DE143891C - - Google Patents

Description

PATENTAMT.

M 143891 KLASSE 13«.

Bei bekannten Überhitzern, die mit einem Wasserröhrenkessel in Verbindung gebracht sind, bei welchem Ober- und Unterkessel durch enge Röhren verbunden sind, werden die gesamten Heizgase durch den Überhitzer geführt, so daß sie beim Verlassen des Überhitzers mit möglichst geringer Temperatur in den Schornstein treten. Bei einigen der bekannten Anordnungen ist der Überhitzer verhältnismäßig

ίο klein, und er dient für nur mäßige Überhitzung des Dampfes. Selbst bei sehr unregelmäßigem Betrieb, z. B. auf Schiffen, kann er nicht leiden, weil er mit Feuergasen sehr hoher Temperatur nicht in Berührung kommt. Andere

bekannte Überhitzer wiederum, die für sehr hohe Temperaturen bestimmt sind, können bei unregelmäßigem Betrieb, z. B. an Bord von Schiffen, sehr leicht zu einer höheren Überhitzung gelangen, als zulässig ist. Besonders wenn mit Kriegsschiffen zu manöverieren ist, was häufig unerwartet eintritt, kann die Überhitzung auf eine unstatthafte Höhe gelangen. Der den Gegenstand der Erfindung bildende, an Dampferzeuger mit engen Wasserröhren zwischen Ober- und Unterkesseln angegliederte Überhitzer soll für alle Fälle die größte Betriebssicherheit bieten und doch gestatten, dem Dampf bei normalem Betrieb eine möglichst hohe Temperatur zu geben und sich allen möglichen Verhältnissen des Betriebes anzupassen.

Die Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß in einem oder mehreren Bündeln enger gebogener oder gerader Wasserröhren auf eine gewisse Länge des Kessels zur Unterbringung eines oder mehrerer Überhitzer durch Weg

lassung von Wasserröhren, aber unter Beibehaltung der schützenden, die Feuerung abschließenden Rohrwand Überhitzerkammern geschaffen sind, die von den innerhalb der Bündel verbleibenden Wasserröhren durch eine Wand abgeschlossen sind.

Fig. ι bis 12 zeigen Ausführungsbeispiele des Überhitzers für Wasserröhrenkessel mit nur einem Unterkessel und Oberkessel und auf- und abgehendem Feuerzug, Fig. 13 bis 16 für horizontal hin- und hergehenden Feuerzug. Fig. 17 bis 22 zeigen Ausführungsbeispiele des Überhitzers für Wasserröhrenkessel mit mehreren Unterkesseln und einem oder mehr Oberkesseln, bei welchen die Feuergase aus einem ersten Rohrbündel in ein zweites übertreten, das eine Kammer zur Aufnahme' des Überhitzers enthält, während Fig. 23 bis 26 noch ein Beispiel eines Wasserröhrenkessels mit nur einem mit einem Oberkessel verbundenen Unterkessel darstellen.

Im Ausführungsbeispiel Fig. 1 bis 4 zeigt Fig. ι einen Querschnitt nach Linie A-B von Fig. 2, Fig. 2 eine Seitenansicht, Fig. 3 eine Oberansicht und Fig. 4 einen Querschnitt nach Linie C-D von Fig. 2 durch die Überhitzerkammer.

In bekannter Weise ist hier eine Verbindung eines Unterkessels α mit einem Oberkessel b durch ein Bündel enger gebogener Wasserröhren c hergestellt, welches von den vom Rost d aufsteigenden Feuergasen nach der Pfeilrichtung zuerst abwärts, dann aufwärts nach dem Schornstein e durchstrichen wird.

Am hinteren Teile des Kessels sind die Wasserröhren c weggelassen, um eine Kammer/

zur Aufnahme der engen, gebogenen Überhitzerröhren k zu bilden, die durch eine Wand g von den innerhalb des Bündels verbliebenen Wasserröhren c getrennt sind. Von dem Wasserröhrenbündel, welches den Platz zur Unterbringung des Überhitzers hergibt, bleibt mindestens derjenige Teil der Wasserröhren, welche die das Feuer begrenzende Rohrwand bilden, bestehen.

ίο Die Überhitzerröhren k, die mit ihrem einen Ende in den Dampfraum des Oberkessels b einmünden und hier durch eine vor den Mündungen liegende Wand i geschützt sind, sind gegen den Unterkessel α hin und von hier zurückgebogen. Die Röhren münden mit ihrem anderen Ende in eine Kammer h aus, die zum Teil im Wasserraum des Oberkessels b liegt, und von welcher der überhitzte Dampf durch ein angeschlossenes Rohr / abgeführt wird. Diese Kammer kann aber leicht noch höher (wie in Fig. 20 z. B.) angeordnet werden, so daß sie ganz im Dampfraum des Oberkessels liegt, also nicht in den Wasserraum eintaucht.

Eine vom Oberkessel b nach dem Unterkessel α zu führende Wand m (Fig. 4) veranlaßt die vom Rost d aufsteigenden Feuergase, zunächst die Überhitzerröhren k abwärts und dann aufwärts zu umstreichen. An der Stelle des Eintritts der Feuergase in die Überhitzerkammer ist eine Klappe η angebracht, um die Menge der Feuergase, die Zugang nach der Kammer erhalten sollen, und den Überhitzungsgrad regeln zu können. Durch die erwähnte

Wand g, die die Überhitzerröhren Ar von den verbliebenen Wasserrohren c trennt, ist der Zugang der Feuergase auf die mit der Klappe η versehene Eintrittsöffnung beschränkt. Die Klappe η sitzt auf einer Achse 0, die mittels Handhebels ρ gedreht werden kann.

Das Beispiel nach Fig. 5 und 6, die eine Seitenansicht und Oberansicht darstellen, unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 1 bis 4 nur dadurch, daß der Wasserröhrenkessel und

der Überhitzer in größerer Länge ausgeführt sind. Auch hier sind die Überhitzerröhren k durch eine Wand g von den innerhalb des Bündels verbliebenen Wasserrohren c getrennt, um den Zugang der Feuergase nach den Überhitzerröhren auf die mit der Klappe η versehene Eintrittsöffhung zu beschränken.

Fig. 7 zeigt im Querschnitt durch den Ober- und Unterkessel und die Überhitzerkammer ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Überhitzerröhren zwei durch eine Wand m getrennte Gruppen bilden, die unten in ein befahrbares Rohr q einmünden, das über dem Unterkessel α angeordnet ist. Hier ist die Wand m aus wandbildenden Überhitzerröhren hergestellt, die mit ihrem hinteren Ende in das u. U. befahrbare Rohr q einmünden, während sie mit ihrem oberen Ende in den Dampfraum des Oberkessels b bezw. in die Dampfkammer h münden, die hier zum Teil im Wasserraum des Oberkessels liegt. Im übrigen ist die Einrichtung die gleiche wie mit bezug auf Fig. 2 und 4 beschrieben.

Im Beispiel Fig. 8 ist durch eine Scheidewand im Unterkessel α eine Dampfkammer r gebildet, in welche die Überhitzerröhren k mit ihrem unteren Ende münden. Die Anordnung entspricht im übrigen derjenigen in Fig. 7.

Im Beispiel Fig. 9 führt nach dem in der Überhitzerkammer f angeordneten Überhitzer aus dem Dampfraum des Oberkessels b ein Rohr s in die eine Abteilung einer Verbindungskammer t, die durch eine Scheidewand in zwei Abteilungen geteilt ist. An diese Kammer t schließt sich die aus Überhitzerröhren gebildete Wand m an, welche die beiden Rohrgruppen trennt und die vom Rost aufsteigenden Feuergase nötigt, in der Überhitzerkammer zunächst abwärts und dann aufwärts zu ziehen. Die beiden Gruppen der Überhitzerröhren k münden unten, wie im Beispiel Fig. 7,' in eine Verbindungskammer q ein, die über dem Unterkessel α liegt. Die Überhitzerkammern f und q werden am besten so groß ausgebildet, daß sie befahrbar sind, was bei größeren Kesselkonstruktionen leicht ausführbar ist. Aus der Austrittsabteilung der oberen Verbindungskammer t wird der überhitzte Dampf der Verbrauchsstelle zugeführt.

Das Beispiel Fig. 10 unterscheidet sich von dem zuletzt beschriebenen nur dadurch, daß anstatt gebogener Überhitzerröhren gerade Röhren gewählt sind, die durch eine Wand m in zwei Gruppen geteilt sind. Die beiden Rohrgruppen haben unten Verbindung mit einer Kammer q, während oben die eine Rohrgruppe mit der Eintrittsabteilung, die andere Rohrgruppe mit der Austrittsabteilung einer Kammer t in Verbindung stehen.

Fig. 11 und 12 stellen einen Querschnitt durch die Überhitzerkammer und eine Oberansicht einer anderen Ausführungsform dar.

Mit einer unteren Endkammer q und einer oberen Endkammer t sind hier zwei Gruppen von Schlangenröhren k in Verbindung. Die Eintrittsabteilung der Kammer t steht mit einem no Rohr s in Verbindung, in welches Dampf aus dem Oberkessel b des Wasserröhrenkessels eingeführt werden kann, in dessen Rohrbündel der Überhitzer eingebaut ist, oder aus einem anderen Dampferzeuger, dessen Dampf durch eine besondere Dampfleitung ν zugeführt wird. In dieser Dampfleitung ν ist in bekannter Weise zwischen zwei Absperrventilen y und \ ein Absperrorgan χ angeordnet. Das Absperrventil ^ ist in Verbindung mit einem auf dem Oberkessel b angeordneten Absperrventil u, an welches das Rohr s angeschlossen ist, und das

Absperrventil y hat Verbindung mit einem aus der Austrittsabteilung der Verteilungskammer t abführenden Rohr w (Fig. 12).

Wünscht man nur den Dampf desjenigen Kessels zu überhitzen, an welchen der Überhitzer unmittelbar angeschlossen ist, so schließt man das Absperrventil ^ und öffnet die Absperrventile u und y. Der Dampf durchströmt dann aus dem Oberkessel b das Ventil κ, das Rohr s, die Eintriltsabteilung der Verbindungskammer t, um durch die eine Gruppe der Überhitzerröhren k und die untere Kammer q in die andere Gruppe der Überhitzerröhren und durch die Austrittsabteilung der Kammer t und Rohr w in das Rohr I für Abführung des überhitzten Dampfes zu gelangen.

Wünscht man dagegen auch den Dampf eines oder mehrerer anderer Dampferzeuger mittels des Überhitzers zu überhitzen, so schließt man das Absperrorgan χ und öffnet dagegen das Absperrventil | und das Ventil y.

Im Ausführungsbeispiel Fig. 13 bis 16 zeigt Fig. 13 einen Schnitt nach Linie E-F von Fig. 14, Fig. 14 eine Seitenansicht, Fig. 15

einen Schnitt durch die Überhitzerkammer nach Linie G-H von Fig. 14 und Fig. 16 einen Schnitt nach Linie I-K von Fig. 13 bezw. Fig. 15-

Der hier dargestellte Kessel hat einen Oberkessel b, der durch ein Röhrenbündel mit einem Unterkessel α verbunden ist, und einen Rost d. Im Gegensatz zu den vorbeschriebenen Beispielen ist der Zug der Feuergase sowohl durch das Bündel von Wasserrohren c als auch durch das Bündel von Überhitzerröhren k horizontal hin- und hergeführt, wie durch Pfeile in Fig. 16 angedeutet ist. Die Feuergase treten vor der Wand g, die das Wasserröhrenbündel von dem Überhitzerröhrenbündel trennt, in den dem Feuer zunächst liegenden Zug ein, streichen in diesem nach vorn, treten hier in den vom Feuer entfernter liegenden Zug ein und ziehen nach hinten zu nach dem Schornstein e ab.

Die die Überhitzerkammer f durchziehenden Feuergase dagegen treten durch die mit der Klappe η versehene Öffnung hinter der Wand g in den dem Feuer zunächst liegenden Zug ein, ziehen nach hinten, treten hier in den dem Feuer entfernter liegenden Zug über und ziehen nach vorn zu ebenfalls nach dem Schornstein e ab, wie durch Pfeile angegeben ist. In ähnlicher Weise, wie mit bezug auf Fig. 7 beschrieben, münden die unten mit einer Kammer q verbundenen und durch eine Wand m in zwei Gruppen getrennten Überhitzerröhren k in den Oberkessel b aus.

Nach den Ausführungsbeispielen Fig. 17 bis 22 treten die Feuergase zunächst in ein Rohrbündel ein, das Verbindung zwischen einem Unterkessel und Oberkessel herstellt, und dann in ein zweites Bündel, das Verbindung eines anderen Unterkessels mit einem Oberkessel herstellt.

Im Beispiel Fig 17 und 18 zeigt Fig. 17 einen Querschnitt durch den nur Wasserröhren enthaltenden Teil des Kessels und Fig. 18 einen Querschnitt durch denjenigen Teil des Kessels, in welchem durch Weglassung von Wasserröhren in dem von den Feuergasen zuletzt durchstrichenen Bündel die Überhitzerkammer f gebildet ist, welche die Überhitzerröhren k enthält.

Die Unterkessel sind auch hier mit α bezeichnet, der durch Bündel enger, gebogener Wasserröhren c damit verbundene Oberkessel mit £, der Rost mit d und der Schornstein mit e. In ähnlicher Weise, wie mit bezug auf Fig. 4 beschrieben, münden die Röhren k des Überhitzerbündels, die unten um eine Wand m zurückgebogen sind, in den Oberkessel b aus. Der Eintritt der Feuergase in die Überhitzerkammer f wird auch hier durch Einstellen einer Klappe η geregelt.

Im Beispiel Fig. 19 und 20 zeigt Fig. 19 einen Querschnitt durch den nur Wasserröhren enthaltenden Teil eines Kessels, bei welchem ein Oberkessel b mit drei Unterkesseln α durch je ein Rohrbündel verbunden, ist. Fig. 20 zeigt einen Querschnitt durch denjenigen Teil des Kessels, in welchem in den beiden äußeren Rohrbündeln Kammern/" gebildet sind, in welchen Überhitzer aus unten durch eine Kammer<j, ähnlich wie in Fig. 7, verbundenen Röhren k angeordnet sind. Letztere münden in den Oberkessel b ein, wie mit bezug auf Fig. 7 beschrieben.

Wie durch Pfeile (Fig. 20) angegeben, durchziehen die Feuergase zunächst das mittlere Bündel von Wasserröhren c und streichen an der Klappe η vorbei abwärts unten um die Wand m herum und an den Überhitzerröhren k vorbei, zuletzt aufwärts nach dem Schornstein e. In ähnlicher Weise, wie mit bezug auf Fig. 7 beschrieben, treten die Überhitzerröhren k oben in den Oberkessel b ein.

Im Beispiel Fig. 21 und 22 zeigt Fig. 21 einen Querschnitt durch den nur Wasserröhren enthaltenden Teil eines Kessels, bei welchem zwei Oberkessel und drei Unterkessel vorgesehen sind, und Fig. 22 zeigt einen Querschnitt durch denjenigen Teil, in welchem der Überhitzer angeordnet ist.

Wie Fig. 22 zeigt, sind die Wasserröhren c zur Verbindung der beiden Oberkessel b mit dem mittleren Unterkessel α auf diesem Teile des Kessels zur Bildung der Überhitzerkammer/ weggelassen. Ähnlich wie mit bezug auf Fig. 9 beschrieben, besteht der Überhitzer, der hier zwischen den beiden Oberkesseln b über dem mittleren Unterkessel α angeordnet ist, aus zwei Gruppen. von_: Röhren k, die unten mit einer

Kammer q und oben mit einer Kammer t verbunden sind, die zwei Abteilungen hat. In die Eintrittsabteilung münden die eine Verbindung mit dem Datnpfraume der beiden Oberkessel b herstellenden Rohre s. Der Dampf aus letzteren durchstreicht zunächst die eine Gruppe der Überhitzerröhren k nach der Kammer q hin abwärts und dann aufwärts die andere Rohrgruppe nach der zweiten Abteilung

ίο der Kammer i, aus welcher der überhitzte Dampf durch das Rohr /abgeführt wird.

In Fig. 23 bis 26 ist noch ein Beispiel· für die Benutzung von geraden Röhren c im Wasserröhrenkessel zur Verbindung eines Oberkesseis mit nur einem Unterkessel dargestellt. Der Kessel steht in diesem Beispiel mit einem Überhitzer Ic, ebenfalls aus geraden Röhren bestehend, in Verbindung. Im Wasserröhrenkessel ist ein einfacher Weg für die Feuergase vom Eintritt in die Bündel bis zur Stirnseite des Kessels gewählt.

Die Einrichtung gestattet, einen kleinen oder großen Überhitzer in ■ den Kessel einzubauen. Je nach Größe und Länge der Überhitzerkammer wird ein entsprechender Teil der Feuergase zur Überhitzung benutzt werden können, nachdem die Feuergase einen Teil ihrer dem Überhitzer schädlichen hohen Temperatur verloren haben. Die übrigen Feuergase aber durchstreichen in bekannter Weise die anderen Rohrzüge des Kessels nach dem Schornstein zu.

Durch bequemes Einstellen der Klappe gestattet die Einrichtung ferner eine besondere

Regelung der Überhitzertemperatur in der Weise, daß die vom Überhitzer zurückgehaltenen Feuergase den anderen Weg durch die Rohrbündel nach dem Schornstein zu nehmen. Mittels der Klappe kann aber auch jederzeit der Überhitzer ganz abgestellt werden, ohne daß die Bedienung des Kessels im übrigen darunter beeinflußt wird oder leidet.

Die neue Anordnung der Überhitzer kann auch mit Kesseln mit geraden Röhren in Verbindung gebracht werden. Es können ferner Kessel und Überhitzer noch besondere Abweichungen bei gleich vorteilhafter Art der Überhitzung zeigen, und zwar, indem noch andere Wege für den Feuerzug durch die Rohrbündel geboten, oder indem das Kesselwasser auf anderem Wege durch die Röhren usw. geführt wird, oder indem der zu überhitzende Dampf noch anders, etwa auf umgekehrtem oder mehrfachem Wege durch die Überhitzerröhren geführt wird.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Wasserröhrenkessel mit Bündeln enger Wasserröhren zwischen Ober- und Unterkesseln und angegliedertem Überhitzer in einem oder mehreren Bündeln, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bündeln auf eine gewisse Länge des Kessels zur Unterbringung des oder der Überhitzer Kammern ff) angeordnet sind, welche durch Fortlassen einer Anzahl Wasserrohren im Bündel oder den Bündeln, jedoch mindestens unter Beibehaltung der schützenden und die Feuerung abschließenden Rohrwand gebildet und vom Wasserröhrenbündel durch je eine Wand (g) abgeschlossen sind, derart, daß die Überhitzerröhren (k) nicht mit den Feuergasen höchster Temperatur; in Berührung kommen können.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.