DE2604784B2

DE2604784B2 - Rohrheizkessel mit einem senkrechten Gehäuse

Info

Publication number: DE2604784B2
Application number: DE19762604784
Authority: DE
Inventors: Friedrich 2111 Heidenau Cramer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-02-07
Filing date: 1976-02-07
Publication date: 1979-04-26
Also published as: DE2604784C3; DE2604784A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Rohrheizkessel mit einem senkrechten Gehäuse, in dem eine Brennkammer, eine Brennereinrichtung sowie allseitig einen mittigen Brennraum umgebende mit kreisförmigen Sammelrohren verbundene, das Heizmedium führende, senkrechte Hauptrohre angeordnet sind, die radial zum Brennraum gerichtete Nebenrohre aufweisen sowie mit einem über dem Brennraum angeordneten Rauchgas-Sammelkanal.

Ein derartiger als Wasserrohr-Strahlungsdampferzeuger ausgebildeter Rohrheizkessel ist bereits durch die DE-PS 8 06 854 bekanntgeworden. Dieser Rohrheizkessel ist mit allseitig den Feuerraum auskleidenden, oben nach dem Feuerraum ausgebogenen, in einen Oberkessel mündenden Verdampfungsrohren versehen, bei dem letztere eng aneinandergelegt eine geschlossene Feuerraumwand bilden, wobei die Verdampfungsrohre unten wechselseitig an zwei konzentrisch liegende Ringkammern und oben an einen mittig die Rauchgase durchlassenden, senkrecht stehenden Ringkessel und die außen liegenden Fallrohre an die -Ringkammern angeschlossen sind.

Dieser Rohrheizkessel erfordert aufwendige Rohrbiegearbeiten und ermöglicht auch keine modulartige Erweiterung. Es ist vielmehr erforderlich, für jede gewünschte Kesselleistung einen besonderen Kessel mit individuell angepaßten Wasser- und Verdampfungsrohren zu erstellen.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, einen Rohrheizkessel zu schaffen, der aus einem Basiskesselelement besteht, das zur Leistungserweiterung modulartig mit weiteren Kesselelementen verbunden werden kann.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß die Hauptrohre Rauchgas-Durchtrittsöffnungen aufweisen und mit im Durchmesser reduzierten Endabschnitten versehen sind. Weitere Merkmale der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 den Rohrheizkessel in einer Seitenansicht im Schnitt in einer Explosionsdarstellung,

F i g. 2 den Röhrenteil in einer Seitenansicht im Schnitt,

F i g. 3 den Röhrenteil in einer Draufsicht im Schnitt, F i g. 4a ein Röhrenglied in der Seitenansicht,

Fig.4b ein Röhrenglied in der Seitenansicht im Schnitt,

F i g. 5 den oberen Abschnitt des Rohrheizkessels mit Rauchgassammelkanal und unterem Ringdeckel in einer Seitenansicht im Schnitt in einer Explosionsdarstellung,

F i g. 6 die Anordnung des Deckels in einer Seitenansicht im teilweisen Schnitt,

F i g. 7 den unteren Ringdeckel in einer Draufsicht,

Fig.8 den Röhrenteil mit Rauchgassammelkanal in einer Draufsicht,

F i g. 9a bis 9c die Anordnung des Brenners für einen Zwillings-Rohrheizkessel,

Fig. 10a ein Standgehäuse mit Brennkammer und einem Rosteinsatz für Feststoffbrand in einer Seitenansicht im Schnitt,

Fig. 10b ein Standgehäuse mit Brennkammer und pinpm Rostcirjsatz für Feststofibrand in einer Draufsicht

im Schnitt,

F i g. 11 einen oberen Abschnitt eines Rohrheizkessels mit einem Sturzbrenner in einer Seitenansicht im Schnitt,

Fig. 12 hintereinander angeordnete Röhrenteile in der Seitenansicht

Der Rohrheizkessel 10 besteht aus einem Standgehäuse 20, einem Röhrenteil 30, einem Kesselman;al 50 mit Rauchgassammelkanal 60 und Aufsatzkranz 70 und einem Deckel 80 (Fig. 1). !n dem Standgehäuse 20 ist eine Brennkammer 21 derart ausgebildet, daß das Abgas vertikal durch eine obere Rauchgasdurchtrittsöffnung 23 in den Brennraum 31 des Röhrenteils 30 abgelenkt wird. Auf der Brennerplatte 22 des Standgehäuses 20 ist ein Brenner 24 aufgeschraubt

Der Röhrente.l 30 besteht aus zwei kreisförmigen Sammelrohren 33, 34, zwischen denen die Röhrenglieaer 32 angeordnet sind (F i g. 2). Das obere Sammelrohr 34 weist einen Vorlaufstutzen 35, das untere Sammelrohr 33 einen Rückiaufstutzen 36 auf. Jedes Röhrenglied 32 besteht aus einem Hauptrohr 37, dessen Endabschnitte 38 eingezogen sind, und zwei zu dem Hauptrohr 37 parallelen Nebenrohren 39, 40 mit gegenüber dem Hauptrohr 37 geringerer Nennweite. Die Hauptrohre 37 und die Nebenrohre 39, 40 sind in einer Ebene 2^r> angeordnet. Vorzugsweise sind die Endabschnitte der Nebenrohre 39, 40 ebenfalls eingezogen oder angefast, um die Verbindung untereinander und mit dem Hauptrohr 37 durch Schweißung od. dgl. zu erleichtern. Jedes Hauptrohr 37 ist endabschnittsseitig mit den «> Sammelrohren 33, 34 derart verbunden, daß die Nebenrohre 39, 40 in den Brennraum ragen. Die durch die Haupt- und Nebenrohre gebildeten Ebenen sind dabei winklig zu den sammelrohrumfangsseitigen Tangenten ausgerichtet. J^r·

Durch die eingezogenen Endabschnitte 38 der Hauptrohre 37. die fertigungstechnische Vorteile bieten, werden zwischen Hauptrohren 37 größere Rauchgas-Durchtrittsöffnungen 41 ausgebildet, durch die im Bereich des oberen Sammelrohres 34 das Rauchgas in ·»» den Rauchgassammelkanal 60 tritt, während sie im Bereich des unteren Sammelrohres 33 zur Halterung von Rosten od. dgl. dienen. Ferner bewirken die Endabschnitte 38 eine verstärkte Turbulenz in den Hauptrohren 37, wodurch der Wärmeübergang erhöht 4^r> wird(F ig.3bis4b).

Im Bereich des oberen Sammelrohres 34 ist in den Röhrenteil 30 ein Aufsatzkranz 70 gesetzt, durch dessen Rohrstutzen 71 die Rauchgase in den Rauchgassammelkanal 60 geleitet werden. An dem äußeren Umfang des ^r>o Aufsatzkranzes 70 ist mittels Stegen oberhalb der Nebenrohre 40 und diese nicht überragend ein umlaufender Ringsteg 74 angeordnet, an dem außenseitig der Rauchgassammelkanal 60 befestigt ist.

Der Ringsteg 74 dient als Führung für den unteren ^v> Ringdeckel 82 des Deckels 80, der aus einem Rohrstutzen 83 mit auf dem äußeren Umfang angeordneten umlaufenden Steg 84 und einem Flansch 85 mit einer Ringnut 86 besteht. Die Ringnut 86 ist auf den Ringsteg 74 schiebbar (F ig. 5). Indem Flansch 85 ist eine Revisionsöffnung 87 ausgebildet, deren Form und Abmessung dem Freiraum zwischen zwei Röhrengliedern 32 entspricht. Der untere Ringdeckel 82 ist mittels einer Dreipunktzange 4, die zwischen dem Steg 84 und dem Flansch 85 geführt ist, drehbar, so daß die Revisionsöffnung 87 zur Reinigung der Röhrenglieder 32 über jeden Freiraum zwischen zwei Röhrengliedern 32 gedreht werden kann. Die Ρ.ον!5!θΠ5οίίπυη^σ 87 kann mit einer nicht näher dargestellten Klappe abgedeckt werden (F ig. 7).

Der Oberdeckel 81 des Deckeis 80, an dessen Unterseite eine umlaufende Nu*. 88 ausgebildet ist, ist auf den Rohrstutzen 83 einsetzbar. Auf dem Rauchgassammelkanal 60 ist ein Scharnier 61 angeordnet, um das der Oberdeckel 81 mittels eines Hebels 89 und damit auch der untere Ringdeckel 82 schwenkbar ist (F i g. 6).

An dem Rauchgassammelkanal 60 ist seitlich ein Abgasstutzen 62 angeformt, über den das Abgas zum Schornstein geführt werden kann (F i g. 8).

Für Zwillings-Rohrheizkessel 11, bei denen zwei Röhrenteile 30 parallel angeordnet sind, ist die Verwendung eines Standgehäuses 25 mit zwei Brennkammern 21 möglich, die jeweils einem Röhrenteil 30 zugeordnet sind (F i g. 9a—9c). Ein Brenner 24 ist mittig angeordnet und kann in zeitlichen Abständen von einer Brennkammer zur anderen geschwenkt werden. Es ist auch die Verwendung eines Brenners 26 möglich, der kontinuierlich von einer Brennkammer 21 zur anderen schwenkt.

Der erfindungsgemäße Rohrheizkessel 10 ist leicht auf Feststoffbrand umstellbar. Hierzu wird der Brenner 24 von dem Standgehäuse entfernt und in die Brennkammer 21 ein Rost 27, der vorzugsweise zweiteilig ausgebildet ist, eingelegt, wobei randseitig gekröpfte Greifarme 27a in die Rauchgas-Durchtrittsöffnungen 41 zwischen den Endabschnitten 38 der Hauptrohre 37 geschoben und auf dem unteren Sammelrohr 33 gehaltert werden. Im Bereich der Brennkammer 21 wird der Rost 27 auf an dem Standgehäuse befestigten Zapfen 29 abgestützt. Mittels eines Hebels 29a kann der Rost 27 gerüttelt oder angehoben werden, so daß Asche leicht aus der Brennkammer 21 durch die Reinigungsöffnung 28 entfernbar ist (F ig. 10a, 10b).

Es ist auch möglich, auf dem Deckel 80 einen Sturzbrenner 95 anzuordnen (Fig. II). Hierzu muß aber vorher auf den Absatz 72 des Aufsatzkranzes 70 ein diffusorartiges Rohrstück 96 gesetzt werden, das in den Brennraum 31 ragt und dessen ausreichende Durchspülung mit Rauchgas gewährleistet.

Zur Erzielung größerer Leistungen können mehrere Röhrenteile 30 aufeinandergesetzt werden, wobei die oberen und unteren Sammelrohre 34, 33 an gemeinsamen Vor- und Rücklaufleitungen 8, 9 angeschlossen werden (Fig. 12). Derartig ausgebildete Rohrheizkesseleinheiten können auch waagerecht angeordnet werden. Bei diesen übereinander angeordneten Röhrenkesseleinheiten wird für die Rücklaufleitung 9 vorteilhaft ein doppelwandiges Rohr verwandt, wobei das innere Rohr als Fallrohr 9a dehnungsanpassend unterteilt und an dem äußeren Mantelrohr 9b abstandsgehaltert ist. Die Rücklaufstutzen 3 der einzelnen Röhrenteile 30 sind direkt mit dem Mantelrohr 9b durch Schweißung od. dgl. verbunden, wobei in diesen Bereichen in dem Fallrohr 9a Ausnehmungen 2 zum Eintritt des Rücklaufwassers ausgebildet sind. Stark erwärmtes Rücklaufwasser kann in dem Zwischenraum zwischen dem Mantelrohr 9b und dem Fallrohr 9a aufsteigen und über ein Ausweichrohr 6 in die Vorlaufleitung 8 strömen.

Der erfindungsgemäße Rohrheizkessel 10 ist außerordentlich leicht zu fertigen und somit preiswert herzustellen. Zur Herstellung der Röhrenteile 30 sind lediglich einfache Schweißverbindungen vorzunehmen. Es ist ferner durch die Ausbildung des Rohrheizkessels 10 gewährleistet, daß auch bei hohen thermischen

Belastungen keine Schaden infolge Spannungen auftreten, da sich der Rohrheizkessel 10 allseits gleichmäßig dehnt. Der Kesselmantel 50 mit einer Wärmeisolierung ist einfach um den Röhrenteil 30 in gleichmäßigem Abstand von den Hauptrohren 37 zu legen und erstreckt sich von dem Standgehäuse 20 bis zu dem Rauchgassammelkanaieo.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rohrheizkessel mit einem senkrechten Gehäuse, in dem eine Brennkammer, eine Brennereinrichtung sowie allseitig, einen mittigen Brennraum umgebende mit kreisförmigen Sammelrohren verbundene, das Heizmedium führende, senkrechte Hauptrohre angeordnet sind, die radial zum Brennraum gerichtete Nebenrohre aufweisen sowie mit einem über dem Brennraum angeordneten '° Rauchgas-Sammelkanal, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptrohre (37) Rauchgas-Durchtrittsöffnungen (41) aufweisen, und mit im Durchmesser reduzierten Endabschnitten (38) versehen sind.

2. Rohrheizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite des das obere Sammelrohr (34) und die Endabschnitte (38) der Hauptrohre (37) einschließenden Rauchgassammelkanals (60) ein rohrförmiger Aufsatzkranz (70) angeordnet ist, dessen freier Querschnitt durch einen Deckel (80) verschlossen ist.

3. Rohrheizkessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (80) an einem an einem Ringsteg (74) des Aufsatzkranzes (70) angeordneten Scharnier (61) schwenkbar gelagert ist und einen auf dem Ringsteg (74) drehbaren unteren Ringdeckel (82) sowie einen mit diesem verbundenen Oberdeckel (81) aufweist.

4. Rohrheizkessel nach Anspruch 3, dadurch ⁱⁿ gekennzeichnet, daß an dem unteren Ringdeckel (82) ein Rohrstutzen (83) angeordnet ist, der mit einer Dreipunktzange (4) in einer den Aufsatzkranz (70) auf dem Ringsteg (74) drehenden Wirkverbindung steht, und in einem Flansch (85) des unteren Ringdeckels (82) eine drehbare Revisionsöffnung (87) angeordnet ist.

5. Rohrheizkessel nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Aufsalzkranz (70) ein diffusorartiges, in den Brennraum (31) ragendes ⁴⁽⁾ Rohrstück (96) angeordnet und auf dem Oberdeckel (81) ein Sturzbrenner (95) vorgesehen ist.

6. Rohrheizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Brennkammer (21) ein Rost (27) angeordnet ist, der mittels Greifarmen (27a) auf dem unteren Sammelrohr (33) zwischen den Endabschnitten (38) des Hauptrohres (37) und auf in die Brennkammer (21) ragenden Zapfen (29) gelagert ist.

7. Rohrheizkessel nach Anspruch 1, dadurch ^Γ)0 gekennzeichnet, daß auf dem Gehäuse (25) zwei parallel angeordnete aus Haupt- und Nebenrohren gebildete Röhrenteile (30) angeordnet sind, wobei jeder Röhrenteil (30) eine Brennkammer (21) aufweist, die mit einem schwenkbaren Brenner (24, ⁵^ 26) versehen ist.

8. Rohrheizkessel nach Anspruch 1 und 7 dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Röhrenteile (30) vertikal oder horizontal hintereinander angeordnet und die Sammelrohre (34, 33) mit je einer gemeinsamen Vor- und Rücklaufleitung (8, 9) verbunden sind, und daß die Rücklaufleitung (9) doppelwandig ausgebildet ist, wobei das innere Rohr (9a) als Fallrohr im Abstand von dem Mantelrohr (9b) befestigt ist und im Bereich der mit dem ^b5 Mantelrohr (9b) verbundenen Rücklaufstutzen (3) Ausnehmungen (2) aufweist und das Mantelrohr (9b) oberhalb des höchsten Röhrcnteils (30) durch ein Ausweichrohr (6) mit der Vorlaufleitung (8) verbunden ist.