendet werden, während die weitere Beheizung des Brennstoffes auf und bei Schweltemperatur innerhalb des zwischen einem Siebturm und einem ersten Rostabschnitt.
befindlichen Schwelraumes durch wenigstens ein anderes Heizmittel erzielt wird. Die Erfindung be trifft ferner eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens, bei der innerhalb eines mit Kesselmauerwerk umgrenzten Raumes ein als Zweitrommel-Steilrohrkessel mit Hilfstrommel ausgebildeter Wasserrohrkessel, eine f'ber- sehubfeuerung mit hintereinandergeschalteten, voneinander völlig unabhängigen Rostabschnit ten und buckeliger Rostoberfläche, ein zwi schen die Rohrbündel des Kessels verlegter Dampfüberhitzer, ein Rippenrohr-Speisewas- servorwärmer,
ein Busseiserner Rippenplatten- Lufterhitzer mit Rippen zur Führung der Heizgase bzw. Luft, ein als Restwärme-Econo- miser wirkender Brennstoffvorschacht mit Seliwelraum, ein Saugzug und dazugehörige Pressluft- und Zusatzgebläse sowie mit Ab gasen gespeiste Wirbelgebläse angeordnet sind.
Die Erfindung ist. nachstehend an Hand der in der Zeichnung beispielsweise dargestell ten Ausführungsformen näher erläutert.
Es stellen dar: Fig. 1 eine kombinierte Dampferzeug'ungs- und Schwelanlage, je zur Hälfte gemäss Schnitt z1-B und Schnitt C-D in Fig. 2, Fig. 2 die Anlage gemäss Schnitt F-F nach Fig.1. Fig. 3 die LTberschub-Feuerung mit dem untern Teil des Kessels in grösserem Massstab, Fig.1 und 5 Einzelheiten des Rostes ge mäss Fig. 3, Fig. 6 einen Längsschnitt.
durch eine ähn liche L berschubfeuerung, Fig. 7 einen lotrechten Schnitt durch einen Teil eines -Cberström-Rippenrohr-Speisewasser- vorwärmers, Fig. 8 den Speisewasservorwäriner nach Fis.
7 in Stirnansicht, Fig. 9 die Lagerung der Rippenrohre in den Seitenschildern, Fig. 7.0 einen Querschnitt durch ein Rip penrohr gemäss Fig.11. Fig. 17 einen Längsschnitt durch eine Ver bindungsstelle zwischen Rippenrohr und Krümmer, Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines Teils des Rippenrohr-Lufterhitzers, Fig. 13 die Unterteilung und Ausbildung der Rippendes Lufterhitzers und Fig. 14 die Anordnung der Schutznasen auf den heissen Teilen der Rippenplatten Flanschen.
Die Dampferzeugungsanlage nach Fig. 1 und \? ist in einem Kesselhaus 7.0 unterge bracht, dessen Feuerraum durch die gemauer ten Seitenwände 11 und 12, eine Stirnwand 13 und eine R.üekwand 14 begrenzt ist. Durch Trennflächen 15, 16 und 17 wird der Feuer raum in mehrere hintereinanderliegende Züge aufgeteilt. Im ersten Kesselzuge liegen die Steilrohre 18, welche die Untertrommel 19 mit der Obertrommel 20 verbinden, sowie der L berhitzer 21.
Der Speisewasservorwärmer 22 liegt im zweiten Zuge, während der Luft erhitzer 23 im anschliessenden dritten Kessel zuge gelegen ist. Das Erstluftgebläse 24 ist über eine Leitung 25 mit den Zonen I bis VI der Unterwindräume für die einzelnen Rost abschnitte verbunden. Druck und Luftmenge sind für die Rostabschnitte getrennt regelbar. Das Zweitluftgebläse 26 bläst kalte Luft in den spaltartigen Raum zwischen Rost 27 und Untertrommel 19 über die ganze Breite des Brennstoffbettes.
Mit 28 sind Abgas-Sehwel- gas-Wirbelbrennergebläse, mit 29 Gebläse für Inertgas aus der Sehwelgasverarbeitung, Rohstaub und Öl bezeichnet, deren Düsen brenner 30 gruppenweise nebeneinander an- -"eordnet sind. Der Saugzug 31 liegt unter halb des Schlotes 32, der eine Berieselungs einrichtung 33 enthält. Drehklappen oder gleichwertige, vorzugsweise von aussen ver änderlich einstellbare Leitflächen 34, 35, 36, 37 bestimmen die Riehtun- und die Vertei lung der Verbrennungsluft bzw. der Heizgase auf ihrem Wege durch die Anlage.
Muldenkipper 38 können über das Seil 39 mit einem Aufzug 39' in Verbindung gebracht werden und geben den Brennstoff über eine Schurre 40 in den oberhalb des Kessels 1 ge legenen Hauptbrennstoffbunker 41, neben dem beiderseitig Kohlenstaubbunker 42 und Öl- bunker 43 angeordnet sind, deren Entnahme leitungen 44 und 45 zu den Düsenbrennern 30 geführt sind, welche von den Gebläsen 29 beaufsehlagt werden. Die vordere Stirnwand 73 des Feuerraumes bildet zusammen mit der davor gelegenen Wand' 46 einen Brennstoff vorsehacht.
Dieser erstreckt sieh über die ganze Breite und Höhe des Feuerraumes und schliesst. den Siebturm 47 ein. Die Siebturm ist beiderseits mit Abstand von den Wänden des ihn umgebenden Brennstoffvorsehaehtes angeordnet, so dass zwischen den Siebturm und Vorsehaehtwänden Räume freigelassen sind, die zur Hindurchführung der mittels der Leitflächen 36 und 37 geregelten trocknenden und vorwärmenden Gase dienen. An seinem untern Ende geht der Siebturm in den Schwel raum 48 über, dessen vollwandige Begren zungsflächen 49 dem Gleitvermögen des Brennstoffes entsprechend geneigt. sind.
Sie reichen nach aussen bis an das sie umgebende Hauerwerk und dienen dem Brennstoff als Rutsehfläehen. Nach unten zu ist der Schwel raum durch die erste Rostsektion 50 begrenzt. Mit 51 ist der Absaugstutzen für ein Wirbel brennergebläse, mit 52 einer der Sehwelgas- absaugstutzen bezeichnet, durch die die Schwelgase zur nicht dargestellten Konden- sations- -und Destillationsanlage abgeleitet werden.
Die durch den Sehweler in der eigenen Anlage gewonnenen Öle geeigneter Fraktionen werden in den Öltank 43 gepumpt und stehen hier für die Deckung der Spitzen leistungen des Kessels zur Verfügung. Die fahrbaren Kohlenmulden 53 nehmen nach dem öffnen der Fallklappen 54 den Rostdurchfall auf; in ähnlicher Weise kann der Abtransport der Asche vom Rostende erfolgen.
Die Hilfstrommel 55 ist einerseits durch die Rohre 56 mit der Untertrommel 19 und anderseits durch Fallrohre 57 und Verdamp- ferrohre 58 mit der Obertrommel verbunden. Die Verbindung zwischen Hilfstrommel 55 und Obertrommel ist, derart. ausgeführt, dass die Fallrohre 57 an einer unterhalb des tief sten Wasserstandes gelegenen Stelle aus der Obertrommel austreten, während die Ver- dampferrohre 58 an der innern Stirnwand, sie vor Verbrennungen schützend, entlang ge führt sind, die FallrohrE 57 kreuzen und dann in den Dampfraum der Obertrommel einmün- den.
Es genügen je zwei Reihen Fallrohre und Verdampferrohre, um einen hinreichen den Wärmeschutz der vordern Kesselwand zu erreichen. Zur Seitenwandabschirmung die nen dieselben, jedoch zur Seite herausge- bogenen Verdampferrohre. Alle dampferzeu- geiiden Rohre werden durch reichlich bemes sene Rüeklaufrohre gespeist und können da her gefahrlos eine beträchtliche Wärmeauf- nahme durch die Strahlung aushalten;
eine stündliche Dampfleistung von 150 kg Dampf je Quadratmeter Heizfläche ist daher ohne wei teres möglich. Die relativ hohe Heizflächenbela- stung schafft infolge der verringerten Rohr länge reichlich Platz für die Einbeziehung des Speisewasservorwärmers und sogar des Luft- erhitzers in den Kesselblock, weil der bisherige Berührungsüberhitzer nach vorn in den Feuerrauen verlegt und zum leistungsfähigen Strahlungsüberhitzer umgebildet wurde.
Die aus den beschriebenen Gründen verkleinerte Heizfläche gestattet. es, widerstandsfähigere, für Temperaturen bis zu 500 C geeignete Überhetzer an exponierten Stellen zu verwen den.
Die Düsen für Inertgas, für Rohstaub und die Wirbelbrenner für öl liegen unterhalb des I\berhitzers und blasen in den reichlich be niessenen Feuerraum. Der auf diese Weise vor Verbrennungen geschützte Überhetzer kann hängend oder liegend ausgeführt sein. Die Rohrteilung in der Längsrichtung der Trom- ineln ist absichtlich reichlich bemessen, damit die Überkreuzungen der Frontrohre mit den Überhitzerrohren möglich ist.
Infolge der Ver ringerung der Anzahl der Kesselrohrreihen können Trommeln geringerer Abmessungen zur Anwendung kommen, in welche die Fall und Strahlrohre eingeschweisst werden.
Es liegt innerhalb des Rahmens der Er findung, an Stelle einer grossen untern Trom mel 19 und einer obern grossen Trommel 20 je zwei kleinere Trommeln von entsprechend geringerem Durchmesser zu verwenden, weil dann eine geringere -\NTandstärke und seliwä- ehere Böden benutzt werden können. Auch kommt. man dann schon in den Bereich der handelsüblichen Rohre. Die Doppeltrommeln können dicht, übereinanderliegen und durch Stutzen miteinander verbunden sein.
Wenn das Einwalzen der Rohre durch Sehweissen ersetzt ist, verringern sieh die Trommelwandstärken weiterhin. Da durch die besondere Ausbildung und Betriebsweise des Speisewasservorwärmers wie auch durch be sondere Wasserreiniger der Kesselstein bei der gezeichneten Anlage vom Kessel fern ge halten werden kann, ferner schadhafte Rohre, da sie überall zugänglich sind, ausgeschnitten und an ihrer Stelle neue eingeschweisst wer den können, so ist. ein Befahren der Trommeln nicht mehr erforderlich.
Die in der Feuerung und am Kessel übli chen Schieber könnten durch strömungstech nisch konstruierte Glasventile ersetzt sein, die von. einer gemeinsamen Stelle aus über Zahn räder, Zahnstangen, Hebel oder ähnliche Übersetzungsgetriebe einregelbar sind.
Die Anlage arbeitet wie folgt Die im Kesselhaus 10 durch das U,rstluft- gebläse 2-I angesaugte Frischluft durchströmt den Lufterhitzer 23 und gelangt über die Lei tung 25 in die Unterwindräume der Zonen I bis VI der Feuerung und durchströmt die Rostabschnitte, getrennt geregelt nach Druck, Menge und gegebenenfalls Temperatur.
Die Beheizung der die Kesselwandungen ausklei denden Wasserrohre 1.8 erfolgt teils durch Strahlung vom Feuerbett. ans, teils durch die an den Rohren entlangstreiehenden Feuer gase, welche im ersten Kesselzug auch die zwi schen die Kesselrohrbündel eingefügten Rohr schlangen des Überhetzers 21 berühren, ober halb der Leitflächen 16 nach abwärts um biegen, um den im zweiten Kesselzuge liegen den Speisewasservorwärmer 22, und unterhalb der Leitfläche 17 erneut umbiegend und wieder nach aufwärts strömend den ein dritten Kes selzug gelegenen Lufterhitzer 23 zu erwärmen.
Infolge der hervorragenden Wärmeübertra gung in den genannten -N%'ärmeaustausehern besitzen die Rauchgase vor dem Speisewasser- vorwärmer nur noch eine Temperatur von etwa 600 C, die vor dem Lufterhitzer bis auf etwa 300 C und hinter dem Lufterhitzer auf 200 bis 180 C gesunken ist.
Mit etwa 180 C werden die Abgase durch den über die ganze Kesselbreite sich erstreckenden freien Raum oberhalb der Obertrommel 20 hinweggeleitet und durch den mittleren Teil des Siebturmes 47 und die in diesem an dieser Stelle befind liche Brennstoffschicht quer hindurchgesaugt. Der Siebturm ist aus lotrechten Rundeisen oder sonstigen Profilstäben zusammengesetzt; die durch waagrechte, in gewissen Höhenab ständen vorgesehene U-Eisen oder dergleichen z. B. mittels Verschweissung zusammengehal ten werden.
Für die Wirkungsweise des Siebturmes ist es vorteilhaft, dass eine natürliche Ordnung des in den Vorratsbunker zunächst unsortiert eingebrachten Brennstoffes derart. stattfindet, dass die gröberen Teile an die Siebturmwand gelangen, während die kleineren Teilchen mehr in der Mitte des Siebturmquerschnittes verbleiben. Dadurch verbessert sich die Ab wärtsbewegung des Brennstoffes an der Sieb wand, der Durchfall wird geringer; vor allem aber vermindert sich der Widerstand, den die Abgase beim Eindringen bis zu den tieferen Brennstoffschichten zu überwinden haben.
Die Gase werden verhältnismässig leicht von den groben Stücken der Wandzonen hindurch gelassen und kommen daher ohne wesentlichen Temperaturabfall auch mit den innern Brenn stoffteilchen geringererKörnung in Berührung. Die Anwendung von Siebwänden in Verbin dung mit der natürlichen Verteilung des Brennstoffes über den Siebturmquerschnitt und die Hindurchsaugung der Gase quer durch den Vorschaeht ermöglichen es, dass die Abgase mit einem geringen Druckgefälle von nur etwa 15 mm Wassersäule den Brennstoff durchströmen.
Da zur Vortrocknung und Vorwärmung nur Abgase relativ geringer Temperatur zur Anwendung gelangen, sowie wegen der Ver hinderung des Zutritts sauerstoff- oder luft- haltiger Gase zum Schwelraum können Brände im Vorsehacht nicht auftreten. Vorsorglich sind dennoch die Befeuchtungsrohre 81 mit Düsen versehen, die die für eine etwaige Be kämpfung von Bränden erforderlichen Abmes sungen besitzen.
Die Abgase --eben bei ihrem erstmaligen Durchtritt durch den Brennstoff ihren Wärmeinhalt bis auf etwa. 100 C ab und be wirken in diesem Bereich die Vollendung der Trocknung und die Vorwärmung des Brenn stoffes. Die Klappe 36 verhindert, dass die Abgase unmittelbar durch den obern Teil des Siebturmes hindurchströnren können.
Die in den Raum 60 vor dem Siebturm gelangten Gase biegen infolge der Absperrung durcb die Leitfläche 37 nach oben ab und durch strömen oberhalb der Leitfläche 36 den Sieb turm in seinem obersten Abschnitt und be wirken hier die erste Vortroeknung und den Beginn der Vorwärmung des Brennstoffes. um danach, bis auf 70 bis 60 C abgekühlt, vom Saugzug 31. erfasst und in den Schlot 32 befördert zu werden. Hierbei kann es ohne Störungen zur Kondensation aller in den 'Ab gasen enthaltenen Dämpfe kommen, sei es, dass diese aus der groben Feuchtigkeit, aus hygroskopischem, kolloidalem oder aus dem Verbrennungswasser stammen.
Bei 60 C Ab gastemperatur beginnen die Rauchgase in der Brennstoffsehieht des obern Siebturmabschnit- tes zu schwitzen und den kondensierten Was serdampf herauszuregnen. Das schadet nichts, weil trockene Brennstoffe wegen der Staub abhaltung sogar durch Berieselungsrohre an dieser Stelle arrgefeuehtet werden.
Bei über 100 C findet zunächst eine intensive Trock nung des Brennstoffes statt; oberhalb 250 C wird aus dem Brennstoff das kolloidale Was ser ausgeschieden, welches bei Torf und Braunkohle zusammen mit der groben Feuelr- tigkeit und hygroskopischem Wasser etwa 30 % des Brennstoffgewichtes ausmacht.
Ein Teil der Abgase gelangt bis in den untern Raum 61 des Brennstoffvorsehaehtes, wärmt sieh an den in dem Vorschaeht ange ordneten Kessel- und Überhitzerrohren auf und ermöglicht so eine Aufheizung des Brenn stoffes bei seinem Durchgang durch den untern Teil des Siebturmes bis auf etwa 1.80 C.
Die unterhalb der Klappe 37 durch die Brenn stoffsäule hindurchtretenden Abgase werden von dem Saugstutzen 51 des Wirbelbrenner gebläses erfasst und, angereichert mit den aus dem Schwelraum 48 aufsteigenden, leichte Kohlenwasserstoffe enthaltenden, vagabundie renden ('gasen, allein oder zusammen mit an dern Zusatzgasen oder Heizmitteln, wie Inert- gas, Rohstaub, Öl oder dergleichen mittels der Düsen 30 und ihrer Gebläse 28 und 29 von beiden Kesselseiten her in den Feuerraum ge blasen.
Dadurch werden rotierende Gaszylin der 62 gebildet, die den Flugkoks aussehleu- dern und die Vollständigkeit der Verbren nung erhöhen, weil der Luftübersehuss in den Abgasen hoch genug liegt bzw. mit etwa 401/o durch entsprechende Mischung mit andern lasen hoch genug gehalten werden kann.
Der mit etwa 180 C in den Schwelraum 48 eintretende Brennstoff wird unabhängig von der Beheizung und dem Heizmittel der Sieb- turnivorwärmung auf besondere Weise beheizt. Zur Vermeidung von Bränden und Schlaeken- blldlun;' scheidet die Anwendung von Feuer gasen oder Abgasen der vollkommenen Ver brennung zur Beheizung . des Schwelraumes aus.
Zur Beheizung des Schwelraumes dienen vielmehr eingeblasener, überhitzter Wasser dampf, durch den Schwelraum geführte Kes sel- bzw. f\berhitzerrohrschlangen oder aber (tage unvollkommener Verbrennung, welche von der ersten Rostsektion aufsteigen und mit mässigem Zug durch den Schwelraum gesaugt werden. Die unmittelbare Einblasung von überhitztem Dampf ist sehr wirksam, hat jedoch einen gewissen Verlust an Konden sationswärme des Wasserdampfes zur Folge.
Diese drei von der Vorwärmung und Trock nung des Brennstoffes im Siebturm unabhän gigen Beheizungsarten für den Schwelraum kommen entweder einzeln oder in Verbindunm miteinander zur Anwendung.
Abgesehen davon, dass diese Trennung der Beheizungen für Siebturm und Schwelraum eine leichtere Handhabung der Temperatur regelung in den einzelnen Anlageteilen und damit eine sicherere Beherrschung der wirt schaftlichen Betriebsführung ermöglicht, kom men auf diese Weise in den einzelnen Anlage meilen die Heizmittel nach Massgabe ihrer ge eignetsten Wärmeinhalte und Temperaturen zur Wirkung. Einzelheiten der Beheizüng des Sehwelr aumes werden nachstehend an Hand der Fig. 3 näher erläutert.
Die Bedeutung des Brennstoffvorschaehtes besteht darin, dass die Abgase selbst bei hoch wertigen Anlagen je nach den besonderen Ver hältnissen bisher wirtschaftlich nur bis 160 bis 200 C ausgenutzt werden konnten. Eine weitergehende Ausnutzung der Abgase ist wegen des geringen Temperaturunterschiedes und der dadurch bedingten grossen wärme übertragenden Flächen des Lufterhitzers sinn los.
Mit billigeren Heizflächen, wie Glas kugeln, Rasehigringen, Kieselsteinen oder der gleichen arbeitenden Einrichtungen, welche unter Verwendung von Doppelkammern ab wechselnd mit Rauchgasen und Verbrennungs luft zwecks MV ärmerüekgewinniing beschickt werden, haben nicht befriedigt, da es sich um zusätzliche Anlageteile mit eigener Wartung handelt, für die ein durchgreifender beson derer Nutzen, der ihre Anwendung rechtfer tigen könnte, fehlte. Entsprechendes gilt für Anlagen, bei denen durch die Abgase aufge heizte Kieselsteine mit Wasser berieselt wer den, das infolge seiner nicht reinen Beschaf fenheit für minderwertige Zwecke benutzt wurde.
Alle diese Einrichtungen waren zu teuer, im Platzbedarf sowie in der Betriebs führung zu umständlich und hatten manche andern Mängel, wie beispielsweise beschränkte Lebensdauer infolge von Korrosion.
Die genannten Nachteile der beschriebenen Anlagen lassen sieh dadurch vermeiden, dass die Wärmerückgewinnung durch den Brenn stoff selbst erfolgt, indem ein der ganzen Höhe und Breite des Kessels entsprechender Brennstoffvorschacht torgesehen ist, und die Abgase aus dem letzten Kesselzuge derart zur Restwärmeausnutzung abgeführt werden, dass sie durch einen oberhalb der Obertrommel ge schaffenen freien Raum hinweg- und quer durch die abwärtsrieselnde Kohleschieht hin durehgesaugt werden.
Der poröse Koks, welcher bei 400 bis 500 C im Schwelraum gebildet worden ist, gelangt. in aktiviertem Zustand auf die zweite Rostsek tion, um hier mit. vorgewärmter Pressluft Feuergase zu erzeugen, deren Wirkung durch die erwähnten Abgas-Sehwelgas-Wirbelgebläse sowie die sonstigen Zusatzgebläse in dem je weils erforderlichen Masse verstärkt werden kann.
Dadurch, dass alle Teile der Feuerung, sämtliche Dampferzeugungs-, Überhitzer- und Sammelrohre sowie die W ärmeaustauscher innerhalb eines geschlossenen Kesselblockes zusammenliegen, und das Gebläse der Erstluft mit einer etwa 20 mal grösseren Luftmengen förderung als der natürlichen Raumlüftung innerhalb des aus porösem Baustoff beste henden Kesselhauses aufgestellt ist, ergeben sich noch wesentlich unter 0,51/o liegende Ab kühlungsverluste.
Da die Abkühlungsverluste des Mauerwerkes die einzigen Verluste sind, die bei allen Belastungen nahezu gleich gross bleiben, während die übrigen Verluste sieh im wesentlichen proportional mit der Belastung der Anlage ändern, tragen die geringen<B>Ab-</B> kühlungsverluste des alle Kesselteile einschlie ssenden Mauerwerkes mit dazu bei, eine von der Belastung weitgehend unabhängige Wir kungsgradkurve zu erzielen.
Die Zugverhältnisse im Kessel gestalten sieh derart, dass ein Druckgefälle benötigt wird, das über dem Rost etwa. 10 mm, vor dem Speisewasservorwärmer 20 mm, vor dem Luft erhitzer 30 mm, hinter dein Lufterhitzer 40 mm, vor Eintritt der Oase in den Siebturm 45 mm, nach Verlassen des Siebturmes 60 mm und vor dem Saugzug des Schlotes etwa 70 mm Wassersäule beträgt.
In den vom Brennstoff freien Räumen unterhalb der Rutschflächen des Schwelraumes betragen die Unterdrücke auf der einen Seite 45 mm, auf der andern Seite 60 mm Wassersäule, während der Unter druck im Schwelraum selbst einen geringeren Nennwert aufweist; er ist so abzustimmen, dass kein Sauerstoff in den Schwelraum ge langt, jedoch die sichere Absaugung der Schwelgase gewährleistet ist. Durch Ver längerung oder Verkürzung des nicht sieb artig durehbroehenen, untern Endes des Siebturmes und durch Veränderung der Saug kraft des Sehwelgasabsaugegebläses erfolgt die Regelung der Sehwelgastemperatur und damit. der Leistung.
Mit Bezug auf Fig. 2 ist zu beachten, da13 die vertikale Achse des Siebturmes 47 einen gebrochenen Linienzug mit mässigen Abwei ehungen von der Lotreeliten darstellt, um eine ge visse Abstützung der holten Brennstoffsäule und eine Verringerung des Druckes im untern Bereich des Vorsehaehtes zu bewirken.
In der in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Sehweleinreichtung und Universal-Hoehlei- stungs-Übersehub-Feuerung sind gleiche Teile mit denselben Bezugsziffern wie in den voran gehenden Figuren versehen worden.
Fig.3 lässt zunächst den Schwelraum 48, seine Gestaltung, Beheizung und die Anord nung der für seinen Betrieb bestimmten Hilfs einrichtungen näher erkennen.
Der den untern Teil 47' des Siebturmes verlassende Brennstoff gelangt auf die selirä- gen Vollbleehwände -19 und bildet seinem Bö schungswinkel gemäss zwischen den überein anderliegenden Rutschflächen freie Oberflä- ehen 70, aus denen die erzeugten Schwelgase in die darüber befindlichen freien Räume 71 austreten. Die Anzahl der übereinander an geordneten Rutsehfläelien kann von der dar gestellten Ausführungsform abweichen.
Die Absaugung der Schwelgase erfolgt. durch die Stutzen 52. Durch Stutzen 51 werden da gegen die durch den untersten Siebturmab- schnitt hindurehgesaugten Abgase zusammen mit den aus dem Schwelraum aufsteigenden Gasen niedrigsten Siebebereiehes abgesaugt und in etwa 3 in Höhe über der Rostober fläche oder dem Brennstoffbett in den Feuer raum geblasen und hinsichtlich ihres "ärme- inlialtes nutzbar gemacht.
Die Beheizung des Brennstoffes im Schwel- raum ist zunächst eine mittelbare durch Was serdampf, indem wärmeabgebende, heisse Rohre durch den Schwelraum die Kohle be rührend hindurchgeführt sind. Diesem Zweck dienen einerseits die Fallrohre<B>57,</B> die den Hilfsboiler 55 mit der Obertrommel verbin den, anderseits die fiberhitzerrohre 72, die unten an das Sammelrohr 73 angeschlossen sind und über dieses mittels der Rohre 7.1 mit dem Überhitzer 21 in Verbindung stehen.
In der gezeichneten Anordnung strömt. der überhitzte Dampf in den Rohren 7-1 längs der innern Frontwand hinunter in das Sammel rohr 73 und von dort in einer Doppelrohr reihe 72 mit etwa 500 C in den Schwelraum. Nach Durchgang durch eine etwa ? in hohe Brennstoffsehieht verlassen die Vberhitzer- rohre den Schwelraum mit einer unterhalb 400 C liegenden Temperatur.
In dem hinter dem Siebtfirm gelegenen Raum des Vorsehaeli- tes geben die überhitzerrohre einen weiteren Teil ihrer Wärme an die Abgase ab, welche den untern Teil des Siebturmes durchströmen sollen. Da die bis auf etwa 300 C abgekühl ten I'berhitzerrohre nunmehr keinen Dampf mit der beispielsweise für Turbinen erforder lichen Betriebstemperatur enthalten, so wer den die i\berhitzerrohre zur Wiederherstel lung der benötigten Betriebsdampftemperatur nochmals in den Feuerraum hineingeführt.
Die Ausnutzung des hohen Wärmegefälles des überhitzten Dampfes in der Scliwelvorrieh- tung rechtfertigt den Einbau des Überhitzers als Strahlungsüberhitzer im ersten Kesselzu-o- und seine intensive Beheizung.
Des weiteren erfolgt die Einführung von Schwelwärme in den Sehwel.raum dureli direktes Einblasen von überhitztem Wasser dampf von etwa 500 C mittels eines oder meh rerer Dainpfblaserrohre 75. Diese sind zui# gleielizeitigen Auflockerung des Schwelgutes zweckmässig mit Wühlstiften 76 versehen und um ihre Längsachse drehbar gelagert.
Der ein- fa eueren Abdiebtungwegen können abweichend von der Darstellung die Dampfblaserrohreuud die Wühlstifte als getrennte Organe ausge bildet sein, wobei es zumeist genügt, nur ein einziges Ausblaserohr mit nach unten gerich teten Dampfblasedüsen in den Brennstoff hin einragen zu lassen. Sieh drehende Rohre mit Wühlstiften 76 sind besonders auch im Be reich der Oberflächen 70 des Schwelgutes an geordnet.
Sie erhalten den Antrieb für ihre Drehbewegung vorzugsweise gemeinsam unter Verwendung von Sperrad und Klinke sowie mittels Kettentriebes 77 von der Rostantriebs maschine 78, wobei die Wühlstifte im Takt der Betätigung der beweglichen Roststäbe um jeweils einen bestimmten Winkel weiter ge- dreht werden, dabei die Kohle auflockern und ein Zusammenbacken des Brennstoffes ver hindern.
Der mit direkt. eingeblasenem Dampf ge führte Schwelprozess hat. den Vorzug voll kommener Feuerungefährlichkeit sowie der Gleichmässigkeit der Betriebsführung. Dieser Vorteil kommt auch dem Elektrofilter zugute, der das Öl aus den Öldämpfen niederschlägt, während sonst infolge von Temperaturüber schreitungen leicht Verbrennungen, gegebenen falls auch Explosionen auftreten. Der in der Kondensation finit den Schwelgasen nieder geschlagene IV asserdampf ergibt einen relativ geringen Wärmeverlust, der jedoch im Hin blick auf die Gesamtwirtsehaftliehkeit der Anlage ohne Bedeutung ist.
Die dritte Art der Beheizung des im untern Teil des Vorlierdes 80 befindlichen Schwel- raumes 48 bedient. sieh der Gase unvollkom mener (Co-) Verbrennung, die von der ersten Rostsektion bzw. zwischen der ersten und zwei ten Rostsektion aufsteigen und in heissem Zu stand von etwa. 500 C über die Böschungs flächen des Brennstoffes, welche eine Neigung von annähernd 40 haben, hinwegstreichen. Durell Berührung mit dem hier befindlichen Brennstoff wärmen sie diesen auf und tragen zu seiner Entsehwelung bei.
Bei geeigneter Betriebsführung können die heissen Gase un vollkommener Verbrennung auch durch das Gut des Schwelraumes hindurchgeleitet wer den, wodurch eine intensivere Sehwelung mit diesem Heizmittel erreicht wird. Wie bereits erwähnt, können die beschriebenen drei Be- beizungsarten des Schwelraumes einzeln oder in beliebiger Kombination zur Anwendung kommen.
Die Austragung des Brennstoffes aus dein Seliwelrauni wird einerseits durch die beweg lichen Roststäbe und anderseits durch den Höhensehichtregler gesteuert. Letzterer be steht aus einem exzentrisch gelagerten, was sei-gekühlten Rohr, dessen Exzentrizität ver änderlich einstellbar ist. Die Lagerung des Rohres kann derart ausgebildet sein, dass ausserdem eine Höhenverstellung des ganzen Rohres möglich ist. Die stetige Förderung des Gutes wird durch die stossweise Betätigung der Roststäbe gewährleistet, deren Einzelhei ten später ausführlicher behandelt werden und auf denen die ganze Schwelvorrichtung aufgebaut ist.
Sollte die Verstellung von Hub und Frequenz des Rostantriebes in besonderen Fällen noch nicht ausreichen, um ein einwand freies Naehrutschen des gesamten Siebturm- inbaltes sicherzustellen, so sind zur Vermei dung etwaiger Verstopfungen an den Wänden des Siebturmes Klopfvorrichtungen 82 ange ordnet, die von Hand zu betätigen sind, jedoch im Dauerbetrieb zweckmässig von der Rost antriebsmaschine angetrieben werden. Sie be stehen aus ausbalancierten Schlaggewichten, die gruppenweise auf gemeinsamen Achsen ge lagert sind, und die bei ihrer Betätigung das Nachrutsehen des hängengebliebenen Brenn stoffes bewirken.
Infolge der normalen stoss weisen Weiterbeförderung der Kohle tritt auch im Schwelraum eine stetige stossweise Umlagerung des Gutes ein, die für die Durch führung eines gleichmässigen Schwelprozesses günstig ist.
Verzichtet man auf eine destillative Be handlung der Schwelgase, dann genügt die Verwendung eines in der Zeichnung nicht dargestellten Spritzraumes, in welchem die Schwelgase zusammen mit dem Wasserdampf niedergeschlagen werden. Das ölige Konden sat schwimmt oben, während das schmutzige Wasser unten abgelassen wird. Dieses der Rohnaphtha ähnliche Öl kann in Naphtha motoren zum Pflügen und Dresehen sowie in Transportmotoren in der Landwirtschaft Ver wendung finden, vor allem dort, wo Torf.
Braunkohle und Ölschiefer sich befinden, das beisst infolge der Errichtung von. Sehwel- kraftanlagen die Verwendung des Benzin motors ausscheidet. Bei dem beschriebenen Schwelverfahren fällt. die sonst bei der Schwelerei übliche Verpestung der Umgegend weg, weil die vollständige Verbrennung so wohl der Sehwelrückst.ände auf dem Rost wie auch der leichtesten Fraktionen und der Inertgase mittels der Düsenbrenner dies ver hindert.
Diese Schwelgaserzeugung arbeitet bei einem Wärmeverbrauch von grössenordnungs mässig 2 Prozent der gesamten erzeugten Ver brennungswärme ausserordentlich wirtsehaft- lieh und ermöglicht eine bequeme Gewinnung des hochwertigen flüssigen Brennstoffes als Nebenprodukt.
Da die leichtesten Kohlen- wasserstoffe oberhalb des Sehwelraumes mit dem Wirbelbrennergebläse abgesaugt werden und die pechartigen,, schweren Rückstände mit dem Koks auf den Rost gehen, so ge langen in die Saugstutzen der Schwelgas absaugegebläse nur mittlere Fraktionen, die für viele Zwecke einer fraktionierten Destil lation nicht bedürfen.
Die Feuerung gemäss Fig. 3 ermöglicht weitgehend, den theoretischen und praktischen Anforderungen zur Verheizung verschieden artiger Brennstoffe zu entsprechen. Der ent- schwelte Brennstoff gelangt mit etwa .I50 C auf die erste Sektion des Rostes; dessen in diesem Falle beispielsweise 6 Sektionen ab- sehüssig hintereinander liegen. In jedem Rost abschnitt liegen feste und ruckartig vor- und zurückbewegte Roststäbe abwechselnd neben einander.
Die Roststäbe sind mit Buckeln ver sehen, die in ihrer Hintereinanderreihung ge buckelte Rostflächen bilden; diese Buckel halten den untern, bereits hocherhitzten Brennstoff zurück und ermöglichen ein Über schieben des kalten, aber aktivierten Brenn stoffes von etwa 450 C über den heissen. So wird eine rechtzeitige und zuverlässige Rück- ziindung auf dem Rost sowie ein intensives Durchbrennen von unten nach oben gewähr leistet.
Die Rostsektionen entsprechen den Zonen I bis VI der Unterwindräume. NN'ährend also für die erste Rostsektion 85 die Betriebsfüh rung derart gestaltet wird, dass eine unvoll kommene Verbrennung stattfindet, deren Gase zur Beheizung des Schwelraumes herangezogen und nach erneutem Einblasen der Gase in den Feuerraum der vollständigen Verbrennung unterworfen werden, sind die Betriebsverhält nisse bereits für die zweite Rostsektion 86 ab weichend, indem hier bereits Feuergase für die Wasserdampfbildung erzeugt werden.
Für die Einschaltung der Sehwelung ist es mithin wesentlich, dass die beiden ersten Rostsek tionen verschiedene Funktionen haben. Die mit Buckeln 81 versehenen Roststäbe 79 lagern auf wassergekühlten Rostbalken<B>87.</B> Die Wasserkühlung der Rostbalken erfolgt durch eingegossene Rohre 88, die von einem Rohr 89 gespeist werden und entweder hintereinander oder aber für jeden R.ost- balkeil in Parallelschaltung durchströmt wer den.
Das Kühlwasser wird mittels des Rohres 89 all dem feststehenden Teil des Rostes sieh anschmiegend von Sektion zu Sektion nach aufwärts geführt. Vaeli erfolgtem Dureliganx durch die Rostbalken der ersten Sektion kann das Kühlwasser in eine Kesseltrommel einge speist und in den Verdampfungsprozess ein geschaltet werden.
Die Rostbalkenkanten springen gegenüber den Roststabspitzen um etwa 15 mm vor, am Staurostbalken sogar um etwa 60 mm. Dies ist zulässig, weil die Wasserkühltung mit der Unterteilung in mehrere getrennte, eingegos sene und an die besonders gefährdeten Stellen verlegte Rohre ein Anschmoren verhindert.
Um ein Zusammenbacken der Schlacken auf dem Rost zu verhindern und die Schlacke zii diesem Zweck zu kühlen, empfiehlt es sieh, den Abstand von 60 mm noch weiter zu ver- grössern. Daher wird zweckmässig ein zweiter Staurostbalken hinzugefügt, tiefer gesetzt und um etwa 1.0 geneigt.
Wie Fig. -1 in grösserem -Massstab zeigt, be sitzen die Roststäbe 7 9 rechteckig kasteilför- inigen, dünnwandigen Querschnitt. Sie haben eine in der Lärigrsriehtung verlaufende, zur Luftkühlung dienende -Mittelrippe 90, die in den Ilohlrauin 91 des Roststabes weit hinein ragt.
Feststellende und bewegliche Roststäbe stützen sieh dureli schmale Leisten derart ge geneinander ab, dass zwischen ihnen ein spalt artiger Raum für den Luftdurehtritt gebildet wird. Die von unten in den Roststab eintre tende Luft strömt zum Teil durch Öffnungen 92 der Seitenwandungen in die zwischen je zwei Roststäben gebildeten freien Räume, und zum andern Teil, die Mittelrippe bespühlend und kühlend, durell beiderseitig zur Mittel- rippe vorgesehene Ausnehmungen 93 unmittel bar in das Brennstoffbett ein.
Der mithin teils durch Wasser, teils durch Luft gekühlte Rostbelag ist vor Verbrennung weitgehend (Pesehützt. All den besonders hohen Tempera turen ausgesetzten Stellen sind die Roststäbe mit seliwall)eliseliwanzartig befestigten, vor zugsweise eingegossenen Belägen versehen. Mit 94 sind solche Chromeiseneinsätze veran- sellaulicht. Zur Verringerung des Verschleisses sind die Rostbalken und die beweglichen Rost stäbe all den aufeinander -leitenden Flächen gehärtet.
Jeder feste Roststab 79', also jeder zweite der ilebeneinanderliegenden Roststäbe 79 wird zu seiner Lagerung mit seinem vordern, untern Ende am wassergekühlten Rostbalken eingehakt, was in Fig. 5 mit 96 angedeutet. ist, während er an seinem obern Ende durch ein seitlich eingeschobenes Rohr 97 verriegelt ist. Die Sicherung der beweglichen Rost stäbe 79" -egen Anheben erfolgt mittels der all den beweglichen Roststäben befestigten Leisten 98 und der mit. den feststehenden Roststäben verbundenen, warzenartigen Vor sprünge 99 nach Art eines Bajonettverschlus ses.
Zieht man das obere Verriegelungsrohr 97 seitlich heraus, dann kann man jeden einzelnen festen oder llewegliehen Roststab unabhängig von den andern nach gering fügigem Längsverschieben von unten heraus stossen. Auf entsprechende Weise können von unten neue Roststäbe eingesetzt werden. Die ser Wechsel kann während des Betriebes der Kesselanlage vorgenommen werden. Das Ver- riegelungsrohr kann durch andere Profilstäbe ersetzt sein.
Die Sicherung des seitlichen Ab standes der Roststäbe voneinander bewirken seitliche Presssehrauben 100, die infolge der Zwischenschaltung von Federn<B>101</B> die Rost stäbe kr aftsehlüssig in Berührung halten. Da durch werden die Rostspalten und der Rost widerstand für den Luftdurchtritt in ihren vorgeschriebenen Grenzen gehalten, und es wird ein unerwünschter Rostdurchfall ver inieden.
Die wassergekühlten, feststellenden Rostbal ken 87 ruhen auf U-Eisenträgern 102, die mit dem festen Rahmen des Rostes in Verbindung stehen. Die Wasserkühlung des Schichthöhen reglers wird zur Vereinfachung an das Kühl rohrsystem der Rostbalken angeschlossen. Die Rostbalken 87 sind gegenüber den sie tragen den Profileisen 102 durch Langlöcher in Keil verbindungen einstellbar und verschiebbar an geordnet. An ihren seitlichen Enden tragen die U-Eisen Bleche 103, mit denen gegenüber dem 21auerwerk abdichtende Durchfallver- hütungsbleehe 104 verbunden sind.
Die Betätigung der beweglichen Roststäbe erfolgt durch die Antriebsmaschine 78, die zweckmässig als eine Kolbendampfmaschine ausgebildet ist. Zur Vermeidung von Klem- mungen ist die Antriebsmaschine kardaniseh aufgehängt.
Der Kolben dieser Dampfmaschine steht mit einem Verschieberahmen oder Mitnehmer- wagen 7.05 in Verbindung, der zur Verringe rung des Widerstandes auf Rollen 106 läuft, die zweckmässig mit Bunden versehen sind, welche eine seitliche Führung bewirken. Paar weise angeordnete Quereisen 107 und 108 sind mit veränderbarem Abstand auf dem Ver schieberahmen gelagert. Zweckmässig wird das vordere Quereisen fest, das hintere da gegen verstellbar ausgebildet.
Die Handräder, welche diese Verstellung unter Vermittlung einer Verkeilung bewirken, sind seitlich ange ordnet und während des Betriebes der Anlage von aussen zu betätigen. Tatzen 109 der be weglichen Roststäbe umgreifen von vorn uncr hinten die Quereisen und wirken mit.
deren Anschlägen zusammen, wobei der jeweils ein gestellte Abstand zwischen den Quereisen den toten Gang und damit den tatsächlich ausge führten Hub der Roststäbe bestimmt. Die Verschiebung des beweglichen hintern -i#lit.neli- mereisens 107 gegenüber dem vordern festen <B>108</B> erfolgt durch zwei an diese angeschraubte Keile, in die ein Doppelkeil 1.11 so eingreift, dass der volle schwere Druck beim Verschie ben sicher aufgenommen wird.
Die getrennte Einstellung für die ein zelnen Sektionen ermöglicht es, dass die Rost stäbe aller Sektionen gleichzeitig bewegt wer den; es können jedoch auch die Roststäbe aller Sektionen bei jedem Hub nacheinander und in bestimmter Reihenfolge sowie mit unab hängig voneinander eingestellter Grösse des Hubes betätigt werden.
Die Durchfalluken 54 sind mit zentral wirkenden Keilverschlüssen<B>110</B> verschlossen, deren öffnung gelegentlich erfolgt, um den Rostdurchfall mittels Muldenkippers wieder in den obern Hauptbunker zurückzubeför dern. Das öffnen der Luken kann gegebenen falls von den vorbeifahrenden Mulden dureb Umlegen von Rebeln oder dergleichen selbst tätig bewirkt. werden.
Die Ausbildung des Rostes ermöglicht es, je nach der Belastung der Anlage das Feuer nur auf den ersten Kohlenbettabsehnitten oder auf allen Abschnitten zu unterhalten und dadurch bei den verschiedensten Kesselbela stungen immer den -gleichen Luftübersehuss beizubehalten.
Die besonderen Vorteile, welche die Ver wendung gerade des beschriebenen Rostes für die zwisehengesehaltete Sehwelung bietet, be stehen kurz zusammengefasst zunächst. in der ruckweisen Bewegung, die die Bodenfläche des Schwelraumes der absinkenden Sehwel- gutsehieht bei jeder Betätigung des Rostes er teilt. Dies bewirkt eine häufige, stossweise Wiederauflockerung des Schwelgutes, so dass umfangreiche besondere Schürvorrichtungen vermieden werden und das einwandfreie Ar beiten auch mit dickeren Sehwelgutsehichten ermöglicht wird.
Weiterhin ergibt der beschriebene Rost. für die Sehwelung den Vorteil, dass er den Auf bau des Schwelraumes auf einer einzelnen Rostsektion gestattet, für die besondere Be triebsbedingungen ohne weiteres eingehalten werden können. Schliesslich ermöglicht die Regelbarkeit der Frequenz, Beschleunigung und Hubgrösse der bewegten Rostteile, also die Intensität, mit. der sie auf die über ihnen befindliche Kohleschieht einwirken, eine denk bar günstige Anpassung an die Erfordernisse des Schwelbetriebes.
Wie bereits angedeutet, ist. die sorgfältig und einwandfrei gesteuerte Betätigung der Roststäbe nicht nur für die Feuerung, son- dern in hohem Masse auch für die Durchfüh rung eines günstigen Schwelprozesses im Rah men der beschriebenen Dampfkraft-Schwel- Anlage von entscheidender Bedeutung.
Obwohl, abgesehen von der Beschleunigung der bewegten Roststabmassen nur die von den bewegten Roststäben herrührenden Reibungs widerstände zu überwinden sind, handelt es sieh hierbei doch um recht erhebileh zu steuernde Kräfte.
Der Zylinder der für den Rostantrieb vor geselienen Kolbendampfmaschine ist in übli cher Weise ausgebildet, jedoch zwecks Ver meidung von Klemniungen kardaniseh auf- geliänrit. Erheblichere Abweichungen von den üblichen Anordnungen finden sich bei der Dampfinasehinensteuerung, die dadurch be rlinfit sind, dass der Kolben seine aus Hin- und Rückgang bestehenden Doppelhübe mit Unterbrechungen ausführen muss,
wobei die Pausen zwischen je zwei Doppelhüben in den Grenzen von etwa 5 bis 10 Sekunden bei unterhalb einer Sekunde liegender Doppelhub dauer in Abhängigkeit vom Belastungsgrad der Feuerung und vom. Schwelbetrieb regelbar seih müssen.
Eine unmittelbar zwangläufige Verbin dung zwischen dem Dampfkolben und dem Steuerschieber ist nielit vorhanden: beide ste hen nur mittelbar in Wirkungsverbindung, und zwar zweckmässig über ein eine Queck silberfüllung enthaltendes, zweikammeriges Kippgefäss, einen sogenannten Quecksilber katarakt, dessen Steuerorgane unter Verwen- dinig- von Zugstangen und Hebeln einerseits an den Mitnehmerwagen oder Verschieberah- inen für die beweglichen Roststäbe und ander seits an den Steuerschieber angeschlossen sind.
Es hat sieh in der Praxis gezeigt, dass eine solche Steuervorrichtung für eine Kolben dampfmaschine zur periodisch nach längerer Pause erfolgenden Vorbewegung und sofor tigen Rückbewegung von in festen Rost.bett- absehnitten längsbeweglich angeordneten Roststäben, bei welcher ein auf einer festen Aelise eines Steuerkastens schwingend gelager tes Steuergefäss mit.
einander gegenüberliegen den, durch Kanäle verbundenen und eine Quecksilberfüllung enthaltenden Kammern in das Hin- und Herfliessen des Quecksilbers zwi schen den Kammern bewirkende Endstellun- gen dureli einen Bügel umgeschwenkt wird, der auf der festen Steuerkastenachse drehbar gelagert ist und mit dem Dampfkolben über einen den Rostantrieb regelbar bewirkenden Verschieberahmen des Unterwindraumes in Triebverbindung steht, während ein auf der festen Achse drehbar gelagerter, zweiarmiger Steuerhebel mit dem einen Arm an den Steuerschieber der Dampfmaschine ange schlossen ist und mit.
dem andern Arm mit einem auf der Achse pendelnd abgestützten Steuergewicht. in Wirkungsverbindung steht, manchmal durchläuft, also verbesserungsbe dürftig ist, um die exakte Betätigung der be weglichen Roststäbe und ihr Festhalten in ihren Endlagen sicherzustellen, da hiervon die Lebensdauer des Rostes und die einwandfreie Sehwelung massgeblich abhängen.
Haben die Roststäbe nicht die richtige Antriebsgeschwin digkeit, und nehmen sie infolge falscher Stel lung von Steuerschieber und Dampfkolben nielit ihre genauen Endlagen ein, dann führt das ztr einem Verbrennen oder Verschmoren der freiliegenden bzw. vorstehenden Roststab teile, was sich besonders stark bei aggressiver Kohle bemerkbar inaclit.
Die angestrebte Verbesserung kann zweck mässig dadurch erreicht werden, dass der auf der festen Achse drehbare Steuerhebel des Dampfschiebers zwischen naehstellbaren Bremsorganen angeordnet und der von ihm durch eine mittels Labyrinth-Stopfbüchse ab gedichtete Sehieberstange angetriebene, mit. entlastetem Doppelkolben versehene Steuer schieber an zwei voneinander getrennte Au.,- puffleitungen mit verschiedenem, vorzugs weise regelbarem Durehflussquerschnitt ange schlossen ist, wobei ein am Steuergefäss dreh bar gelagerter, selbsttätig arbeitender Greifer oder Schnäpper das Steuergewicht in seiner Ruhestellung festhält.
An Stelle zweier getrennter, langer Aus puffleitungen genügt deren eine, wenn die gemeinsame Auspuffleitung an die Auspuff räume des Sehieberkastens durch ein rohr- artiges Zwischenstück angeschlossen wird, das mittels einer Rückschlagklappe den Dampf übertritt von dem einen Ende des Steuer schiebers zu dessen anderem Ende verhindert. Ein weiteres Mittel zur Überwachung der richtigen Betriebsweise des Roststabantriebes besteht in der Anordnung einer Signalein richtung, die dem Heizer akustisch anzeigt, ob der Dampfkolben und der Steuerkolben in ihre richtigen Endlagen zurückgekehrt sind oder nicht.
Durch den Anbau einer als Signal einrichtung dienenden Dampfpfeife an den Kondensatablasshahn der Bodenseite des Dampfzylinders wird erreicht, dass bei nor maler Kolbenstellung bei jedem Doppelhub die Pfeife nur für eine ganz kurze Zeit, wäh rend des Bruchteils einer Sekunde ertönt, während sie bei falscher Kolbenstellung einen Dauerton erzeugt und dadurch den Heizer aufmerksam macht. Ausserdem kann die je-. weils tatsächlich erreichte Hubstellung optisch sichtbar gemacht werden durch den luftdicht aus dem Pressluftr aum heraustretenden Mit nehmer der Steuerung.
Schliesslich können noch Vorkehrungen ge troffen sein, um das Quecksilber vor dem Un- brauchbarwerden infolge des Zutritts von Schmieröl zu den Quecksilberkammern zu be wahren. Die Vervollkommnungen haben ein stossweises Vorbewegen und ein etwas lang sameres Zurückbewegen des Dampfkolbens und der von ihm angetriebenen Teile zur Folge.
In Fig. 6 bezeichnet 121 die kardanisch aufgehängte Dampfmaschine, deren Kolben mittels Kolbenstange 123 über ein Kugel gelenk an einen im Unterwindraum der Dampfkesselfeuerung hin- und herversehieb- bar gelagerten, vorzugsweise geschweissten Rahmen 124 zum Antrieb von in den ein zelnen Kohlenbettabsehnitten 125a, 125b<B>...</B> beweglich vorgesehenen Roststäben 126 ange schlossen ist.
Der Hub dieser Roststäbe, die mit zwei Tatzen 127 einen in der Breite ver änderlichen Mitnehmer 7.27a umfassen, kann von aussen während des Betriebes eingestellt werden, wobei der Rahmen 124 immer die gleiche Weglänge zurücklegt und mit. einem Arm<B>128</B> auch den hinsichtlich seiner Hub länge regelbaren Kohlenschieber 129 antreibt.
Die auf gekühlten Rostbalken 130 liegenden, beweglichen Roststäbe 1.26 und die zwischen ihnen befindlichen, in gleicher Weise gelager ten, feststehenden Roststäbe 131 weisen Buk kel<B>132</B> auf, die in ihrer -.N7,ebeneirranderord- nung Querschwellen bilden, welche im Zu sammenhang mit dem Kohlenschieber 129 be wirken, dass zugeführte Kohle über die untere, bereits entzündete bzw. brennende Kohle hinweggeschoben wird, womit der Be-riff der Überschuss-Feuernng erklärt wird.
In gewisser Entfernung vom Dampfmaschi. nenzy linder 121 und höher als dieser angeord net befindet sieh ein Kasten 133, der die Steue rungsvorrichtung für den Dampfschieber ent hält.. Die räumliche Trennung ist neben der verbesserten Übersichtlielrkeit vorgesehen, um eine Verlängerung des Dampfweges zwi schen Schieberkasten und Dampfzylinder 121 mit dem Zweck der Beruhigung zu erzielen. Es gehen dann die bewegten Teile nicht mit allzu harten Schlägen in ihre Endlagen.
Die Reibung der Roststäbe gegeneinander und ge genüber dem Rostbalken in Verbindung mit der dadurch bedingten Schlaekenverreibung ergeben zusätzlich eine der Bewegung der Roststäbe entgegenwirkende Bremskraft.
Die dargestellte Dampferzeugungs- a.nlage stellt an die Eigenschaften des Speise wasservorwärmers besondere Anforderungen, da dieser allseitig von den Rauchgasen um- spühlt im zweiten Kesselzuge gelegen ist. Es wird daher ein Rippenrohrspeisewasserv or- wärmer benötigt, der dicht, spannungslos, kor rosionsfest und frei von Lufteinschlüssen sein muss.
Gemäss Fig.7, 8, 10 und 1.1 lagern die Rippenrohre<B>191.</B> allseitig frei beweglich und bei 202 stopfbuelrsenartig abgedichtet in den runden Öffnungen \?03 der Seitenschilder 192 und bilden mit den äussern Krümmern 193 eine endlose elastische Rohrschlange. Die Sei tenschilder 192 sind gegenüber den U-Eisen- rahmen 194, die einen Bestandteil des Kessel gerüstes bilden, nachgiebig und verschiebbar angeschraubt, damit die Senkungen des Mauerwerkes spannungsfrei aufgenommen werden können.
Die Rippen 195 sind nach dein Vakuum-Überström-Prinzip ausgebildet, indem durch Unterteilung der Rippen bei wechselseitig leicht abgebogenen Schlitzrän dern 196 eine intensive allseitige Bespühlung der Rohre, mithin vollkommenster Wärmeaus- tauseh bei geringstem (Tewielit erreicht und < tank der sanften Ablenkung und Überströ- inung der heissen (rase mit geringstem Druck gefälle gearbeitet erden kann.
Die absolute Betriebssicherheit erfordert es, dass die üblichen Flansehv erbindungen der Rippenrohre 1.91_ mit dem Krümmern 193 durch zuverlässigere Konstruktionen ersetzt. werden. Da der Speisewasservorwärmer inner halb des Kesselbblockes untergebracht ist, be steht keine :Möglichkeit, die üblichen Flanseh- schrauben nachzuziehen; tropfende Diehtun- ten zii erkennen und neue Dichtungsscheiben einzusetzen.
Um diesen besonderen Betriebs verhältnissen gerecht. zu werden, erfolgt die Abdichtung durch Weieheisen-Nippelrohre 197. Aus -Montage- und Sicherheitsgründen müssen diese kalibrierten Rohrstüeli:e 197 mindestens die Länge des halben Durchmes sers der liebten Rohrweiten haben. Zur Er zielung einer ausreichenden dichtenden Flä- ehenpressung erhalten die eingesetzten Nippel breite Rillen 198 von geringer Tiefe (etwa 0,1 inm), wodurch die Oberfläche auf etwa die Hälfte verringert und ein doppelt so gro sser spezifischer Druck erzielt wird.
Belässt man daneben die übliche Plansehdichtung, so erhält man eine doppelte Dichtung, die in den schwierigen Betriebsbedingungen, unter denen der Speisewasserv orwärmer arbeiten mass, ihre Rechtfertigung findet. Die Metalldieh- tung nimmt dann den ganzen Druck auf, wäh rend die Plansclidiehtung nur noch etwaiges geringfügiges Tropfen verhindert und bei wenigen und leichteren Sehrauben vollkom inene Dichtheit schafft.
Bei der Herstellung zieht man die Nippel rohre durch ein Kaliber und bohrt die Rip- penrohrenden sowie die der Krümmer durch Kaliberfräser mit Vor- und Naelimesser aus.
Günstigere Verhältnisse für das Einziehen der Nippel erhält. man, wenn man sie auf beiden Seiten schwach koniseli macht oder wenigstens ihre Enden bis auf einen kleineren Durch inesser, als dem Rohrdurchmesser entspricht, anschä.rft. Zum Einziehen der Nippel genü gen zwei Schrauben, jedoch empfiehlt. es sieh, bei gleichzeitiger Anwendung einer Flansch verbindung eine grössere Anzahl von Flanseh- schrauben vorzusehen.
Die beschriebenen -Merkmale des Speise wasservorwärmers bestehen also zusammenge fasst in der frei beweglichen Lagerung der Rippenrohre in den Seitenschildern, in der Anwendung von mit rillenförmigen Aasdre hungen versehenen Weieheisennippeln zur Ab dichtung der Verbindungsstellen zwischen den Rohren und Krümmern und in der Anwen dung von sogenannten Überströmrippen. Der hierdurch erhaltene Vorwärmer ist dauerhaft dicht, so dass er zusammen mit dem Kessel im gleichen Malerblock untergebracht wer den kann.
Die Krümmer nehmen bei dieser Ausgestaltung und Anordnung an der Wärme- übertragung teil; sie sind zusammen mit den Rippenrohren in den Rauchgasstrom gestellt, wirken nicht mehr kühlend und sind daher in Ergänzung der zeichnerischen Darstellung zweckmässig ebenfalls mit Rippen versehen. An den Stirnfläeheii der Flanschen<B>1.99</B> sind Ausnehmungen 200 und an den ringförmigen Innenflächen, welche den Rillen 198 gegen überliegen, Ausnehmungen ?01 eingegossen bzw. eingearbeitet.
Zur -V all der gusseisernen Ausführung des Speisewasservorwärmers drängt ausser der infolge des Sehwitzens der schmiedeisernen Rohre auftretenden Korro sion die Kesselsteinhildiuig in den heissen Rip penrohren.
Die gusseisernen Rohre können ihrer geringen Anschaffungskosten wegen auf Vorrat gehalten werden, so dass die jeweils ausser Betrieb befindlichen Rohre in bekann ter Weise ausgebohrt oder mittels hindurch gepumpter Salzsäurepräparate vom Kessel stein befreit werden können und ein beson derer Wasserreiniger bei Verwendung Buss eiserner Rohre in Fortfall kommen kann.
Die äussere Reinigung des Rippenrohr Speisewasservorwärmers erfolgt durch einen elektromotorisch angetriebenen, nicht gezeich neten Russbläser, dessen den Dampf aus blasende Düsenrohre eine kombinierte Ro- tations- und Translationsbewegung ausführen, wodurch mit wenigen Düsendampfstrahlen Schraubenflächen bestrichen werden, die bei relativ geringem Dampfverbrauch ein wirk sames Abblasen der Rippenrohrfläehen ermög lichen. In Fig. 7.2 bis 14 ist der Aufbau des ver wendeten @Lufterhitzers dargestellt.
Dieser ist. als Kreuzstrom-Wärmeaustauscher ausgebildet und besteht aus einzelnen gusseisernen, zusam- inengeschraubten Rippenplatten 270, die auf der ,einen Seite mit lotrechten, für die Füh rung der Heizgase und auf der andern Seite mit waagreeliten Rippen für die Luftführung versehen sind. Die Richtungen für Gas und Luft können sich je nach dem Einbau des Lufterhitzers in den Kessel ändern.
Die Höhe der auf beiden Seiten der Rippenplatten für die Gas- und Luftführung angeordneten Rippen kann verschieden gross gewählt sein, um günstigste Wärmeaustauschverhältnisse zu schaffen. Von den paarweise gegenüberliegenden Rändern der Rippenplatten besitzen die je weils parallel zu den Rippen verlaufenden Kanten naeli der Seite der ihnen parallelen Rippen vorspringende, ebene, leistenartige Verstärkungen 271., die zugleich als Abstand halter zwischen benachbarten Rippenplatten, wie auch zum dichten Zusammenfügen der selben zu einem Block mit getrennten Luft und Gasräumen 272 bzw. 273 dienen.
Wesentlich an dem Lufterhitzer ist. ferner die Unterteilung der Rippen 274 und 275 in ihrer Längsrichtung durch Unterbrechungen 276 in kurze Rippenstücke und die wechsel seitige Abbiegung ihrer Ränder 277, wodurch eine intensive Bespühlung der gesamten Heiz fläche und eine gute Verteilung der Tempera turen, insbesondere unmittelbar an der Guss haut, geschaffen wird.
Dies ermöglicht nicht nur einen relativ hohen WärmeübertragUngs- koeffizienten, sondern vermeidet auch das bei Bleehplatten-Lufterhitzern infolge örtlich auf- tretender niedriger Temperaturen unange nehme Sehwitzen der Bleche.
Geringes Ge wicht bei grosser Wärmeleistung, grosse Wi derstandsfähigkeit gegen Korrosion, Vermei dung einer Verstopfungsgefahr, geringer Raumbedarf, niedrige Anschaffungskosten, einfachste Reinigungsmöglichkeit durch auto matisches Abblasen oder durch Drahtbürsten anwendung, vollkommene Dichtheit und ab solute Betriebssicherheit sind die weiteren Vorteile, welche die Verwendung des beschrie benen Lufterhitzers in der Kesselanlage be sonders zweckmässig erscheinen lassen.
Zweckmässig werden die Rippenplatten ohne Kerne gegossen, nicht bearbeitet, die Rillen in den Diehtfläehen und die Sehrau benlöeher konisch gestaltet und eingegossen. Ein für die Reinigung der Rippenplatten etwa verwendeter Russbläser kann aus gelochten Dainpfausblasrohren bestehen, die, in einer langen Stopfbuchse laufend, durch diese den Dampf erhalten.
Seine selbsttätige Hin- und Herbewegung erfolgt ebenso wie beim Buss- bläser des Speisewasservorwärmers durch eine Schraubenspindel, welch, durch einen Motor angetrieben, sieh in einer feststehenden Mut ter unter dein Einfluss eines umsteuernden Schlaggewichtes oder ähnlicher Einrichtungen vor- und zurückschraubt. Die Betätigung des Bussbläsers beschränkt sich wiederum zweck mässig auf die Zeiten, in denen überschüssiger Dampf für diese Zwecke zur Verfügung steht.
Wie in Fig. 14 angedeutet. ist, sind im Be reich der heissen Eintrittsenden für die Ab gase auf die Planschartigen Verbindungsteile 27S zwischen den benachbarten Rippenplatten Schutznasen 279 aufgesetzt, die an die Flansehschrauben <B>280</B> angehakt und dureli aufgestrichenen Asbest. 281 isoliert sind.
Die beschriebene Anlage stellt. nur ein Aus führungsbeispiel dar, das in bezug auf die technischen Einzelheiten sowohl der Haupt anlageteile wie auch der Hilfsaggregate und der Art. ihrer Betätigung mannigfache Ver änderungen erfahren kann, ohne dadureli den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. Durch den beschriebenen zweckmässigen Zu sammenbau der einzelnen beschriebenen An- Lageteile, von denen verschiedene mehr oder weniger weitgehend bekannt sind, ergeben sich in der beschriebenen Anwendung, Ausge staltung oder Kombination besondere teeli- nisehe Vorteile.
Diese wirken sieh in wirt schaftlicher Hinsicht dahin aus, dass bei rela tiv geringem Brennstoffverbrauch belastungs abhängig eine fast geradlinig verlaufende Wir kungsgradkurve erhalten wird. Eine zusätz liche günstige Eigenschaft des beschriebenen Aggregates besteht darin, dass es sich jeder Betriebsweise sofort anpasst, beispielsweise bei schwankender Dampfentnahme besonders nachgiebig und elastisch ist.
Der Zusammen bau der einzelnen Anlageteile in einem Kessel block ist einfach, mechanisch und thermisch unempfindlich und ermöglicht eine übersieht liehe und leichte Bedienung und eine hohe Be- triebssieherlieit. Der eingebaute Schwelraum ermöglicht. einen billigen Anfall von flüssigen Brennstoffen als Nebenprodukt ohne beson deren Energieaufwand.