DE1090679B - OEl- oder gasbeheizter, trommelfoermiger Zwanglaufkessel, insbesondere fuer Land- ode Wasserfahrzeuge - Google Patents

Description

• Öl- oder gasbeheizter, trommelförmiger Zwanglaufkessel, insbesondere für Land-oder Wasserfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen öl- oder gasbeheizten, trommelförmigen Zwanglaufkessel, insbesondere für Land- oder Wasserfahrzeuge.
• Es sind öl- oder gasbeheizte, trommelförmige Zwanglaufkessel, insbesondere fürLand- oderWasserfahrzeuge, mit an einer Stirnseite axial angeordnetem Brenner und mindestens drei zylindrisch gewickelten Rohrschlangen verschiedenen Durchmessers, welche mit Abstand zentrisch ineinander angeordnet sind und von denen die Rohrschlange mit dem kleinsten Durchmesser die Brennkammer umschließt, bekannt. Bei einer bekannten Ausführung dieser Art sind die beiden innereen Rohrschlangen auf Abstand gewickelt. Die Rauchgase strömen im wesentlichen in Richtung der Zylinderachse zum offenen Ende der Brennkammer, werden hier umgelenkt und durchziehen nun einen aus zwei ohne Abstand gewickelten Rohrschlangen gebildeten kauchgaszug im entgegengesetzten Sinne.
• Diese Ausführungen haben vor allem den Nachteil eines unter sonst gleichen Bedingungen schlechteren Wärmeüberganges gegenüber quer angeströmten Rohren. Weitere Nachteile ergeben sich aus der infolge des Aneinan.derliegens der Rohre gewellten Oberfläche der Zylinderwandungen. Das Wellental setzt sich bald mit Ruß oder Asche zu und deckt so einen großen Teil der Heizfläche ab.
• Im ungünstigsten Falle wird aus der gewellten Zylinderwandung ein glatter Zylinder, der neben der Behinderung des Wärmeüberganges durch Verschmutzung eine weniger gestörte Strömung an der glatten Oberfläche ergibt. Ungünstig wirken. sich ebenfalls die bekannten Anordnungen des Abgasstutzens am Ende des Rauchgaszuges und das Fehlen eines Sammelkanals aus. Wesentliche Teile der an sich schon ungünstig beaufschlagten Heizfläche werden aus diesem Grunde teilweise oder gar nicht von den Rauchgasen angeströmt.
• Es sind auch bereits Kessel bekannt, bei welchen die Rohrschlangen mit Abstand gewickelt sind, damit sie von den Rauchgasen quer durchströmt werden. Mit Rücksicht auf die offenen Enden der Brennkammer, die für die Rauchgase einen erheblich geringeren Strömungswiderstand als die zylindrischen Rohrgitter bilden, strömen die Rauchgase nicht durch die Rohrgitter, sondern im wesentlichen über die offenen Enden der Brennkammer ab. Teils erfolgt der Abzug der Rauchgase hierbei zwischen der äußersten Rohrschlange und der Wandung des Kessels.
• Bei diesen Strömungsverhältnissen werden also die drei inneren Rohrschlangen nur stellenweise - vornehmlich an den Enden - erwärmt, während in der Mitte kaum eine ausreichende Erwärmung stattfindet. Demzufolge liegt bei diesem Dampferzeuger eine ungleichmäßige, rauchgasseitige Beaufschlagung vor. Auch werden sich stellenweise Überhitzungen der Rohre der drei inneren Rohrschlangen ergeben, wodurch die Gefahr von Rohrreißern entsteht. Während die Rauchgase von innen nach außen stark abgekühlt werden und damit an Volumen verlieren, nimmt der Rauchgasquerschnitt durch den größeren Durchmesser ebenfalls zu. Dadurch tritt eine starke Verzögerung der Rauchgase ein und damit ein ungünstiger Wärmeübergang am Kesselende.
• Ferner ist eine andere Kesselart bekanntgeworden, deren Brennkammer von ovalen, ohne Abstand ge-evikkelten, einlagigen Rohrwindungen umschlossen ist. Zwecks Durchtritt bzw. Abzug der Rauchgase aus der Brennkammer sind die Rohrwindungen. an einer Seite aufgebogen., damit die Rauchgase im Anschluß hieran in die nachgeschalteten Heizflächen eintreten können. Diese Bauart ist insofern nachteilig, als viel Raum und viel Werkstoff für den Bau des Kessels benötigt werden. Auch ist die Wärmeausnutzung bei diesem Kessel an der Stelle der höchsten Verbrennungstemperaturen - nämlich in der Brennkammer - nur gering.
• Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, durch eine radiale Führung des Rauchgasstromes in zylindrisch gewickelten und zentrisch ineinander gesteckten Rohrschlangen die geschilderten Nachteile zu vermeiden und insbesondere die Vorteile des höheren Wärmeüberganges bei quer angeströmten Rohren nutzbar zu machen.
• Erfindungsgemäß soll dies dadurch erreicht werden, daß die auf Abstand gewickelten, inneren Rohrschlangen ein radial über den Umfang und die Länge durchströmtes Gitter bilden und die größte Rohrschlange, welche in an sich bekannter Weise ohne Abstand gelvickelt, jedoch an einer Stelle des Umfanges über die Länge der Brennkammer für den Abzug der Rauchgase aufgebogen ist, mit der nächst kleineren Rohrschlange einen ringförmigen, querdurchströmten Abströmkanal bildet und die dem Brenner gegenüberliegende Stirnseite der Brennkammer verschlossen ist.
• Da der Abzugskanal nach außen hin durch eine ohne Abstand gewickelte Rohrschlange begrenzt ist, also nicht durch eine Kesselwandung, sind beim Durchströmen des Abzugskanals die Wärmeverluste durch Abstrahlung geringer, -wodurch der Wirkungsgrad des Kessels erheblich verbessert wird..
• Um eine möglichst gleichmäßige Durchströmung des Gitters zu erzielen, kann die Längsteilung der inneren Rohrschlangen so bemessen sein, daß der Strömungswiderstand der radial durchströmten Rohrschlangen größer ist als der Abströmwiderstand im Sammelkanal.
• Nach der Erfindung werden überdies auf Grund des höheren Wärmeüberganges der quer angeströmten Rohre die Voraussetzungen für eine kleine und leichte Kesselkonstruktion geschaffen. Ein weiterer Vorteil ist die geringe rauchgasseitige Verschmutzungsmöglichkeit.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt Abb. 1 einen Längsschnitt, Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B in Abb. 1. Das Rohrgitter wird von zwei mit Abstand (t>d) gewickelten Rohrschlangen 1, 2 und einer mit t=d gewickelten Rohrschlange 3 gebildet. Der eigentliche Brennraum 5 ist auf seinem Umfang von der inneren Rohrschlange 1 und an den Stirnseiten von der den Brenner mit Gebläse 6 aufnehmenden Wand 4 sowie der gegenüberliegenden Wand 7 begrenzt. Die äußere Rohrschlange 3 sowie die im Durchmesser wesentlich kleinere Rohrschlange 2 bilden einen Sammel- und Abströmkanal 8 für die Rauchgase. Das auf dem ganzen Umfang annähernd gleichmäßig aus dem eigentlichen Brennraum 5 radial austretende Rauchgas durchströmt mit hoher Geschwindigkeit das Rohrgitter 1, 2 und wird im Sammelkanal 8 tangential abgeleitet und durch den mittels der aufgezogenen Rohrschlange 3 gebildeten über die Länge der Brennkammer sich erstreckenden Abzug 9 geführt.
• Der Abzugsweg derRauchgase ist durch gestrichelte Pfeile in der Zeichnung dargestellt, während die schwach ausgezogenen Pfeile die zweckmäßige Wasserströmung durch die Rohrschlangen andeuten.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Öl- oder gasbeheizter, trommelförmiger Zwanglaufkessel, insbesondere für Land- oder Wasserfahrzeuge, mit an einer Stirnseite axial angeordnetem Brenner und mindestens drei zylindrisch gewickelten Rohrschlangen verschiedenen Durchmessers, welche mit Abstand zentrisch ineinander angeordnet sind und von denen die Rohrschlange mit dem kleinsten Durchmesser die Brennkammer umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Abstand gewickelten inneren Rohrschlangen (1, 2) ein radial über den Umfang und die Länge durchströmtes Gitter bilden und die größte Rohrschlange (3), welche in an sich bekannter Weise ohne Abstand gewickelt, jedoch an einer Stelle (9) des Umfanges über die Länge der Brennkammer für den Abzug der Rauchgase aufgebogen ist, mit der nächst kleineren Rohrschlange (2) einen ringförmigen, querdurchströmten Abströmkanal (8) bildet und die dem Brenner gegenüberliegende Stirnseite (7) der Brennkammer (4) verschlossen ist.
2. 2. Zwanglaufkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsteilung der inneren, querdurchströmten Rohrschlangen (1, 2) so bemessen ist, daß der Strömungswiderstand größer ist als der Abströmwiderstand im Sammelkanal (8). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 160472; britische Patentschrift Nr. 15 059 aus dem Jahre 1901; Patentschrift Nr. 6909 des Amtes für Erfindungs-und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands.