DE1179558B

DE1179558B - Lying flame tube smoke tube steam boiler

Info

Publication number: DE1179558B
Application number: DEA29127A
Authority: DE
Original assignee: AWAI AUGUST WENZ APPBAU KESSEL
Current assignee: AWAI AUGUST WENZ APPBAU KESSEL
Priority date: 1958-03-26
Filing date: 1958-03-26
Publication date: 1964-10-15

Description

Liegender Flammrohr-Rauchrohr-Dampfkessel Die Erfindung betrifft einen liegenden, geschweißten Flammrohr-Rauchrohr-Dampfkessel mit mehreren um das einzige, in der Kesselmitte liegende Flammrohr in Gruppen angeordneten Zügen und Wendekammern sowie mit vom Kesselwasser durchflossenen Trennwänden.Horizontal flame tube smoke tube steam boiler The invention relates to a lying, welded flame tube smoke tube steam boiler with several around the only one Flame tube located in the middle of the boiler, trains and turning chambers arranged in groups as well as with partition walls through which the boiler water flows.

Hierzu hat man bereits vorgeschlagen, die zu einem Zug gehörenden Rohre auf einem das Flammrohr umgebenden Kreis anzuordnen. Hiermit wird aber die Umleitung der Rauchgase in den nächsten Zug sowie die Ausgestaltung der Züge konstruktiv recht kompliziert und teuer. Außerdem ist dazu ein entsprechender Raum nötig, d. h. eine gedrängte Bauweise nicht möglich. Es kommt hinzu, daß man bei dieser Ausführung die Trennwände nicht wasserdurchflossen ausbilden kann.For this purpose, it has already been suggested that those belonging to a train To arrange pipes on a circle surrounding the flame pipe. But this is the Redirection of the smoke gases to the next train as well as the design of the trains constructively quite complicated and expensive. In addition, an appropriate room is required for this, i. H. a compact construction not possible. There is also the fact that in this version the partition walls cannot be designed with water flowing through them.

Ferner ist ein Kessel mit einem zentralen Flammrohr und zwei Zuggruppen bekannt, von denen eine oberhalb und die andere unterhalb des Flammrohres angeordnet ist. Die Rauchgase werden dabei von der ersten Gruppe über einen ringförmigen Kanal zur zweiten Gruppe geleitet, wobei sich zwischen. diesem Kanal und der Feuerbüchse eine ringförmige, vom Kesselwasser durchflossene Trennwand befindet. Ein wesentlicher Nachteil dieses Kessels besteht darin, daß das Kesselwasser in ihm nur mit einer relativ geringen Geschwindigkeit umlaufen kann. Ferner benötigt diese Bauart viel Raum für die Unterbringung der Züge und die Umleitung der Gase von einem Zug zum anderen. Insbesondere ist dabei die Anordnung von mehr als zwei Zügefi konstruktiv mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden.There is also a boiler with a central flame tube and two train groups known, one of which is arranged above and the other below the flame tube is. The flue gases are in this case from the first group via an annular channel directed to the second group, with between. this channel and the firebox an annular partition through which the boiler water flows. An essential one The disadvantage of this boiler is that the boiler water in it with only one can rotate relatively low speed. Furthermore, this type of construction requires a lot Space to accommodate the trains and divert the gases from a train to the others. In particular, the arrangement of more than two trains is constructive associated with considerable difficulties.

Auch sind Kessel mit mehreren Unterfeuerungen bekannt, über denen nebeneinander mehrere Züge angeordnet sind. Die einzelnen Zuggruppen sind dabei durch wasserführende Wände voneinander getrennt. Solche Kessel besitzen zunächst den Nachteil, daß zwischen den Feuerungen und den wasserdurchflossenen Kesselteilen ein sehr geringer Wärmekontakt besteht. Der Wirkungsgrad des Kessels ist also gering. Ferner bedingt das Vorhandensein mehrerer Feuerungen und die beschriebene Anordnung der Züge einen sehr großen Platzbedarf, so daß ein derartiger Kessel nur als Großkessel ausgeführt werden kann. Außerdem ist sein Wasserinhalt ebenfalls relativ groß, wodurch sich lange Anheizzeiten ergeben.Boilers with several underfiring are also known, above which several trains are arranged next to each other. The individual train groups are included separated from each other by water-bearing walls. Such boilers initially have the disadvantage that between the furnaces and the boiler parts through which water flows there is very little thermal contact. The efficiency of the boiler is therefore low. It also requires the presence of several furnaces and the arrangement described the trains take up a very large amount of space, so that such a boiler can only be used as a large boiler can be executed. In addition, its water content is also relatively large, which means long heating times result.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Kessel, insbesondere einen Kleinkessel der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem diese Nachteile vermieden sind und vor allem eine schnelle Zirkulation des Wassers, ein geringer Platzbedarf und ein hoher Wirkungsgrad gegeben ist.In contrast, the invention is based on the object of providing a boiler, in particular to create a small boiler of the type mentioned, in which this Disadvantages are avoided and above all a rapid circulation of the water low space requirements and high efficiency is given.

Demnach wird nach der Erfindung in erster Linie vorgeschlagen, daß alle Wendekammertrennwände sternförmig vom Flammrohrumfang ausgehen.Accordingly, it is proposed according to the invention in the first place that all turning chamber partitions start in a star shape from the circumference of the flame tube.

Dadurch wird nicht nur im Bereich der Wendekammern, sondern indirekt auch im übrigen Kesselbereich ein erhöhter Auftrieb des Wassers erzielt und somit die Wasserumlaufgeschwindigkeit dieses Thermosiphonsystems entsprechend vergrößert. Dieser Effekt ist vorteilhafterweise nicht nur bei Vollast, sondern auch bei Teilbelastungen des Kessels vorhanden, wobei durch die schnellere Zirkulation des Wassers gleichzeitig im Kessel eine Schlammauflockerung stattfindet und die Bildung von Kesselstein weitgehend verhindert wird. Außerdem ist nach der Erfindung erreicht, daß der Kessel bei einem möglichst geringen Raumbedarf ein Maximum an Wärmeleistung hergibt, da er eine intensive Wärmezufuhr an die wasserdurchflossenen Teile und damit eine entsprechend große Verdampfung pro Zeiteinheit gestattet. Es kommt hinzu, daß hier die Züge bzw. deren Rohre, das Flammrohr und die Wendekammerwandungen allseitig vom Wasser durch- bzw. umflossen sein können. Da der Wasserinhalt des Kessels verhältnismäßig gering ist, besitzt er gegenüber bekannten Kesseln vorteilhafterweise auch eine sehr kurze Anheizzeit. Aus vorstehendem ergibt sich ferner, daß die Heizgase sehr gut ausgenutzt werden, d. h. der Kessel einen hohen Wirkungsgrad besitzt.This is not only in the area of the turning chambers, but indirectly Also in the rest of the boiler area an increased buoyancy of the water is achieved and thus the water circulation speed of this thermosiphon system increases accordingly. This effect is advantageous not only with full load, but also with partial loads of the boiler in place, due to the faster circulation of the water at the same time A sludge loosening takes place in the boiler and the formation of scale largely occurs is prevented. In addition, it is achieved according to the invention that the boiler at a As little space as possible gives a maximum of heat output, since it is an intensive Heat supply to the parts through which water flows and thus a correspondingly large one Evaporation allowed per unit of time. In addition, the trains or their Pipes, the flame tube and the walls of the turning chamber are penetrated or penetrated by water on all sides. can be flowed around. Since the water content of the boiler is relatively low, compared to known boilers, it advantageously also has a very short heating-up time. From the above it also follows that the heating gases are used very well, d. H. the boiler has a high degree of efficiency.

Nach der Erfindung ist es außerdem möglich, die Züge segmentartig um das Flammrohr anzuordnen, so daß man auf engstem Raum mehrere, z. B. drei oder vier Züge unterbringen kann, wobei gleichzeitig eine sehr raumsparende Anordnung der Wendekammern an den Enden des Flammrohres möglich ist. Dies trägt weiterhin dazu bei, daß die Rauchgase rasch und auf kurzem Weg von einem Zug in den anderen umgeleitet werden können. Diese gedrängte Bauart sowie der geringe Wasserinhalt sind besonders bei solchen Kesseln von Vorteil, die bei Einhaltung der entsprechenden Vorschriften als Heizungskessel unter bewohnten Räumen aufzustellen sind. So wird beispielsweise in vielen Fällen angestrebt, daß das Produkt aus der atü-Zahl und dem Wasserinhalt kleiner oder gleich der Zahl 10 ist. Dieses Ziel ist aber nur dann erreichbar, wenn der Wasserinhalt auf ein Minimum zurückgeführt wird, was aber andererseits keine Verringerung der Heizleistung zur Folge haben darf. Beide Bedingungen werden aber mit einem Kessel nach der Erfindung erfüllt.According to the invention it is also possible to arrange the trains in segments around the flame tube, so that you can have several, z. B. can accommodate three or four trains, at the same time a very space-saving arrangement of the turning chambers at the ends of the flame tube is possible. This also contributes to the fact that the smoke gases can be diverted quickly and over a short distance from one train to the other. This compact design and the low water content are particularly advantageous for boilers that are to be installed as heating boilers under inhabited rooms, provided that the relevant regulations are complied with. In many cases, for example, the aim is for the product of the atu number and the water content to be less than or equal to the number 10 . However, this goal can only be achieved if the water content is reduced to a minimum, which, on the other hand, must not result in a reduction in the heating output. However, both conditions are met with a boiler according to the invention.

Weitere Vorteile und Merkmale eines Kessels nach der Erfindung sind den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen zu entnehmen. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Kessel gemäß der Linie I-1 in F i g. 2, F i g. 2 einen Schnitt durch den Kessel gemäß der Linie II-11 in F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt gemäß der Linie 111-11I in F i g. 1, F i g. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in F i g. 1, F i g. 5 ein anderes Ausführungsbeispiel des Kessels in einem Schnitt gemäß F i g. 1.Further advantages and features of a boiler according to the invention are refer to the embodiments shown in the drawing. It shows F i g. 1 shows a longitudinal section through the boiler along the line I-1 in FIG. 2, F i g. 2 shows a section through the boiler along the line II-11 in FIG. 1, Fig. 3 shows a section along line 111-11I in FIG. 1, Fig. 4 shows a section according to the line IV-IV in F i g. 1, Fig. 5 another embodiment of the boiler in a section according to FIG. 1.

An der vorderen Stirnwand 10 befindet sich eine Brennerplatte 16 mit der schematisch dargestellten Brennereinrichtung 13, von der aus dem Flammrohr 1 die Heizgase zugeführt werden. Bevorzugt ist die Brennereinrichtung auswechselbar, so daß der Kessel wahlweise mit Kohle oder Öl beheizt werden kann. Die Flammen des Brenners berühren einen Teil der Innenwandung des, Flammrohres 1 und der Wände der vorderen Wendekammer 6.On the front end wall 10 there is a burner plate 16 with the schematically illustrated burner device 13, from which the heating gases are supplied from the flame tube 1. The burner device is preferably exchangeable so that the boiler can be heated either with coal or oil. The flames of the burner touch part of the inner wall of the flame tube 1 and the walls of the front turning chamber 6.

Nach Passieren des Flammrohres 1 gelangen die Heizgase in die hintere Wendekammer 5 (s. F i g. 4), wobei sie gleichzeitig deren wassergekühlte Decke 5' mit einer sehr hohen Temperatur, die 1500°C erreichen kann, bestreichen. Von dort aus werden sie dem Zug 2 zugeleitet. Nach Verlassen des Zuges 2 strömen die Heizgase in die Wendekammer 6 (F i g. 3), von der sie unter gleichzeitigem Umströmen der Steigrohre 9 in den weiteren Zug 3 gelangen. Es ist hierbei zu beachten, daß die Steigrohre 9 - wie sie unter anderem F i g. 3 zeigt -keine Trennwände sind. Von dem Zug 3 strömen die Heizgase wiederum in die hintere Wendekammer, und zwar in deren unteren Teil 5". Von dort gelangen sie in den Zug 4, wobei sie die Steigrohre 8 der hinteren Wendekammer umspülen, um letztlich den Kessel durch das Rauchrohr 12 zu verlassen.After passing the flame tube 1, the heating gases reach the rear turning chamber 5 (see FIG. 4), while at the same time brushing its water-cooled ceiling 5 'with a very high temperature, which can reach 1500 ° C. From there they are directed to train 2 . After leaving the train 2 , the heating gases flow into the turning chamber 6 (FIG. 3), from which they pass into the further train 3 while flowing around the riser pipes 9 at the same time. It should be noted here that the riser pipes 9 - as they are, inter alia, F i g. 3 shows -not partitions. From the train 3, the heating gases flow again into the rear reversing chamber, namely in its lower part 5 ″. From there they pass into the train 4, where they wash around the riser pipes 8 of the rear reversing chamber in order to ultimately to the boiler through the smoke pipe 12 leaving.

Die Dampfabfuhr kann bei 14 und die Zufuhr des Kaltwassers bei 15 erfolgen. Selbstverständlich wäre dies auch anders möglich.The steam can be removed at 14 and the cold water can be fed in at 15. Of course, this would also be possible differently.

Die hohlen, wassergefüllten Trennwände 7 (s. F i g. 4) der hinteren Wendekammer 5 und die Trennwände 7' der vorderen Wendekammer 6 (s. insbesondere F i g. 3) teilen die vorstehend beschriebenen Räume der Wendekammern voneinander ab und verlaufen sternförmig vom Flammrohrumfang her. Da die Trennwände mit der Horizontalen einen Winkel bilden, d. h. Beginn und Ende jeder Trennwand unterschiedlich hoch liegen, haben sie die Funktion von Steigrohren. Das Wasser kann, also durch sie leicht aufwärts fließen, d: h., man erhält den oben bereits erwähnten intensiven und raschen Thermoumlauf. Es kommt hinzu, daß die Trennwände gleichzeitig zur Verbindung der das Flammrohr umgebenden wasserführenden Kesselteile mit den äußeren, am Kesselumfang gelegenen wasserführenden Kesselteilen dienen.The hollow, water-filled partition walls 7 (see Fig. 4) of the rear Turning chamber 5 and the partition walls 7 'of the front turning chamber 6 (see in particular F i g. 3) divide the turning chambers described above from one another and run in a star shape from the circumference of the flame tube. Since the partitions with the Horizontals form an angle, d. H. The beginning and the end of each partition are different If they are high up, they have the function of risers. The water can, so through they flow slightly upwards, i.e. one obtains the intensive one already mentioned above and rapid thermal circulation. In addition, the partitions are used for connection at the same time of the water-bearing boiler parts surrounding the flame tube with the outer ones on the boiler circumference located water-bearing boiler parts are used.

Wie insbesondere das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 zeigt, sind gemäß einem weiteren Vorschlag nach der Erfindung die Stirnwände 10, 11 des Kessels (zumindest eine dieser Wände) sowohl abnehmbar wie auch wasserdurchflossen. Dies ist zwar bei Großraumkesseln mit einem hohen Wasserinhalt bekannt.As in particular the embodiment according to FIG. 5 shows, according to a further proposal according to the invention, the end walls 10, 11 of the boiler (at least one of these walls) are both removable and water flows through them. This is known in large-capacity boilers with a high water content.

Jedoch hat man bisher bei Kesseln mit geringem Wasserinhalt, wie z. B. der hier beschriebenen Bauart, keine Stirnwände vorgesehen, die in dieser Art, insbesondere zugleich wasserdurchflossen und abnehmbar gestaltet sind. Hierdurch ergeben sich aber mehrere Vorteile.However, one has so far in boilers with low water content, such. B. the type described here, no end walls are provided in this way, in particular, are designed to be water-flowing and removable at the same time. Through this however, there are several advantages.

Während es bei Großkesseln ohne weiteres möglich ist, zur Reinigung des Kessels oder zur Durchführung von Reparaturen einen Arbeiter in den Kessel hineinkriechen zu lassen, ist dies bei kleineren Kesseln nicht oder nur unter sehr erschwerten Arbeitsbedingungen durchführbar. Durch die vorgenannte 'Lösbarkeit der Stirnwände können aber das Innere und die Wendekammern auch solcher Kessel leicht gereinigt werden, während die Wasserkühlung der Stirnwände, insbesondere die Kühlung der hinteren Stirnwand 11 weiterhin zur Erhöhung des Wirkungsgrades beiträgt. Dadurch erübrigt sich auch das Ausschamottieren der Stirnwände, was einen hohen Verschleiß und damit laufend hohe Kosten verursacht.While with large boilers it is easily possible to let a worker crawl into the boiler to clean the boiler or to carry out repairs, with smaller boilers this cannot be done or only under very difficult working conditions. Due to the aforementioned 'detachability of the end walls, however, the interior and the turning chambers of such boilers can also be easily cleaned, while the water cooling of the end walls, in particular the cooling of the rear end wall 11, continues to increase the efficiency. This also eliminates the need to chew the end walls, which causes a high level of wear and tear and consequently high costs.

Diese Effekte werden noch dadurch unterstützt, daß auch die Decken 5', 6' der Wendekammern wasserumspült sind und sich - ebenso wie die Trennwände - bis zu den Stirnwänden des Kessels hin erstrecken. Außerdem wird damit erreicht, daß hitzeempfindliche Teile, insbesondere die Schweißnähte des Kessels, hinreichend gekühlt sind, d. h. sich nicht durch die Einwirkung der Heizgase verwerfen können bzw. beschädigt werden. Durch den konstruktiven Aufbau ist es ferner auch bei kleinen Kesseln möglich, sämtliche Schweißungen mit zwei Schweißnähten, d. h. mit einer entsprechenden Gegenschweißung herzustellen.These effects are supported by the fact that the ceilings too 5 ', 6' of the turning chambers are bathed in water and - as are the partitions - extend to the front walls of the boiler. In addition, it is achieved that heat-sensitive parts, especially the weld seams of the boiler, are sufficient are cooled, d. H. cannot be discarded by the action of the heating gases or be damaged. Due to the structural design, it is also suitable for small ones Boilers possible, all welds with two welds, d. H. with a to produce the corresponding counter-weld.

Claims

Claims: 1. Horizontal, welded flame tube smoke tube steam boiler with several arranged in groups around the only flame tube in the middle of the boiler Trains and turning chambers with partition walls through which the boiler water flows characterized in that all turning chamber partition walls (7, 7 ') are star-shaped from the circumference of the flame tube go out.

2. Steam boiler according to claim 1, characterized in that the end walls (10, 11) of the boiler are both removable and water flows through in a manner known per se.

3. Steam boiler according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the ceilings of the turning chambers are bathed in water and themselves - as well as the partitions - in a known manner up to the end walls of the boiler. Publications considered: German patent specification No. 32166; French Patent No. 808 778; U.S. Patent No. 1308,732.