DE1459141U - - Google Patents

Description

• Wasserrohrkessel.

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  Die Erfindung bezient sich auf'Yaeserrohrkeaßel für hohe Leistung und hohe Drücke. Es sind bereits Kessel für derartige Betriebebedigngungen bekannt. Die vorhandenen Kesselsysteme arbeiten hauptsächlich mit Zwangsdurchlauf oder Zwangsumlauf, erfordern also zur Wahrung der Betriebssicherheit bei den hohen Belastungen ein Durohpumpen des Wassers durch das Rohrsystem. Die Anordnung einer Umwälzpumpe oder Durchflusspumpe bedeutet abet stete eine an sich unerwünschte Anordnung einer zusätzlichen Maschine, welche bei Kesseln mit natürlichem Umlauf nicht nötig ist. Eine solche

  Maschine bildet außer dem zusätzlichen Raum-und Gewichts-

  bedarf auch eine neue Fehler-und Gefahrenquellen Ausser den verschiedenen Kesseln mit künstlichem Wasserumlauf ist noch ein Kessel mit natürlichem Wasserumlauf bekannt geworden, der auch für hohe Drücke und hohe Leistung geeignet ist. Der natürliche Umlauf wird dabei dadurch erzielt, daso zwischen einer Obertrommel und einer oder mehreren Untertrommeln im Prinzip drei verschiedene Rohrbündel angeordnet sind und zwar zwei Strahlungsrohrbündel, welche den Fouerraum umhüllen und ein Fallrohrbündel. Der für einen geordneten Wasserumlauf nötige Temperatursprung zwischen den Steigerohren und den Fallrohren wird gewährleistet durch das Zwischenschalten eines Uberhitzers zwischen diese beiden Rohrbündel. Die Rauchgase strömen dann aufeinanderfolgend durch du eine Steigerohrbündel, den Überhitzer und das Fallrohrbündel. Im weiteren Verlauf ihres Weges zum Rauchfang strömen sienoch durch einen Luftvorwärmer, der hinter dem Fallrohrbündel liegt und dadurch gegen zu starke

  Erhitzung und Verbrennung gesichert ist, weil das Fallrohr-

  bUndel den Rauchgasen bereits Nurme entzogen hat.

• Die vorliegende Erfindung erstrebt nunmehr eine gewisse Vereinigung der Vorteile eines Zwangslaufkessels mit denen eines Kes eis mit natürlichem Wasserumlauf. Der erfindungsgemüse ausgebildete Kessel arbeitet mit natürlichem Wasserumlauf. Es beateht bei ihm also nicht die Gefahr einer Stookung im Wasserumlauf und damit unter Umständen verbundenen schweren Beschädigungen. Gleichzeitig wird die Umwälzpumpe erspart. Durch die dem Kessel eigene Anordnung der Verbindungsrohre zwischen per Obertrommel und der Untertrommel wird eine sehr weitgehende Freiheit in der Formgebung des Kessels erreicht, da der Abzug der Heizgase nicht mehr durch einen zwischen ei em Steigerohr-und einem Fallrohrbündel geschalteten Uberhitzer und durch das Fallrohrbündel hinduroh erfolgt. Beide Teile beeinflussen also nicht mehr, wie bisher, die Formgebung des Kessels. Die bei dem der Erfindung entsprechenden Kessel unbeheizten Fallrohre fallen aber für die Wärmeaufnahme des durch die Untertrommel in die Steigerohre eintretenden Wassers aus. Ohne besondere Maßnahme

  würde also eine hohe Leistung des Kes els im Vergleich

  mit den bisherigen Kesseln mit natürlichem Umlauf nicht zu

  erreichen sein, da ein Teil der bisher in den Steige-Ss

  lungarohren aufgenommener-Wärme zunächst zur Erhitzung

  des Waoooro auf die siedetemperatur benötigt würde. Deswegen

  wird die bisher in den Fallrohren untergebrachte Heizfläche

  ersetzt durch einen im Rauchgaszug hinter dem Jberhitzer

  liegenden Speisewasservorwärmer, dessen Form und Lage nun aber beliebig sein k nn. In diesem Speisewasservorwärmer wird das Wasser nunmehr auf einen nahe an der Siedetemperatur

  liegenden nrmerad erhitzt, so da « o das., asaer bei

  seinem Lintritt in die Hteige-Strahlungsyohre nicht nur

  dieselbe uondern oognr eine htjh'n Temperatur besitzt wie

  bei dinbm asserrohrkesLel mit natürlichem Umlauf der bekann-

  ten Bauart. Bisher mußte man dagegen das beheizte Fallrohr-

  bündel so bemessen, das mit absoluter Sicherheit auch bei wechselnden Betriebszuständen eine, wenn auch geringe Verdampfung vermieden wurde, da sonst der. @asserumlauf gestört worden wäre. Ein nicht unbeträchtlicher Restteil von Flüssig-

  keitswlirme Iunate also dem Nasser in den Strahlungsrohron

  noch zugeführt werden. Da also nicht die ganze in diesen ohren ubertragene Wärme zur Verdampfung ausgenutzt werden konnte, mußte die Leistung des Kessels um diesen Betrag hinter einer theoreti chen Maximalleistung zurückbleiben.
• Bei dem der Erfindung entsprechenden Kessel kann die Temperatur des in die Strahlungsrohre eintretenden Wasse@s aber in dem im Rauchgaszug liegenden Speisewasservorwärmer bis shehr nahe an die Verdampfungsgrenze gebracht werden, da Störungen des Wasserumlaufes durch eine-gegebenenfalls bei verschiedenen Betriebsbedingungen zu weitgehende Erwärmung-nicht auftreten kännen, weil die Speisepumpe das Wasser dauernd durch den Vorwärmer hindurohdrUckt. Ein weitererVorteilist, das die Temperatur des Wassers durch geeignete Ausbildung des Speisewasservorwärmers und Änderungen der Geschwindigkeit des Wassers in dem Speisewasservorwärmer weitgehend verändert werden kann. Der Speisewasservorwärmer erfüllt weiterhin die bisherige Aufgabe des Fallrohrbündels, den naohgesohalteten Luftvorwärmer vor zu starker Erhitzung und Verbremung zu schützen, ein Schutz, der erhöht wird durch eine eventuelle Vergrösserung der Rohre des Luftvorwärmers in den dem Speisewasservorwärmer zunächstliegenden Teile, die eine stärkere Kühlung der Rohre durch die grössere Luftmenge die sie durchströmt, bewirkt.
• Die Rohre des Luftvorwärmers sind zweckmässig durch Wahl eines ovalen oder stromlinienförmigen Querschnittes als sogenannte Rohrscheiden ausgebildet.
• Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung ist eine besondere Ausbildung der Abzugsquerschnittes für die Heizgase aus dem Feuerraum, die ein möglichst kontinuierliches Abströmen der Heizgase gewährleistet. Zusammen mit einer Verengung des Abzugs-Querschnittes für die Heizgase vom Feu. rraum durch den @ riihrungsbeheizten Teil des einen Strahlungsrohrbündels, den Überhitzer, den Speisewass vorwärmer und den Luftvorwärmer zum Rauchfang hin, die etwa der fortschreitenden Abkühlung der Kauohgaee entsprechend verläuft, ergibt sich ein sehr gleichmässiges , stauungsfreies Durchströmen der Luft, die durch den Brennstoff im Peuerraum zu Heizgasen wird, zum Rauohfang hin. Höchste Ausnutzung der Wärme und höchste Kesselleistung wird dadurch sichergestellt. Leitvorrichtungen können gegebenenfalls dieses gleichmäßige Strömen an einer Stelle fördern, an der vielleicht Wibelbildungen eintreten könnten.

  In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung bei-

  spielsweise dargestellt, und zwar an zwei verschiedenen Kies-

  aelformen,

  In beiden Figuren gleichlautend bezeichnet ist die

  Obertrommel mit 1 und die Untertrommel mit 2. Die Trommeln

  sind durch die Strahlungorohro 3, 3a ; die Strahlungsrohre 4

  und die den Verlauf der Strahlunaruhro 4 angepaßten Fall-

  rohre 5 miteinander verbunden. Die Strahlungsrohr 4 bilden

  eine rohrwand, die bereits die hinter dieser rohrwand liegen-

  den Fallrohre 5 abschirmt, doch können dl. ooe zur grö. seren

  Sicherhelt durch dio./aud 6 gegen die Strahlunsrohre 4 abge-

  deckt werde. Die 3trahlungarohre 3 sind in ihrem oberen Teil

  versetzt angoordnot, um den Durchtritt der Heizgase zum

  Hauohfang zu ermöglichen. Sie Vtlnnon auch ein-oder mehrfach

  g e g a b e 1 t soin (3', $", 3''', 3'*'', 3a', 3a")

  um eine VergrCosurjng der berhrungsbeheizten Heizfläohen

  im auohgasdurohtritt zu erreichen. Hinter diesen durch die

  genannten rohre gebildeten Heizflächen sind dem Zuge der Heinz-

  gase folgend der eihe nach ein uberhitzer 7, ein hauohgas-

  speisejdaseervorwärmer 8 und ein z.'. eoktaäsoig mehrstufiger

  Luftvorwärwer 9, 9', 9'* angeordnet.

  Aus dem Speisewasservorwarmer 8 gelangt das Speise-

  wasser direkt ion die Obertrommel l.

  Die Möglichkeit, in diesem Speisewasservorwärmer enge

  Rohre zu verwenden, gegenüber den weiten Fallrohren des

  beheizten Pallrohrbündels der bisher bekannten Bauart, ergibt

  in erwünschter weise einen besseren dttrmeübergang. Dies

  ist der Fall, weil das Speisewasoer zwangsweise von der

  Kesselspeisepumpe durch den Speisewasservorwärmer hinduroh-

  edruokt wird.

  Zwecke stärkerer Kühlung durch die hindurchströmende Luft

  kann der zunächst von den Heizgasen berührte Teil des Luft-

  vorwärmer 9 größere Hohraohelden aufweisen als der oder

  die folgenden Teile 9'und 9'. Die Heizgltse die aus fugeführter Luft und beispielsweise 01 oder Brennstaub im Feuerraum lo entstehen, strömen ohne Umlenkung dem Rauohfang zu, wobei die verschiedenen Querschnitte entsprechend der Volumenverminderung bei zunehmender Abkühlung der Heizgase abnehmen können.
• Die Gabelungsetellen 11, lla der Strahlungsrohr 3, 3a bezw. das Versetzen dieser Rohre gegeneinander, werden so gewählt, dann eine Stauung der Heizgase im Feuerraum, d. h. an dem Durohtritt durch die berührungsbeheizten Teile der Strahlungsrohre 3, 3a vermieden wird, die sich anderenfalls in einer Geschwindigkeitserhöhung an dieser Stelle äussern würde.
• Ferner können Leitvorrichtungen 12 für die Heizgase hinter dem Speisewasservorwärmer bezw. vor d@m Luftvorwärmer angeordnet werden, die das unbehinderte Abströmen der Heizgase erleichtern.
• In Fig. 2 liegen die Ober-un@ Untertrommeln annähernd senkrecht übereinander. Es ergeben sich in diesem Fall besondess kurze Fallrohre, die eine etwaige Kühlung des im Speisewasservorwärmer weitgehend vorgewärmten Wassers zwischen Ober-und Untertrommel verhindern. Die verschiedene Kesselform der beiden Abbildungen zeigt schon die weitgehende Freiheit in der Formgebung eines nach der Erfindung ausge-

  bildeten Kessels mit natürliche. Wasserumlauf.

  /

  Die Abblldunegen zeigen bereite Beispiele fr die weit-

  gehende Anpassungsfähigkeit den Kessels an gegebene Kessel-

  räume. Gegenüber der Abb. 1 ist in der Abb. 2 außerdem. ten

  Kessel dargestellt, bei dem ein längerer Flammenweg vorhanden

  ist. Durch die Rohre 13, 14 ist bei dieser Bauart eine die

  Stirnseiten den Kosuele ganz oder teilweise abdeckende Rohrwand angedeutet.

  Dia eaohraibung und die Zeichnung sollen keine Be-

  sohränkwlg des Erfindungagegenstandea darstellen hinsichtlich

  nebensächlicher Konetruktionstelle. So ist es insbesondere

  möglich, statt der Abschirmwand 6 eine dichte Rohrwand mit einer davor liegenden Strahlungsrohrreihe oder dergleichen vorzusehen. Auch Zahl und Art der Rohrreihe oder Rohrwände 3, 3a und der Wasserräume können entsprechend den jeweiligen Erfordernissen geändert werden.

Claims (3)

1. X a n ß p r t1 o h o 1.) Waaserrohrkeosel mit natürlichem Umlauf und einer Ober-und einer Untertrommel fUr hohe Drücke und hohe Leistungen, ins- besondere Schiffskessel, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerraum beiderseitig von Strahlungarohren eingehüllt ist, die von der gemeinsamen Untertrommel zur gemeinsamen Obertrommel führen und zwischen denen an einer Stelle ein Abzug für die Heizgase vorgesehen ist, in dem aufeinan- derfolgend hinter den von den Heizgasen durchströmten Steige- rohren ein Überhitzer, ein Speisewasservorwärmer und ein Luftvorwärmer angeordnet sind, die Fallrohre an der dem Rauchgasabzug gegenüberliegenden Seite dem Verlauf der davor liegenden Steigerohre angepaßt und unbeheizt sind, und wobei die Abmessungen des von Steigerohren durchsetzten Querschnittes des überhitzer und die des Speisewasservor- wärmers so gewählt sind, dass das aus dem Speisewasservor- wärmer in die Obertrommel und von dieser durch unbeheizt Fallrohre mit natürlichem Umlauf in die Untertrommel jelangende Wasser einen nahe an der Siedetemperatur liegen- den Wärmegrat annimmt.
2. 2.) Wasserrohrkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Untertrommel senkrecht oder nahezu senkrecht unter der Obertrommel liegt.
3. 3.) Wasserrohrkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der als Rohrsoheiden ausgebildeten Rohre des Luftvorwärmers unmittelbar hinter dem Speisewasservorwärmer großer ist als am Ende des Luftvorwärmers. 4.) Wasserrohrksauel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daza vor den Luftvorwärmer bezw. hinter den Speizewazzer- Vorwärmer eine Leitvorriohtung für die Heizgaze angeordnet ist. Waneerrohrkennel nach Anbpruoh 19 dadurch gekonnseichnotg daez der in dem StrahlungzrohrbUndel, in welchem durch Versetzen der Strahlungzrohre gegeneinander ein Heizg ; a- abzug gebildet ist, dieser Heizgazabzug sohon im autztei- genden Aot der Strahlungerohre beginnt, so dass eine Stauung der heizgase im Feuerraum vermieden wird. 6.) Wazzerrohrkezoel nach Anopruoh l, dadurch gekennzeiohnet, dann die Fläche der im Abzug der Uoizgase auzeer durch Strahlung auch durch Berührung beheizten Strahlungzrohre durch ein-oder mehrfache Gabelung diezer Strahlungzrohre ver- grozzert ist, wobei die Gabelungen derart angeordnet zind, dann eine Stauung der Heizgiine im Feuerraum vermieden wird.