DE2753841C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wasserrohrkessel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Im Wasserrohrkesselbau ist es üblich, zur Aufnahme von Wärmespannungen und rauchgasseitigen Überdrücken Bandagen aus Profilleisten um den Kessel zu legen. Diese Bandagen sind gelenkig um den Kessel gelegt, um Verschiebungen der Wasserrohre gegeneinander und gegenüber der Bandagenkon­ struktion zuzulassen. Diese Bandagen sind jedoch aufwen­ dig und teuer. Bei dem Kessel nach dem Hauptpatent sind jeweils nur zwei Kesselaußenwände durch die Rohrta­ feln gehalten, wodurch nicht immer eine genügende Stei­ figkeit des gesamten Kessels erreicht wird.

Damit ergibt sich die Aufgabe, allen vier Kesselwänden eine auch in ungünstigen Betriebszuständen ausreichende Steifigkeit zu verleihen.

Diese Aufgabe wird, wie im Patentanspruch festgehalten, gelöst.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand von in den Zeich­ nungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen lotrechten Längsschnitt durch einen einzü­ gigen Abhitzekessel nach einer ersten Ausführung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen lotrechten Längsschnitt durch einen einzü­ gigen Abhitzekessel nach einer zweiten Ausführung gemäß der Erfindung;

Fig. 3 den Schnitt nach der Linie III-III in der Fig. 2;

Fig. 4 den Schnitt nach der Linie IV-IV in der Fig. 3 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 5 den Schnitt bzw. die Ansicht nach der Linie V-V in der Fig. 4.

Der Wasserrohrkessel (Typ "Eckrohrkessel") von Fig. 1 hat einen rechteckigen Zug 1, der von Heizgasen von unten nach oben durchströmt wird und in dem Verdampferheizflächen 2 und 3 angeordnet sind. Der Zug ist an seinen vier Wänden von lotrechten Rohren 4, 4′ verkleidet, die an ein unteres Verteilersystem 5 und oberes Sammlersystem 6 angeschlossen sind. Das Sammlersystem 6 steht mit der Dampfabscheidetrommel 7 in Verbindung, von der Fallrohre 8 zum Verteilersystem 5 führen. Zwischen dem Sammler- und Verteilersystem sind (nicht dargestellte) unbeheizte Rücklaufrohre angeordnet, die im Sammlersystem vorabgeschiedenes Wasser dem Vertei­ lersystem unter Umgehung der Trommel 7 unmittelbar zuführen.

An den Front- und Rückwandrohren 4 sind die Verdampferheiz­ flächen 2 arbeitsmittelein- und -austrittsseitig ange­ schlossen, die aus mehreren U-förmig gebogenen, jeweils in einer lotrechten Ebene liegenden Rohren mit horizontalen Rohr­ strecken 2′ und diese verbindenden vertikalen Rohrstrecken 2′′ bestehen. Die Rohre 4, 4′ an den Gaszugwänden sind Flossen­ rohre und gasdicht miteinander verschweißt. Die miteinander verschweißten Flossen bilden zwischen den Rohren 4, 4′ Flacheisenstreifen 10 (Fig. 4 und 5).

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist mit den Wand­ rohren 4, 4′ einer jeden Wand ein Heizflächen-Rohrbündel 2, 3 verbunden, wobei in unterschiedlichen Höhenlagen ange­ ordnete Rohrbündel kreuzweise zueinander angeordnet sind. An den senkrechten Rohrstrecken 2′′ (bzw. an den nicht sichtbaren senkrechten Rohrstrecken der Rohrbündel 3) ist je ein Flacheisensteg 11 angebracht, der den ihm zunächst gelegenen Flacheisenstreifen 10 zwischen zwei Wandrohren 4, 4′ durchsetzt und mit diesem starr ver­ bunden ist.

Auf diese Weise sind einander gegenüberliegende Rohrwände 4, 4′ miteinander verspannt oder gegeneinander versteift. Man erreicht dadurch, daß alle den rechteckigen Gaszug um­ schließenden Rohrwände auch ohne die sonst üblichen Ban­ dagen gegen inneren Überdruck gesichert sind. Wasserrohr­ kessel gemäß der Erfindung sind demnach insbesondere mit Vorteil als Abgaskessel hinter Dieselmotoren und auch Gasturbinen einzusetzen, bei welchen durch Nachexplosionen starke Überdrücke im Gaszug auftreten können.

Wenn bei einem Wasserrohrkessel nach Fig. 1 an jeder Wand ein Heizflächenbündel ein- und austrittsseitig ange­ schlossen ist, so hat jedes Wandrohr/Rohrbündel-System im wesentlichen den gleichen Widerstand, was sich vorteil­ haft auf die Dimensionierung der Zu- und Ableitungsrohre (Verteiler- und Sammlersystem) auswirkt.

Bei dem Wasserrohrkessel nach Fig. 2 geht von den Wand­ rohren 4 je ein Rohrbündel 2 a ab; beide Rohrbündel 2 a versteifen zusammen, wie vorher beschrieben, die gegenüberliegenden Wände 4 gegen­ einander. An den Rohren 4′ der anderen beiden Wände sind Heizflächen nicht angeschlossen, vielmehr ist zwischen den Rohrbündeln 2 a eine Zwanglaufheizfläche 3 a aus Rohrtafeln mit schlangenförmig hin- und hergeführten, durch Rohrbogen 3′′ verbundenen waagerechten Rohren 3′ an­ geordnet, deren Rohre mit einem außerhalb der Kesselum­ mantelung liegenden Verteiler 12 und Sammler 13 verbunden sind (Fig. 3). An den Rohrbogen 3′′ ist ein Flacheisen­ steg 11′ angebracht, der wieder mit dem Flacheisenstrei­ fen 10 zwischen zwei Wandrohren starr verbunden ist. Hier­ durch werden jeweils zwei gegenüberliegende Wände 4′ ge­ geneinander versteift.

Die Rohrsysteme, bestehend aus einem Wasserrohr 4 und der daran befestigten Rohrtafel 2 a (Fig. 2), können damit in ihrer Gestalt vollkommen gleich ausgebildet werden, was die Fertigung und Lagerhaltung begünstigt; beim Einbau wird lediglich das System 20, 21 um 180° gedreht, so daß das System 22, 23 entsteht. Um auch hier gleiche Zu- und Ableitungen für die Rohre 4, 4′ zu erhalten, werden die Widerstände der Rohre 4′ denen der Rohre 4, z. B. durch Drosselblenden, angepaßt.

Die Anordnung einer die Wände 4′ gegeneinander versteifen­ den Zwanglaufheizfläche 3 a hat den Vorteil, daß diese kleinere Rohrdurchmesser erhalten kann, so daß die Rohr­ schlangen 3′ zwischen den Flacheisenstreifen oder Flossen­ stegen 10 der Wandrohre 4′ hindurchgesteckt werden können (Fig. 4). Als weiterer Vorteil wird erreicht, daß zur et­ waigen Auswechslung von Rohren allenfalls an drei Seiten des Kessels Platz benötigt wird.

Während bei dem Wasserrohrkessel nach Fig. 1 die Wandrohre 4, 4′ an gegenüberliegenden Wänden um einen halben Achsab­ stand zueinander versetzt sind, sind sie bei dem Kessel nach Fig. 2 miteinander fluchtend angeordnet (Fig. 3).

Vorzugsweise durchragen die Flacheisenstege 11, 11′ die Flacheisenstreifen 10 zwischen den Rohren 4, 4′ und sind mit diesen Streifen auf der Gaszugaußenseite verschweißt.

Bei den U-förmigen Rohrbündeln können, um die Versteifungs- oder Stützkraft zu erhöhen, die lotrechten Rohrstrecken 2′′ miteinander in waagerechter Richtung verbunden sein, und die­ se Verbindungen können in ihrer Verlängerung den den Flach­ eisenstreifen 10 durchsetzenden Steg bilden.

Claims (1)

1. Wasserrohrkessel mit einem an wenigstens zwei gegenüber­ liegenden Wänden von gasdicht miteinander verschweißten lotrechten Rohren verkleideten Gaszug, in dem diesen durchsetzende, an den Wandrohren arbeitsmittelein- und -austrittsseitig angeschlossene lotrechte Rohrtafeln an­ geordnet sind, die jeweils aus mehreren mäander- oder U-förmig gebogenen, in einer Ebene liegenden Rohren mit waagerechten oder geneigten Rohrstrecken sowie diese ver­ bindenden senkrechten Rohrstrecken und/oder aus schlangenförmig hin- und hergeführten, durch Rohrbogen verbundenen waagerechten Rohrstrecken bestehen, wobei die Achsen der Rohre in einer jeden Wand des Wasserrohr­ kessels im wesentlichen gleichen Abstand zueinander haben und die Rohre in der einen Wand zu denjenigen in der ge­ genüberliegenden Wand um einen halben Achsabstand ver­ setzt sind und zwischen den Rohren der den arbeitsmittel­ seitigen Anschlüssen der Rohrtafeln gegenüberliegenden Wand in Achsrichtung der Rohre verlaufende Flacheisen­ streifen vorhanden sind, wobei jede Rohrtafeln (2, 3) mit jedem ihrer Rohre an beiden gegenüberliegenden Rohrwän­ den (4) kraftanschlüssig verbunden ist, nach Patent 27 48 650, dadurch gekennzeichnet, daß in unterschiedlichen Höhen­ lagen befindliche Rohrtafeln (2, 3; 2 a, 3 a) jeweils kreuzweise zueinander angeordnet sind.