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Strömungsgitter für Strahlungskammern von Dampferzeugern Die Erfindung
betrifft ein aus den lotrechten Wandkühl rohren gebildetes Strömungsgitter für Strahlungskammern
von Dampferzeugern, insbesondere solchen mit Schmelzkammerfeuerungen, bei welchen
die Rohre mit leichter Steigung in die Strahlungskammer hineingebogen und mit gleicher
Steigung wieder zurückgebogen sind, und hat eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung
und Anordnung derartiger Strömungsgitter zum Gegenstand, durch welche die Führung
und Abkühlung der Verbrennungsgase, die Ausscheidung der in den Gasen enthaltenen
Schlackenteilchen und die Rückführung bzw.
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Bindung von Flugkoks in der flüssigen Schlacke wesentlich verbessert
werden.
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Im Hinblick auf dieVerschlackung der Berührungsheizflächen von Dampferzeugern
ist es üblich, der eigentlichen Brennkammer eine Strahlungskammer nachzuschalten
mit dem Zweck, die Rauchgase unter den Erweichungspunkt der Schlacke abzukühlen,
damit die Schlackenteilchen sich beim Auftreffen auf die Berührungsheizfläche nicht
mehr an den Rohren festsetzen.
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Dieser Zweck wird zuweilen nicht vollständig erreicht, besonders
bei Höchstlast treten Schwierigkeiten ein, und zwar insbesondere dann, wenn die
Flugasche nicht gleichmäßig über den Rauchgasquerschnitt des ersten Zuges verteilt
ist. Dies ist z. B. der Fall, wenn in der Brenn- und Schmelzkammer der Brennstoff
aus den Ecken an gedachte Kreise geblasen wird. Wenn der Feuerraum dann nach oben
noch durch eingezogene Rohre verengt ist, bildet sich ein Wirbel, der in den Ecken
mehr Flugasche anhäuft als an den Seiten. Auch Schlackenfangroste, die über der
Schmelzkammer angeordnet wurden, konnten in solchen Fällen nicht alle Flugasche
auffangen und die Verschmutzung der Berührungsheizflächen verhindern.
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Diese Nachteile und Schwierigkeiten werden gemäß der Erfindung dadurch
beseitigt, daß alle oder nur ein Teil der Wandkühlrohre jeder Wand, in Gruppen zusammengefaßt,
lotrechte Rohrwände bilden, die parallel zu den benachbarten Wänden liegen, wobei
die Rohrschleifen zweier benachbarter Wände in der Höhe so weit gegeneinander versetzt
sind, daß die Rohre einander in senkrecht zueinander liegenden Ebenen kreuzen können.
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Diese Ausführung hat zunächst den Vorteil, daß durch das Kreuzen
der Rohre eine Vielzahl von Teilströmen erzeugt wird, durch die die Abkühlung der
Gase, ferner die Abscheidung der in den Gasen enthaltenen Schlackenteilchen und
die Vermischung der Gase wesentlich begünstigt werden. Außerdem wird durch das gemäß
der Erfindung ausgebildete Strömungsgitter ein Stau erzeugt, der die Gas
strömung
über den ganzen Querschnitt des Strahlungsraumes gleichmäßig verteilt und damit
auch die Verteilung der Flugasche in den Rauchgasen günstig beeinflußt.
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Zweckmäßig werden zur Bildung des Strömungsgitters mehrere Rohre
aus ihrer Wandebene derart herausgebogen, daß sie in an sich bekannter Weise senkrecht
stehende Schotten bilden. Diese Rohre werden mit leichter Steigung in die Strahlungskammer
vorgezogen und haarnadelförmig wieder zurückgebogen.
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Nach der Erfindung werden diese Schotten, die bisher aus den Wänden
zweier gegenüberliegender Wände gebildet wurden, nicht nur von den Rohren zweier
gegenüberliegender Wände, sondern von Rohren aller vier Wände gebildet, so daß der
Querschnitt nicht in Scheiben, sondern in Quadrate oder Rechtecke aufgeteilt wird.
Damit die Rohre der Schotten sich kreuzen können, müssen die Schotten der benachbarten
Wände um eine halbe Teilung gegeneinander versetzt sein.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in den Zeichnungen in mehreren Ausführungsbeispielen
dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen lotrechten Schnitt durch einen Strahlungsschacht
mit Strömungsgitter, Fig. 2 bis 5 das Strömungsgitter in Draufsicht, wobei die Rohrführung
den Erfordernissen der Rauchgasverteilung entsprechend unterschiedlich gewählt wurde.
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Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Strahlungsschacht
durch die Rohre 1, 2 und 3 ausgekleidet. Die Rohre 1 liegen an der Vorderwand, die
Rohre 2 an der Rückwand und die Rohre 3 an den beiden Seitenwänden. Die mit enger
Teilung vor der Vorderwand verlaufenden Rohre 1 werden nun in Gruppen zusammengefaßt,
deren senkrechte Ebenen parallel zu den benachbarten Wänden liegen. Diese Robrgruppen
werden dann an der Stelle 4 mit leichter Steigung in die Strahlungskammer geführt
und an der Stelle 5 in der gleichen Weise wieder zurückgebogen, so daß sie wieder
in die lotrechten Rohre der vorderen Kühlband einbiegen. In der gleichen Weise werden
die Rohre der Rückwand 2 und der Seitenwände 3 in die Strahlungskammer abgebogen.
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Fig. 2 zeigt das Strömungsgitter nach Fig. 1 in einer Draufsicht
von oben. Die Rohre aller Wände sind bis zur Mitte der Strahlungskammer geführt,
so daß eine symmetrische Aufteilung des Querschnittes durch das Strömungsgitter
erfolgt. Hierbei bilden die lotrechten Kühlrohre der Vorderwand 1, in Gruppen zusammengefaßt,
die Schotten 6, die Rohre 2 der Rückwand die Schotten 7 und die Rohre 3 der Seitenwände
die Schotten 8. Damit die Rohre der Schotten 8 nicht gegen die Rohre der Schotten
6 und 7 stoßen, müssen die Rohre der Schotten 8 gegenüber den Rohren der Schotten
6 und 7 um eine halbe Teilung versetzt sein.
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Es kann zweckmäßig sein, die Strahlungskammer nicht durch ein gleichmäßiges
Gitter abzuschirmen.
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Die Erfindung bietet hierbei die Möglichkeit, das Strömungsgitter
den Erfordernissen der Rauchgasführung weitgehend anzupassen. In Fig. 3 ist beispielsweise
ein Strömungsgitter dargestellt, das den Raucl1gasquerschnitt vor den Wänden und
in der Mitte abschirmt, während es auf beiden Seiten Durchtrittsöffnungen frei läßt.
Hier werden die Rohre 1 der Vorderwand zu den Schotten 9 bis zur Mitte ausgebogen,
während die Schotten 10 kürzer gehalten sind. Die Rohre 2 der Rückwand sind in der
gleichen Form ausgebogen, und die Rohre 3 der Seitenwände bilden die langen Schotten
11 und die kurzen Schotten 12.
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Fig. 4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel. Hierbei werden nicht
alle Rohre der Strahlungswände als Schotten ausgebogen, sondern nur die in der Mitte
der Wände liegenden. Es bilden also an der Vorderwand die Rohre 1 die Schotten 13,
an der Rückwand die Rohre 2 die Schotten 14 und an den Seitenwänden die Rohre 3
die Schotten 15. Bei dieser Anordnung ergibt sich ein Kreuzen, das den Rauchgasstrom
so aufteilt, daß er vorwiegend an den Ecken der Strahlungskammer vorbeiströmt.
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Es kann auch zweckmäßig sein, insbesondere bei kleinem Querschnitt
der Strahlungskammer, das Strömungsgitter nicht aus den Rohren aller Wände zu bilden,
sondern nur aus den Rohren zweier benachbarter Wände. In dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 5 ist das Strömungsgitter z. B. gebildet aus den Rohren 1 der Vorderwand
und den Rohren 3 der rechten Seitenwand. Die Schotten werden in diesem Fall über
den ganzen Querschnitt geführt, während die Rohre 2 der Rückwand und die Rohre 3a
der linken Seitenwand ohne Ausbiegung lotrecht durch den Schacht hochgeführt werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt. Es ist ohne weiteres möglich, noch weitere Ausführungen, die in den
Zeichnungen nicht dargestellt sind, anzuwenden.
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Das Strömungsgitter kann in die verschiedensten Rauchgasgebiete gelegt
werden, ferner kann die Teilung verschieden groß gewählt werden, je nachdem, ob
man mehr oder weniger Rohre der Kühlwände zu Schotten zusammenfaßt. Auch kann es
zweckmäßig sein, die Schottenrohre ganz oder teilweise zu hestiften und mit einer
Schutzmasse zu überziehen. Es erscheint z. B. möglich, den unteren Teil des Strömungsgitters
zu bestiften und den oberen Teil aus glatten Rohren auszuführen.
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Da das Strömungsgitter nicht nur den Rauchgasstrom in kleine Teilströme
aufteilt und richtet, sondern auch die in den Gasen enthaltenen Schlackenteilchen
auffängt, so ist es zweckmäßig, in der Höhe der Strahlungskammer, in welcher das
Strömungsgitter angeordnet ist, Rußbläser vorzusehen.
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Die Vorteile der Erfindung sind zusammengefaßt folgende: 1. Vergleichmäßigung
des Rauchgasstromes, der z. B. als Wirbel aus einer Schmelzkammer mit Eckenfeuerung
austritt, 2. Vernichtung des Wirbels durch Richten des Rauchgasstromes in den Schotten
des Strömungsgitters, 3. gute Verwirbelung der Rauchgase in einem Temperaturgebiet,
in welchem die Zündung noch gewährleistet ist und hierdurch Beschleunigung des Verbrennungsablaufes,
4. schneller Abbau der Rauchgastemperaturen infolge Wärmeaufnahme durch Strahlung
und Berührung in dem Strömungsgitter, 5. Auffangen des Flugstaubes im Strömungsgitter
und die Möglichkeit einer Reinigung an einer Stelle, die für die Reinigung geeignet
ist, 6. eine so tragfähige Konstruktion, daß eine Halterung unterbleiben kann.
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PATENTANSPCHE: 1. Aus den lotrechten Wandkühlrohren gebildetes Strömungsgitter
für Strahlungskammern von Dampferzeugern, insbesondere solchen mit Schmelzkammerfeuerungen,
bei welchen die Rohre mit leichter Steigung in die Strahlungskammer hineingebogen
und mit gleicher Steigung wieder zurückgebogen sind, dadurch gekennzeichnet, daß
alle oder nur ein Teil der Wandkühlrohre jeder Wand, in Gruppen zusammengefaßt,
lotrechte Rohrwände bilden, die parallel zu den benachbarten Wänden liegen, wobei
die Rohrschleifen zweier benachbarter Wände in der Höhe so weit gegeneinander versetzt
sind, daß die Rohre einander in senkrecht zueinander liegenden Ebenen kreuzen können.