DE1426629A1 - Als Wasserrohrkessel ausgebildeter Dampferzeuger - Google Patents

Description

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PATENTANWALT .

Dr. Andrejewski ^Easen» ^{den 21} · ^Jul1

43Essen, KettwigerStr 30 (21 607/La/tix)

(Ajb Hmptbahnhof · Udtfburj) Telefon 2 .«02

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Patentanmeldung dee Herrn
Karl Folke Nordlund
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AIa Waasörrohrkeaael auegebildeter Dampferzeuger.

Die Erfindung betrifft einen als Waaaerrohrkesael ausgebildeten Dampferzeuger mit^gegen Wärmeeinwirkung geschützten Fallrohren, in denen daa kühlere Waaser vom Wasserraum des mit Dampf und Wasser gefüllten Oberkessels zu wenigstens einer im unteren Teil der Anlage angeordneten Verteiler- oder Wasserkammer fällt, von dem aus mehrere Siederohre parallel zueinander im Strahlungsbereich der Flammen oder der Heizgase ausgehen und direkt oder über Ü-Rohre den in ihnen erzeugten Dampf an den

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Dampfraum des Oberkessels abgeben, wobei jedes dieser Steigrohre einen wenigstens teilweise vertikalen Rohrabschnitt im oder am Feuerraum aufweist, der duroh dßaeen Wärmestrahlung erhitzt wird*

Während der letzten 20 Jahre konzentrierten sich die Maßnahmen zur Reduzierung der Abmessungen der Heizfläche und ihres Raumbedarfs bei modernen als Wasserrohrkessel ausgebildete^ Dampf erzeuger₍, im wesentlichen auf die Konvektionaflache für die Dampferzeugung. Der Grund dafür ist darin zu sehen, daß eine wesentliche Verminderung der Abmessungen der Heizfläche im Feuerraum duroh bauliche Änderungen auf der Kesseleeite nioht erzielbar waren, da für eine beatimmte Heizanordnung ein bestimmtes Volumen für den Feuerraum vorgesehen werden muß» Außerdem erfordert die Auskleidung der Seitenwandungen und anderer Grenzflächen dea entsprechenden Feuerräumen eine Heizfläohe innerhalb sehr enger unterer Grenzen,

Andererseits ist es möglich, durch bauliche Änderungen · die Abmessung und den Platzbedarf der Konvektionsfläche zu beeinflussen. Entwicklungen in dieser Beziehung ergaben beispielsweise die Verwendung einer Vielzahl von Rohrschlangen mit kleinem Rohrdurchmeaser (25-50 mm), die in Schlangenlinie gebogen und parallel zueinander verbunden wurden. Durch diese Maßnahmen wurden nicht nur sehr hohe Wärmeleitzahlen, d.h. ein verminderter Bedarf an Heizfläche, sondern vor allem eine sehr starke Reduzierung des Raumbedarfes für diese Heizfläche erreicht

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Rohrschlangen dieser Art wurden früher bei Druckumlauf verwendet, seit einigen Jahren haben sich aber auch Anordnungen mit Seibatumlauf als brauchbar erwiesen und werden daher in starkem Ausmaße verwendet.

Beim Heizen mit festem Brennstoff, vvie dies vor etwa zehn bis zwanzig Jahren in Schweden allgemein üblich war, wurden die Heizgase vom Feuerraum aufwärts durch das Dach oder den oberen Teil der Rückwand abgeleitet. Die Heizgase strömten anschließend durch einen vertikalen Schacht zeitweise aufwärts, gewöhnlich jedoch abwärts, wobei vorzugsweise in diesem Schacht die Konvektionsflächen des Boilers, ja sogar die vorgenannten Rohrschlangen zur Erzielung der Verdampfung angeordnet waren.

Der Übergang von festen zu flüssigen Brennstoffen, welcher während der letzten acht bis zehn Jahre in Schweden ebenso wie in verschiedenen anderen Landern stattfand, ermöglichte eine drastische Verkleinerung -" des Föuerraumes, da die Ölfeuerung mit modernen Brennern wesentlich weniger Brennraum erfordert, als die feuerung mit festen Brennstoffen zur Erzielung der gleichen Wärmemenge. Es war infolgedessen tine Selbstverständlichkeit, zu versuchen, diese Tatsache auch für eine Verkleinerung des Dampfrohrkessels in seiner Gusanitneit auszunutzen, indem verschiedene bauliche Änderungen vorgenommen wurden. Sobald man jedoch den Feuerraum verkleinerte, verkleinerte sich auch die Warmes t ralilungs fläche in ihm, sodaß ein größerer Teil der Gesa.iu.thitze an die Konvoktionsheizflfcchen des Kessels übertragen werden mußte als dies bei

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Kesseln mit Feststoff-!Feuerung der Fall war. Hierdurch wurde die Frage einer Verkleinerung des Raumbedarfes für die Konvektionsflächen noch brennender als vorher, und die Anordnung mit den vorgenannten Rohrschlangen gewann an Bedeutung.

Die bei Verwendung fester Brennstoffe zur Erzielung möglichst geringer Dampfkesselhöhen entworfenen Konstruktionen mußten jedoch in den meisten Fällen verändert werden, da der Raumbedarf und infolgedessen auch gewöhnlich die Höhe des Ofens-bei Verwendung von flüssigem Brennstoff wesentlich kleiner wurde als vorher. Dadurch war es nicht mehr langer möglich, einen Raum für die Konvektionsheizflachen, welche zur Dampferzeugung erforderlich waren, in einem abwärtslaufenden Schacht hinter dem Feuerraum anzuordnen, da der Weg der Heizgase durch einen derartigen Schacht zu kurz wurde, um eine möglichst vollständige Wärmeabgabe an die Konvektionsflachen erreichen zu können, was zur Erzielung einer hohen Le istungg unbedingt erforderlich wäre.

Aus diesem Grunde mußte wenigstens ein !Teil der Konvektionsheizflächen über statt hinter dem Feuerraum angeordnet werden. Dies betrifft in erster Linie den Überhitzer, wenn ein solcher vorgesehen wurde, jedoch in vielen Fällen auch die Verdampfungeflache, welche speziell bei Dampfkesseln ohne Überhitzer erforderlich war, d.h. bei Dampfkesseln kleinerer und mittlerer Abmessung, welche nur zur Dampferzeugung und nicht ale Wärmekraftmaschinen benutzt werden sollten.

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In diesen fällen wurde die Konvektionsflache, die aus den gebündelten Heizrohrschlangen gebildet und zur Verdampfung ausgenutzt wurde, gewöhnlich in einem Schacht angeordnet, der vom Feuerraum aus vertikal nach oben bis zu einer bestimmten Höhe verlief, woraufhin das Heizgas gezwungen wurde, seine Richtung zu ändern und abwärts durch einen vertikalen Heizgasschacht hinter dem Kessel zu strömen, wie dies bei Dampfkesseln zur Beheizung mit festen Brennstoffen der lall ist. ■

Vom Gesichtspunkt der besten Raumausnutzung wäre es am vorteilhaftesten wenn in diesen Fällen der aufwärts verlaufende Schacht für die aufsteigenden Heizgase den gleichen horizontalen Querschnitt wie der Feuerraum hätte, weil dadurch der gesamte Raum über dem Feuerraum zur Ausbildung der Konvektionsfläche ausgenutzt werden könnte. Dies würde eine relativ geringe Bauhöhe des Dampfkeseels im Ganzen ergeben. In den meisten Fällen ist jedoch die Geschwindigkeit der Heizgase in einem derartigen Schacht viel zu niedrig, um den normalen Anforderungen zu genügen. Die Wärmeleitzahlen sind daher sehr niedrig, sodaß sehr große Konvektions-

flächen erforderlich werden, die hohe Kosten ergeben.

Pm die Abmessungen dieser Heizfläche zu vermindern, müssen die Heizgase dazu gebracht werden, vom Feuerraum aua durch einen vertikal aufwärts verlaufenden Heizgasschacht mit wesentlich kleinerem Querschnitt als dem eigentlichen Feuerraum nach oben zu strömen. In einem

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derartigen Fall kann jedoch nur ein kleinerer Teil des Raumes über dem Ofen zur Anordnung der Konvektions— fläche ausgenutzt werden, und je kleineren Querschnitt dieser Heizgasschacht erhielt, umso höher müßte dieser Schacht ausgebildet werden, um eine gegebene Konvek— tionsfläche darin unterbringen zu können. Infolgedessen hat der Dampfkessel immer noch eine recht erhebliche Bauhöhe trotz der durch die Einführung flüssiger Brennstoffe möglichen beträchtlichen Verminderung des Platz- und Höhenbedarfes für den Feuerraum. Es ist tatsächlich so, daß je länger der Heizgasweg durch den Schacht wird und je mehr infolgedessen die Bauhöhe des Dampfkessels zunimmt, umso mehr versucht wird, die absolute Abmessung der Heizfläche durch Verbesserung der Wärmeübertragung infolge Erhöhung der Heizgasgeschwindigkeit zu reduzieren. Is mußten daher in. der Praxis ungewöhnlich niedrige Heizgasgeschwindigkeiten und daher relativ großflächige Konvektions flächen in Kauf genommen werden, um die Bauhöhe des eigentlichen Dampfkessels nicht zu hoch werden zu lassen, ohne mehr als die Hälfte des Raumes über dem Feuerraum zur Anordnung dieser Konvek- · tionsfläche auszunutzen.

Das Problem der richtigen Ausnutzung der durch die Einführung flüssiger Brennstoffe gegebenen Möglichkeiten zur Reduzierung des Raumbedarfs und der Bauhöhe des Dampfkessels in seiner Gesamtheit und infolgedessen einer Senkung der Baukosten für derartige Dampfkessel erseheint daher durch die vorgenannten bekannten Verfahren nicht lösbar.

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Es mußte daher eine Möglichkeit gefunden werden, welche wenn irgend möglich, eine derartige Ausnutzung des gesamten Raumes über dem feuerraum für die zur Erzielung der Verdampfung erforderliche Konvektionsflache zu erreichen, daß hohe Heizgasgeschwindigkeiten und infolgedessen eine Wärmeübertragung mit hohem Wirkungsgrad möglich wurden.

Unter diesen Umständen sind einige Konstrukteure von der Idee ausgegangen, die Heizgase durch einen horizontalen Schacht über dem feuerraum statt durch einen vertikal nach oben verlaufenden Schacht zu leiten und in einem derartigen horizontalen Schacht eine Konvektionsfläche passender Ausbildung zur Verdampfung anzuordnen. Diese Idee wurde auch bei einigen Dampfkesselkonstruktionen in die Praxis umgesetzt. Die auf diese Weise ausgebildeten Konvektionsflächen erwiesen sich jedoch entweder wesentlich kostspieliger und zwar infolge der zur Erzielung vertretbarer Arbeitsbedingungen in diesem fall erforderlichen Zwang^umwälzung für das Wasser oder aber die Konstruktion erwies sich als derart kompliziert, daß sich eine wesentliche Kosteneteigerung für die Heizfläche im Vergleich zu den vorbeschriebenen einfachen und preiswerten Konvektioneflächen für vertikal verlaufende Heizgaesohächte ergab·

Zur Überwindung dieser Nachteile schlägt die Erfindung daher als Lösung des vorstehend aufgezeichneten Problems vor, die Verdampf ungsflache vollständig oder teilweise

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aus mehreren parallel geschalteten Rohrschlangen in der Weise aufzubauen, dseß die Schlangen in wenigstens einem horizontal verlaufenden Heizgaszug oberhalb des Feuerraumes eine entsprechende Konvektionsfläche bilden.

Ein erfindungsgemäßer Wasserrohrkessel zur Dampferzeugung der eingangs erläuterten Grundbauart ist daher dadurch gekennzeichnet, daß der im oder am Feuerraum im wesentlichen vertikal verlaufende Abschnitt eines- jeden Steigrohres in sanftem Bogen in eine horizontal hin und zurückgebogene, in einer vertikalen Ebene serpentinenartig verlaufende Rohrschlange übergeht, und daß diese Rohrschlange als Konvektionsfläche in einem horizontalen Heizgaszug rechtwinklig zum Heizgasstrom angeordnet ist.

Diese Konvektionsfläche wird daher durch die dem Feuerraum entströmenden Heizgase in horizontaler Richtung, jedoch rechtwinklig zur von jeder einzelnen Rohrschlange bestimmten Vertikalebene umspült.

Auf diese Weise wird das vorgenannte Problem in allen Punkten bei geringsten Kostenaufwand einwandfrei gelöst. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann der gesamte Raum über dem Feuerraum und nicht nur ein Teil desselben für die Konvektionsfläche und .-ten zugeordneten Oberkessel ausgenutzt werden. Die Erfindung ermöglicht auch eine geringe Bauhöhe, welche bei steigender Heizgasgeschwindigkeit nicht erhöht werden muß, sondern im Gegenteil um so niedriger gehalten werden kann, je mehr die Heizgasgeschwindigkeit durch die Konvektionsfläche hindurch

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zwecks Reduzierung der Abmessung der Heizfläche erhöht wird. Der vertikale Querschnitt des horizontal verlaufenden Heizgaszuges hat eine konstante Breite, welche gleich der Breite des Feuerraumes ist. Bei einer höheren Heizgasgeschwindigkeit, muß die Querschnittsfläche verkleinert werden, d.h. bei konstanter Breite ist eine entsprechend flachere Ausbildung des Gaszuges erforderlich, wodurch sich eine geringere Bauhöhe ergibt. Es ist auf diese Waise nunmehr möglich, die Abmessung der notwendigen Konvektionsheizfläohe durch Ausnutzung hoher Heizgasgeschwindigkeiten zu reduzieren, ohne dabei die Bauhöhe des Dampfkessels zu vergrößern. Es ist ebenfalls möglich, die Konvektionsfläche zusammen mit gewissen Teilen der Strahlun^sflache im Feuerraum aus billigen Rohrschlangen die hin und her gebogen sind und aus engen Rohren bestehen, aufzubauen, wenn sie in der vorgenannten Art angeordnet 3ind. Schließlich hat es sich als möglich erwiesen, die Abmessungen der dämpferzeugenden Rohrschlangen, die in der vorgenannten Art und Weise angeordnet sind, so zu dimensionieren, daß die natürliche Umwälzung vollkommen ausreicht, um selbst bei hohen spezifischen Wärmebelastungen eine einwandfreie Arbeitsweise zu gewährleisten. Dies beruht teilweise auf der vorgenannten Tatsache, daß die Bauhöhe des horizontalen Heizgaszuges abnimmt, wenn die spezifische Wärmebelastung erhöht wird durch schnellere Heizgasgeschwindigkeit, da durch Verminderung der Bauhöhe des Zuges selbst die einzelnen Rohrschlangen entsprechend verkürzt werden. Diese Verkürzung ergibt eine Abnahme dee Umlaufwiderstandes und gleicht

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infolgedessen zumindest teilweise die Neigung einer Erhöhung dieses Widerstandes aus, welohe durch die spezifische Wärmebelastung verursacht wird, welche mit der Heizgasgeschwindigkeit ansteigt.

Es ist infolgedessen bei der erfindungsgemäßen Ausbildung nicht erforderlich, einen Zwangsumlauf vorzusehen, um eine Konvekt ions fläche verwenden zu können, welche dicht gedrängt ist und aus einfachen und "billigen Rohrschlangen besteht.

Nachstehend werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der belügenden Figuren im einzelnen erläutert; es zeigen:

Figur 1 einen vertikalen Längsschnitt durch den Feuerraum eines kleineren ölbeheizten Dampfkessels mit zwei horizontalen Heizgaszügen oberhalb des Feuerraumes;

Figur 2 einen vertikalen Querschnitt durch das Mittelteil des gleichen Dampfkessels längs der Linie H-II in Figur 1;

Figur 3 einen vertikalen Querschnitt durch einen Dampfkessel größerer Abmessung;

Figur 4 eine Abwandlung des in Figur 3 dargestellten Dampfkessels;

Figur 5 einen vertikalen Querschnitt durch einen ähnlichen Dampfkessel, bei welchem der Feuerraum über der Konvektionsfläche angeordnet ist;

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Figur 6 einen vertikalen Querschnitt durch einen Dampfkessel mit zwei horizontalen Heizgaszügen über dem Feuerraum mit einem in dem unteren dieser Züge angeordneten Überhitzer;

Figur 7 die Horizontalansicht dieses Erhitzers; und

Figur 8 den gleichen Überhitzer in Blickrichtung der Pfeile VIII-VIII in Figur 6.

Das Umlaufsystem des in den figuren.1 und 2 dargestellten Dampfkessels weist einen Oberkessel 1 auf, welcher in seinem unteren Teil die Umlaufflüssigkeit, d.h* Wasser, und in seinem oberen Teil Dampf enthält, ferner abwärtslaufende Rühre oder Fallrohre 2 und 3, die gegen Wärmeeinwirkung geschützt von ihm aus zu Verteilerkästen· odea?- Wasserkämoiern 4, 5, 6, 7 an der Basis des Dampfkessels führen und schließlich Siede- oder Steigrohre. Die Wärmeversorgung fur den Dampfkessel besteht aus einem Feuerraum 8, in welchem Brennstoff aus einem oder mehreren Bronnern 10, welche vorzugsweise mit Heizöl versorgt werden, verbrannt wird, sowie einen Heizgaszug, der von den wärmeabgebenden Heizgasen durchströmt wird und einen ersten im wesentlichen horizontalen Zug 11, der vom Feuerraum 10 durch eine Abdeckung oder Trennwand 12 getrennt ist, aufweist, sowie einen zweiten Horizontalzug 13, der vom ersten Zug 11 durch eine Trennwand 14 getrennt ist. Der gesamte Dampfkessel ist praktisch mit Ausnahme der Fallrohre 2 und 3 in einem wärmeisolierenden Gehäuse 15 eingebaut, welches in Figur 1 nur teilweise dargestellt ist.

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Speziell, wenn der Dampfkessel zeitweise auch mit festen Brennstoffen beheizt werden soll, kann die endgültige Verbrennung beträchtlich durch Zusatzluft begünstigt werden, welche unter kräftigem Druck durch die Düsen 16 von einer Zusatzluftkammer 17 ausgeblasen wird, welche außerhalb an einer der Seiten der rechteckigen Öffnung der Abdeckung 12 angeordnet ist, durch welche die Heizgase aus dem Feuerraum in Pfeilrichtung entweichen. Derartige Zusatzluftdüsen können auch an den restlichen Randflächen dieser rechteckigen Öffnung vorgesehen werden.

Von den in Figur 2 dargestellten Siederohren 20 läuft der Abschnitt 21 als eine Gruppe (vom Feuerraum aus) vom Verteilerkasten 6 an einer der Seitenwände des F.euerraumes entlang mehr öder weniger direkt in den Kessel 1, während die vom Verteilerkasten 7 abgehenden Siederohre einen vertikalen Abschnitt 22 aufweisen, welcher an der Seitenwandung .des Feuerraumes gegenüber den Rohrabschnitten 21 entlangläuft, ferner einen im wesentlichen horizontalen Abschnitt 23 entlang der Abdeckung 12 des Feuerraumes 9 sowie Rohrabschnitte 241 und damit abwechselnd 26, 27, welche U- oder serpentinenförmig gebogen sind. Alle diese Verdampferrohre münden schließlich in den Kessel 1. Alle Rohrabschnitte 22, 23, 24, 25, bezw. 22, 23, 26, 27, die mit dem gleichen Siederohr verbunden sind, liegen im wesentlichen in ein- und derselben vertikalen Ebene, welche im wesentlichen rechtwinklig zur Strömungsrichtung der Heizgase in den Heizgaszügen 11 und,13 verläuft. Die in diesen Zügen angeordneten Rohrabschnitte bilden eine Konvektionsfläche

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in jedem dieser Züge. Die Siederohre sind auf zwei verschiedene Arten ausgebildet, deren eine durch die Abschnitte 24, 25 und deren andere durch die Rohrabschnitte 26, 27 gebildet wird. Die mit diesen beiden verschiedenen Ausbildungen gekoppelten wagerechten Rohrabschnitte sind um eine halbe Steigung in vertikaler Richtung und die vertikalen Ebenen, auf denen die entsprechenden Siederohre angeordnet sind, um eine halbe Steigung in wagerechter Richtung gegeneinander verschoben.

Es konnte festgestellt werden, daß die Siederohre 20 relativ lang sein können, wenn sie auch lediglich durch natürlichen Umlauf gekühlt werden. Dies beruht teilweise auf der Tatsache, daß die ihnen zugeführte Wärmemenge und infolgedessen die in den verschiedenen Siederohren erzeugte Dampfmenge von der einen Schlange infolge der Anordnung dieser Schlangen zur anderen nicht wesentlich variiert, wie sich aus nachstehenden Darlegungen ergibt.

Die in Figur 1 am weitesten rechts liegenden Siederohre, welche als erste von den heißen Heizgasen im unteren Heizgaszug 11 umspült werden, werden allerdings in diesen unteren Schlangenteil 24, 26 infolge der hohen Anfangstemperatur der Heizgase relativ stark erhitzt, aber in den entsprechenden oberen Schlangenabschnitten im oberen Heizgaszug 13 ist die Wärmezufuhr wiederum sehr niedrig, da diese Abschnitte dicht am Ausgang des Heizgaszuges angeordnet sind, wo diese Heizgase bereits eine wesentlich niedrigere Temperatur haben.

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In den beiden Heizgaszügen 11 und 15 finden sioh daher in Figur 1 von rechts nach links Siederohre, deren unteren Windungsabschnitten 25, 26 zunehmend weniger Wärme zugeführt wird, während ihre zugeordneten oberen Windungsabschnitte 25, 26 zunehmend mehr Wärme erhalten. Infolgedessen ist die Gesamtwärmezufuhr, welche sich aus der Gesamtheit der den Windungsteilen 24, 26 bezw. 26, 27 zügeführten Wärmemengen zusammengesetzt, nicht wesentlich verändert, sondern bleibt von einem Siederohr zum anderen relativ konstant.

In iJigur 1 sind außerdem Entrußer 30, 31 zu sehen, durch welche Preßluft, Hochdruckdampf oder ein anderes Druckmedium auf die Rohrabschnitte 24 bis 27 der Konvektionsflachen geblasen werden kann, um den Ruß von den Rohrschlangen zu entfernen.

Selbstverständlich lässt sich im Rahmen des Erfindungsgedankens der Dampfkessel auf verschiedenste Art und Weise abändern. Beispielsweise kann wenigstens eine der oberen und unteren Begrenzungsflächen der im wesentlichen horizontal verlaufenden Heizgaszüge 11 und 13 in Strömungsrichtung der Heizgase konvergieren, sodaß die Heizgasgeschwindigkeit und infolgedessen die Wärmeleitzahl entsprechend der Annäherung der Heizgase an die Auslaßseite der Konvektionsfläche fortlaufend zunimmt. Zu diesem Zweck wird wenigstens die Bodenfläche des unteren im wesentlichen horizontalen Heizgaszuges 11 vorzugsweise geneigt ausgebildet, wobei die tiefste Kante abgeschrägt ist oder in einen Raum, beispielsweise den Feuerraum,

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mündet, sodaß Asche, mitgerissene Koksteile oder dergl., die sich auf dieser Bodenfläche ansammeln, entnommen werden können.

Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch eine andere Ausbildung eines Dampfkessels größerer Abmessung. Zur Bezeichnung gleicher Teile wurden "bei dieser Figur die gleichen Bezugszeichen verwendet wie bei den vorstehenden Figuren. Anstatt im wesentlichen direkt zum Kessel zu verlaufen, wie dies in der Ausführung nach Figur 1 und dargestellt ist, verlaufen in Figur 3 die Siederohrabschnitte 21 vom Verteilerkasten 6 aus an einer der Seitenwände des Feuerraumes 9 entlang und gehen dann in serpentinenförmig verlaufende Rohrabschnitte 25, 27 über, die in dem Heizgaszug 13 angeordnet und wie aus Figur 3 ersichtlich nicht als Fortsetzung der Schlangenabschnitte 24, 26 ausgebildet sind. Diese letztgenannten Abschnitte bilden jedoch bei dieser Ausbildung eine direkte Fortsetzung der Rohrabschnitte 22, 23 die im Feuerraum angeordnet sind, sodaß sie wie bei der ersten Ausbildung eine Konvektionsfläche in dem ersten horizontalen Heizgaszug 11 bilden. Entgegen der Ausbildung bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 und 2 verlaufen in Figur die Rohrabschnitte 24, 26 im wesentlichen direkt zum Kessel 1. Alle Siederohre munden zick-zackförmig in den Kessel, und zwar derart, daß gegeneinander versetzte Reihen entstehen, um den Abstand zwischen nubeneinanderliegenden Rohren zu vergrößern und die Montage der Rohre im Kessel zu erleichtern. Der Kessel 1 liegt im wesentlichen parallel zu den Heizgaszügen 11 und 13.

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Me in Figur 4 dargestellte Ausführung unterscheidet sich von der vorgenannten Ausführung nur darin, daß der Abstand zwischen den Rohrabschnitten 24, 26 im ersten Heizgaszug 11 größer ist als der Abstand zwischen den Rohrabschnitten 25, 27 im zweiten Heizgaszug 13· Auf diese Weise wird der Temperaturunterschied zwischen den Heizgasen und dem Medium in den Konvektionsflachen, welcher zum Ende des Heizgaszuges abnimmt, im gleichen Maße wie die Heizgasgeschwindigkeit zunimmt, ausgeglichen, sodaß die Wärmeleitzahl erhöht wird.

Wie bei dem Ausführungsbeispiel in Figur 5 dargestellt ist, braucht der Feuerraum nicht unbedingt unter den Heizgaszügen angeordnet zu sein. So kann der Feuerraum 9 ohne weiteres in bequemer Bedienungshöhe oberhalb dieser beiden Heizgaszüge 11 und 13 angeordnet werden.

Die Ausführung nach Figur 6 bis 8 ähnelt sehr stark der in den Figuren 1 und 2 dargestellten, unterscheidet sich jedoch von dieser beispielsweise dadurch, daß der Abschnitt 28, welcher mit dem Abschnitt 21 der Siederohre in Verbindung steht, teilweise am Dach des Feuerraumes 9 anliegt, und daß die im Heizgaszug angeordneten Rohrschlangenabschnitte 24, 26 durch eine Überhitzerflache ersetzt werden, welche als Ganzes mit 32 bezeichnet ist. Der Überhitzer, der in Figur 7 in Horizontalansicht sowie in Figur 8 stark vergrößert und in Blickrichtung der Pfeile VIII-VIII aus Figur 6 dargestellt ist, ist im Heizgaszug 13 angeordnet und weist Rohrabschnitte 33 auf,

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welche derart serpent iiienförmig gebogen sind, daß jeder dieser Abschnitte 33 gerade Rohrstücke aufweist, die im wesentlichen in einer horizontalen übone liegen und quer zur Strömungsrichtung der Heizgase verlaufen öof/ie Biegungen, welche diese geraden Abschnitte miteinander verbinden, ferner Verteiler- und Saiaiiil ericas ton 34 bezw. 35, an './eiche die Rohrschlangen angesaaloasen aind. Wie ti.ua l?igur 8 düutlicn ersiehtiic-i lot, können diese Rohrschlangen vorzugsweise aufeinander in den Krümmungen, welche diese gerade verlaufenden Rohrs tu-.cke mi-teinander verbinden, ruhen.

Wie bereits eingangs erviähnt, stellen die beschriebenen Ausf LJnrungen lediglich Aus fülirungsb ei spiele der Erfindung dar. Diese Ausführungen konnon in ihren linzolheiten auf verschiedenste Weise abgewandelt werden. Beispielsweise kann wenigstens ein Teil der Heizgaszüge, und zwar speziell der am dichtesten am Feuerraum liegende Teil von Verdampfer-, Überhitzer- und anderen Konvektionsflachen freigehalten werden, sodaß diesos Teil als Nachbrennkammer für die Heizgase dienen kann. Außerdem kann ein Teil der zur Verdampfung dienenden Konvektionsflächen durch Konvektionsflächen zur Vorwärmung des Speisewassers oder der Luft verwendet werden. Schließlich las.sqa.-sich auch andersartige Ausbildungen im'Rahmen des .Erfindungsgedankens durch verschiedenartige Kombination der Einzelheiten der vorgenannten Ausbildungen denken.

Ansprüche;

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Claims (14)

1. H2bb29

   Patentansprüche.

   ' 1 . ) Aits- Wasserrohrkessel ausgebildeter Dampferzeuger ■oait gegen Wärmeeinwirkung geschützten Fallrohren, in denen das kühlere Wasser vom Wasserraum des mit Dampf und Wasser gefüllten Oberkessels zu vvenijstens einer im unteren T^iI der Anlage angeordneten Verteileroder Wasserkammer fällt, von dem aus mehrere Sieder.ohre parallel zueinander im Strahlungsbereich der Flammen oder der Heizgase ausgehen und direkt oder über U-Rohre den in ihnen erzeugten Dämpf an den Dampfraum des Oberkessels abgeben, wobei jedes dieser Steigrohre einen wenigstens teilweise vertikalen Rohrabschnitt im oder am Feuerraum aufweist, der durch dessen Wärmestrahlung erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der im oder am Feuerraum im wesentlichen vertikal verlaufende Abschnitt eines jeden Steigrohres-in sanftem Bogen in eine horizontal hin und zurückgebogene, in einer vertikalen Ebene serpentinenartig verlaufende Rohrschlange übergeht, und daß diese Rohrschlange als iConvekt ions fläche in einem horizontalen Heizgaszug rechtwinklig zum Heizgasstrom angeordnet ist.
2. 2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Abschnitte eines jeden Steig- oder Siederohres im wesentlichen in ein- und derselben vertikalen Ebene angeordnet sind.
3. 3. Dampferzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontale Heizgaszug vom Feuerraum durch eine im wesentlichen horizontale Abdeckung aus dicht nebeneinanderliegenden Rohren abgegrenzt ist, die einen Teil der eigentlichen Siedrohre bilden.

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4. 4. Dampferzeuger nach, irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuerraum oberhalb des horizontalen Heizgaszuges liegt.
5. 5. Dampferzeuger nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschlangenabschnitte zwei im wesentlichen horizontal verlaufende Heizgaszüge, die übereinander und voneinander getrennt angeordnet sind, begrenzen und/oder in diesen angeordnet sind, wobei diese Züge nacheinander von den den Feuerraum verlassenden Heizgasen durchströmt werden.
6. 6. Dampferzeuger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die eine Seitenwandung des Feuerrauines bedeckenden Siederohre eine Konvektionsfläche in dem einen der horizontal verlaufenden Heizgaszüge bilden, und die Siederohre, welche die gegenüberliegende Seitenwandung des Feuerraumes bedecken, eine Konvektionsheizfläche in dem anderen horizontal verlaufenden Heizgaszug bilden.
7. 7« Dampferzeuger nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die gleichen Siederohre, welche eine Konvektionsfläche im unteren Brenngaakanal bilden, ebenfalls eine Konvektionsfläche im oberen Brenngaskanal bilden.
8. 8. Dampferzeuger nach irgendeinem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberkessel parallel zur Strömungsrichtung der Heizgase durch die Konvektionsflachen verläuft, welche durch die Rohrschlangenabschnitte gebildet werden.

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9. 9 ο Dampferzeuger nach, irgendeinem der Ansprüche 1 — 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der oberen und unteren Begrenzungsflächen der im wesentlichen horizontalen Heizgaszüge in Strömungsrichtung der Heizgase konvergiert, sodaß die Heizgasgeschwindigkeit und infolgedessen die Wärmeleitzahl fortlaufend mit der Annäherung der Heizgase zum Auslaßende der Konvektionsflache zunimmt.
10. 10. Dampferzeuger nach Anspruch 1 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenfläche des horizontalen Heizgaszuges geneigt und ihre tiefste Kante beispielsweise in den Ofen abgeschrägt ist, sodaß möglicherweise auf dieser Bodenfläche angesammelte Asche, JTugkoks oder dergl. entfernbar ist.
11. 11. Dampferzeuger nach irgendeinem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterteilung der geraden Abschnitte der Rohrschlangen c[uer zur Strömungsrichtung der Heizgase am Beginn des Heizgasweges größer ist als an dessen Ende.
12. 12. Dampferzeuger nach irgend.einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einem der im wesentlichen horizontal verlaufenden Heizgaszüge eine Überhitzerfläche vorgesehen ist, deren Rohre aus Rohrschlangen bestehen, welche vor und zurückgebogen in einer wenigstens angenähert horizontalen Ebene angeordnet sind, wobei'die geraden Rohrstücke quer zur Strömungsrichtung der Heizgase verlaufen und die Rohrschlangen in den Biegungen aufeinander ruhen.

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13. 13· Dampferzeuger nach irgendeinem der Ansprüche 1 -12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung für die Heizgase vom Feuerraum von mit hohem Druck eingeblasenen Zusatzluftstrahlen umspült wird, welche von Luftkästen entlang einer oder mehrerer Kanten dieser Öffnung ausgehen, wodurch eine Erleichterung der endgültigen Verbrennung der Restbrennstoffe, die durch die Gase mitgerissen v/erden, erzielbar ist.
14. 14. Dampferzeuger nach Anspruch 1, 4, 5 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der im wesentlichen horizontal verlaufenden Heizgaszüge, der am dichtesten am Feuerraum liegt und von den Verbrennungsgasen durchströmt wird, keine Konvektionsflache aufweist und daher als Nachbrennkammer verwendbar ist.

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