DE1094912B

DE1094912B - Vorrichtung zur rauchgasseitigen Reinigung der Rauchrohre stehender Heizkessel

Info

Publication number: DE1094912B
Application number: DES44359A
Authority: DE
Inventors: William Herbert Smith
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-06-15
Filing date: 1955-06-15
Publication date: 1960-12-15

Description

Vorrichtung zur rauchgasseitigen Reinigung der Rauchrohre stehender Heizkessel Die Erfindung bezieht sich auf Heizkessel und richtet sich insbesondere auf eine Vorrichtung zur rauchgasseitigen Reinigung der Rauchrohre stehender Heizkessel, bei welchen in den Rauchrohren heb- und senkbare wendelförmige Leitelemente angeordnet sind.
Das Neue bei einer solchen Vorrichtung wird erfindungsgemäß darin gesehen, daß die Antriebsvorrichtung für die hin- und hergehende Bewegung der wendelförmigen Leitelemente derart ausgebildet ist, daß jeweils am Ende der hin- und hergehenden Bewegungen ruckartige Stöße auf diese Leitelemente und gegebenenfalls gleichzeitig auf die Rohre ausgelöst werden.
Wird lediglich eine Aufundabbewegung der wendelförmigen Leitelemente vorgesehen, so erreicht man damit nicht mehr als eine Reinigung der Innenwandungen der dem Durchtritt der Abgase dienenden Rohre. Die von den Abgasen mitgeführte Flugasche setzt sich aber nicht nur an den Rohrwandungen ab, sondern in wesentlich verstärktem Maße auch an den wendelförmigen Leitelementen. Bei den bekannten Konstruktionen werden also zwar die Rohrwandungen gereinigt, der Durchtrittsquerschnitt aber wird nicht frei gehalten, da die Räume zwischen den Leitelementen sich durch Flugasche verstopfen.
Diese Nachteile werden durch den Erfindungsgegenstand beseitigt, durch den auf die Leitelemente ruckartige Stöße ausgeübt werden, so daß auch die auf den Leitelementen abgelagerte Flugasche mit Sicherheit entfernt wird.
Vorzugsweise wird die Antriebsvorrichtung für die hin- und hergehende Bewegung der wendelförmigen Leitelemente zwangläufig jeweils nach Ablauf einer bestimmten Laufzeit des Verbrennungsluftgebläses betätigt.
Die Betätigung der Antriebsvorrichtung für die hin- und hergehende Bewegung der Leitwendeln kann auch von einer Zeitsteuervorrichtung ausgelöst werden, die synchron mit dem Gebläseantrieb arbeitet. Dabei dient zweckmäßig der Antriebsmotor für die Bewegung der Leitwendeln zugleich zum Antrieb des Schlackenstößels, wobei die Leitwendeln aber nur nach jeweils mehrmaliger Betätigung des Schlackenstößels hin- und herbewegt werden.
Weitere Vorteile und Merkmale des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den folgenden Ausführungsbeispielen. Die Zeichnungen zeigen in Fig.1 einen lotrechten Schnitt durch einen Teil eines Heizkessels mit den Rauchrohren, Fig.2 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Fig. 1 mit einigen, jedoch nur schematisch dargestellten Zubehörteilen, Fig. 3 einen lotrechten Schnitt einer anderen Ausführungsform, Fig.4 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Fig. 3, Fig.5 einen lotrechten Teilschnitt einer weiteren Ausführungsform und Fig.6 einen lotrechten Schnitt längs der Linie VI-VI der Fig. 5.
Die Abgase strömen vom Feuerraum zum Abzug durch vertikale Rauchrohre 1, die in mehreren Reihen nebeneinander angeordnet sind und von Wasser umströmt werden, welches durch den Wärmeaustausch mit den Rohrwandungen erhitzt wird. In jedem Rohr befindet sich ein wendelförmiges Leitelement 2 mit einem Ansatz 3, der auf der Oberkante des Rohres ruht. Die Welle 4 des Elementes ist nach oben verlängert und mit einem pilzförmigen Kopf 5 versehen.
Über jeder Querreihe befindet sich eine Querwelle 6, die an ihren Enden so gelagert ist, daß sie bei Bedarf leicht gehoben werden kann. An der Welle 6 sitzen Arme 7, die sich in den Zwischenraum zwischen den Köpfen zweier benachbarter Elemente 2 hinein erstrecken und. an ihren Enden einen Querarm 8 tragen, welcher die beiden benachbarten Köpfe unterfaßt. Ferner befindet sich auf der Welle 6 ein nach oben vorstehender Hebel 9.
Oberhalb der Querwellen 6 und quer dazu befindet sich eine Schubstange 10 mit einer Vielzahl von Stiften 11, die an den Hebeln 9 anliegen. Die Schubstange 10 läßt sich in Richtung ihrer Längsachse hin und her schieben. Bei der Bewegung nach rechts nach Fig. 1 drücken die Stifte 11 gegen die Hebel 9, so daß die Querwellen gedreht werden, wodurch sich die Arme 7 und damit auch die Leitwendeln 2 in den Rohren heben. Wird die Schubstange in der anderen Richtung bewegt, dann fallen die Leitwendeln 2 durch ihr Eigengewicht ruckartig nach unten. Die LeW wendeln werden also beim Hin- und Herbewegen der Schubstange 10 auf und ab gerüttelt.
Die Arme 8 stehen mit den pilzförmigen Köpfen 5 exzentrisch in Berührung, so daß die Leitwendeln beim Heben auch etwas gedreht werden. An der Unterseite der Köpfe können ferner Einkerbungen und an den Hubarmen Zahnungen vorgesehen sein, die diese Drehbewegung unterstützen. Bei der Schüttel- und Drehbewegung werden sowohl die Innenwände der Rohre gereinigt als auch die auf den Wendeln abgelagerte Flugasche abgeschüttelt und abgeschlagen.
Die Schubstange 10 ist an ihrem einen Ende in einer Tragplatte 12 über zwei durch die Platte 12 hindurch verschiebbare Führungen 13 gelagert. Am anderen Ende läuft sie in einen Zapfen 14 aus, der im Vorderteil der Kesselwandung 15 längsverschiebbar aufliegt. Die Verbindung der Schubstange 10 mit dem Zapfen 14 erfolgt durch ein U-förmiges Kupplungsglied 16, welches zum Herausziehen der Schubstange 10 aus der Trägerplatte 12 gehoben werden kann, wenn durch Entfernen der Querwellen und der Wendeln die Rohre zugänglich gemacht werden sollen.
Die Schubstange 10 wird absatzweise hin und her bewegt, und zwar in Abhängigkeit vom Verbrennungsluftgebläse. Ein Stift 17 an einer Seite der Schubstange wird durch einen umlaufenden Nocken 18 berührt, der durch seine Form eine schnelle Rücklaufbewegung der Stange 10 ermöglicht. Dieser Nocken sitzt auf einer Welle 19, welche durch einen von einer Zeitsteuervorrichtung 21 gesteuerten Motor 20 in Umlauf versetzt wird. Diese Vorrichtung summiert die Laufzeiten des Gebläses 22 und kann beispielsweise einen elektrischen Synchronmotor aufweisen, der synchron mit dem Antriebsmotor des Gebläses 22 läuft. Ist das Gebläse eine bestimmte Zeit gelaufen, dann läßt die Zeitsteuervorrichtung 21 den Motor 20 für eine bestimmte Zeitdauer anlaufen. Dabei wird durch den Nocken 18 das Schubglied ein- oder mehrmals hin- und herbewegt.
Der Motor 20 kann ferner den Schlackenstößel antreiben, aber auch getrennt arbeiten. Im ersten Fall, wenn der Schlackenstößelmotor wie bei Koksbrand beispielsweise halbstündig arbeitet, muß man gegebenenfalls die Betätigung der Leitwendeln durch eine veränderliche Steuerung eines Klinkenrades in der Antriebsvorrichtung zwischen Motor und Nockenwelle verzögern, so daß die Wendeln beispielsweise nur nach jeweils mehreren Stunden, statt jedesmal mit dem Schlackenstößel, betätigt werden.
Ferner kann man eine Vorrichtung zur Betätigung der Reinigungsvorrichtung von Hand versehen. Ein zweiarmiger Hebel 23 sitzt drehbar auf einer Achse 24 am Kesselmantel und liegt mit einem Ende am Ende des Zapfens 14. Zieht man an diesem Hebel, dann werden die Schwenkwellen betätigt und heben und drehen die Leitwendeln, die beim Loslassen des Hebels ruckartig nach unten fallen und dadurch die Niederschläge abschlagen.
Bei der in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform läuft eine Kette 30 um Kettenräder 31 und 32, die in einem Träger 33 über den Rohren 11 gelagert sind. Dieser Träger ist an einem Ende um die Welle 34 schwenkbar, welche auch die Welle für das Kettenrad 31 bildet. Diese Welle 34 ist in einer Konsole 35 gelagert. Das andere Ende des Trägers 33 ruht auf einem Anschlag 36, so daß der Träger 33 um die Welle 34 nach oben geschwenkt werden kann, um die Abgaskanäle frei zugänglich zu machen.
An der Kette 30 sitzen ein oder mehrere Stifte 37, die mit Hebeln 9 in Eingriff kommen. Wenn der Stift 37 über die Leitwendelreihe hinwegläuft, bewegt er die entsprechende Querwelle 6, so daß sich die Wendeln 2 nacheinander heben und teilweise drehen und, wenn der Stift den Hebel 9 an der Querwelle wieder freigegeben hat, ruckartig nach unten fallen.
Die Kette 30 wird absatzweise von der Welle 34, ähnlich wie die Welle 19 bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2, angetrieben. Die Anordnung nach den Fig. 3 und 4 hat den Vorteil gegenüber der Anordnung nach Fig.1 und 2, daß jeweils nur eine Wendelreihe der Elemente angehoben wird, so daß die Belastung des Motors im Vergleich zur Anordnung nach den Fig. 1 und 2, bei welcher alle Wendeln gleichzeitig angehoben werden, verringert ist.
Die Anordnung nach den Fig. 5 und 6 eignet sich für kleinere Kesselanlagen mit nur zwei Reihen von Rohren 1. Die Leitwendeln 2 hängen mittels Ösen 40 an den Trägern 41, die auf einer Welle 42 befestigt sind. Die Träger 41 weisen nach oben gebogene Enden 43 auf und die Ösen 40 sind gekehlt, so daß die Träger gegen die Wendeln geneigt werden können. Die Welle 42 ist an ihren Enden in U-förmigen Lagern 44 gelagert, so daß man sie, um Zugang zu den Rohren zu schaffen, leicht herausnehmen kann.
Ein Steg 45 an der Welle 42 dient zur Aufnahme eines aufsteckbaren Handgriffes 46, mit dem man die Welle 42 zum Heben der einen und Senken der anderen Wendelreihe hin- und herschwenken kann. Eine an der Welle befestigte Querschiene 47 trifft auf Anschläge 48 am Kesselmantel und sorgt so für die ruckartige Bewegung der Wendeln 2. Diese Rüttelbewegung wird durch das Abrutschen der Wendeln auf dem Träger unterstützt.
Um den Handhebel 46 auf den Steg 45 aufsetzen zu können, wird einfach der Abschlußdeckel der Abgaskanäle etwas zurück oder beiseitegeschoben.
Die Träger 41 können von Hand oder mit einem Werkzeug mit Hilfe der Henkel 49 abgehoben werden, so daß man die Wendeln paarweise entfernen kann.
Ähnlich wie bei den Anordnungen nach Fig. 1 bis 4 können auch hier Vorrichtungen vorgesehen werden, um die Welle 42 zwangläufig in Abhängigkeit von der Laufdauer des Verbrennungsluftgebläses zu betätigen.
Bei allen Kesselarten kann der Hauptabgaskanal über einen durch einen Deckel oder Ventilschieber verschließbaren Kanal mit dem Aschenkasten in Verbindung stehen. Die Flugasche in den Hauptgaswegen fällt dann auf diesen Schieber und wird beim Öffnen dieses Schiebers in den Aschenkasten befördert. Der Schieber wird von Zeit zu Zeit in Abhängigkeit von der Laufzeit des Gebläses, ähnlich wie die Schüttelvorrichtung für die Leitwendeln, betätigt.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die Einzelheiten der dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann, ohne von ihrem Grundprinzip abzuweichen, in weiteren Ausführungsbeispielen verwirklicht werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur rauchgasseitigen Reinigung der Rauchrohre stehender Heizkessel, bei welchen in den Rauchrohren heb- und senkbare wendelförmige Leitelemente angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung für die hin- und hergehende Bewegung der wendelförmigen Leitelemente (2) derart ausgebildet ist, daß jeweils am Ende der hin- und hergehenden Bewegungen ruckartige Stöße auf diese Leitelemente und gegebenenfalls gleichzeitig auf die Rohre (1) ausgelöst werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung für die hin- und leergehende Bewegung der wendelförmigen Leitelemente (2) zwangläufig jeweils nach Ablauf einer bestimmten Laufzeit des Verbrennungsluftgebläses betätigt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der Antriebsvorrichtung für die hin- und hergehende Bewegung der Leitwendeln (2) von einer synchron mit dem Gebläseantrieb (22) arbeitenden Zeitsteuervorrichtung (21) ausgelöst wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor für die Bewegung der Leitwendeln (2) zugleich zum Antrieb des Schlackenstößels dient, die Leitwendeln (2) aber nur nach jeweils mehrmaliger Betätigung des Schlackenstößels hin- und herbewegt werden.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitwendeln gemeinsam heb- und senkbar sind.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitwendeln nacheinander heb- und senkbar sind.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitwendeln (2) durch eine hin- und hergehende Schiene (10) mit Bolzen (11) bewegt werden, wobei die Bolzen (11) auf Querwellen (6) sitzende Hebel (9) bei Bewegung der Schiene (10) in der einen Richtung erfassen und mitnehmen, so daß weitere, ebenfalls auf den Querwellen (6) sitzende Hebel (7, 8), die unter die pilzartig ausgebildeten Köpfe (5) der Leitwendeln (2) greifen, die Leitwendeln (2) anheben, bis nach Freigabe der Hebel (9) durch die Bolzen (11) die Leitwendeln (2) unter Wirkung der Schwerkraft zurückfallen, bis ein an jeder Leitwendel (2) befestigter Anschlag (3) auf die obere Stirnseite des zugehörigen Rauchrohres (19) aufprallt. B.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine endlose, über Kettenräder (31, 32) angetriebene, mit mindestens einem Stift (37) besetzte Kette (30) über die Hebel (9) wegläuft, wobei der Stift (37) mit den Hebeln (9) nacheinander in Berührung kommt, so daß die Wendeln (2) angehoben werden und anschließend nach Freigabe der Hebel (9) durch den Stift (37) unter der Wirkung der Schwerkraft in ihre Ausgangsstellung zurückfallen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Wendeln (2) anhebenden Vorrichtungen abnehmbar sind.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitwendeln an Trägern hängen, die an einer über den Rohren sitzenden Welle befestigt sind, und daß an dieser Welle Hebel od. dgl. vorgesehen sind, durch die die Welle zwischen Begrenzungsanschlägen geschwenkt werden kann. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 31039, 430 043; britische Patentschrift Nr. 366 152; USA.-Patentschriften Nr 553 689, 1672 617, 2233066.