DE290060C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-■M 290060 KLASSE 13 d. GRUPPE

HERMANN BARTSCH in HAMBURG.

angeordnetem Überhitzer.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. August 1913 ab.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Überhitzeranordnung an Wasserrohrkesseln mit engen Wasserrohren zwischen Ober- und Unterkesseln, die gestattet, dem Dampf eine sehr hohe Temperatur zu geben, und die sich allen Verhältnissen des Betriebes, auch unregelmäßigem Betrieb, z. B. an Bord von Schiffen, anpaßt.

Der Überhitzer ist neben und über dem

ίο Feuerraum des Kessels, in der Längsrichtung des Feuerraumes, angeordnet, ohne von diesem durch= einen Wasser oder Dampf führenden Kesselteil getrennt zu sein.

Die Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Überhitzer und dem Feuerraum eine hohle feuerbeständige Wand angeordnet ist, die sich in der Längsrichtung des Kessels erstreckt, so daß die Überhitzerrohre nicht mit Heizgasen höchster Temperatur in Berührung kommen können.

Der Hohlraum dieser Wand kann zum Hindurchleiten und Vorwärmen von Luft verwendet werden.

In der Hohlwand angeordnete Öffnungen nach dem Feuerraum, oder nach dem Raum unter dem Rost, oder nach beiden Räumen gleichzeitig, dienen zum Einleiten von in der Hohlwand vorgewärmter Verbrennungsluft in diese Räume.

Ein weiteres Kennzeichen der neuen Überhitzeranordnung besteht darin, daß die an sich bereits bekannte Teilung des Heizgasstromes in der Weise erfolgt, daß die den Feuerraum des Kessels begrenzende Rohrwand an zwei getrennten Stellen Öffnungen enthält, durch welche die Heizgase aus dem Feuerraum zwischen die Wasserrohre des Kessels treten.

Ein Teil der Heizgase, welcher durch die vom Überhitzer weiter entfernten Öffnungen der Rohrwand in das Rohrbündel des Kessels eintritt, legt daher im Rohrsystem des Kessels einen längeren Weg zurück als ein anderer Teil der Heizgase, welcher durch die dem Überhitzer näherliegenden Öffnungen der ' Rohrwand in das Rohrbündel des Kessels eintritt.

Beide Teile des Heizgasstromes vereinigen sich aber vor ihrem Eintritt in das Überhitzerrohrbündel in einem zwischen Überhitzerrohrbündel und Kesselrohrbündel liegenden Raum und durchziehen vereinigt das Überhitzerrohrbündel.

Ein besonderer Vorteil der neuen Anordnung gegenüber bekannten Anordnungen liegt darin, daß zwischen dem Überhitzer- und dem Kesselrohrbündel keine Klappe vorhanden ist. sondern die Regelung der Überhitzertätigkeit bzw. dessen Ausschalten aus dem Heizgasstrom durch Klappen bewirkt wird, die den Heizgasstrom erst nach Verlassen des Kessels bzw. Überhitzers beeinflussen. Die Regelungsklappen liegen daher in . einem kühlen Teil des Heizgasstromes und können nicht durch hohe Temperaturen zerstört werden.

Die Fig. ι bis 6 zeigen Ausführungsbeispiele des Überhitzers für Wasserrohrkessel

mit zwei Unterkesseln und einem Oberkessel und wagerecht in der Längsrichtung des Kessels verlaufendem Heisgaszug.

Die Fig. 7 und 8 zeigen ein Ausführungsbeispiel des Überhitzers für einen Wasserrohrkessel mit zwei voneinander getrennten Feuerungen, bei welchem die Heisgase in den Rohrbündeln auf und ab geführt sind.

Im Ausführungsbeispiel Fig. 1 bis 4 zeigt Fig. ι einen Querschnitt durch den Kessel nach Linie E-F von Fig. 2, Fig. 2 eine Seitenansicht, Fig. 3 einen Querschnitt durch den Überhitzer nach Linie C-D von Fig. 2, und Fig. 4 einen wagerechten Schnitt nach Linie A-B von Fig. 1 und 3.

Der Kessel besteht aus einem Oberkessel 2 und zwei Unterkesseln 1, die in bekannter Weise durch Bündel von Wasserrohren 3 miteinander verbunden sind.

Am vorderen Ende des Kessels ist zu beiden Seiten des Feuerraumes 10 und über demselben der Überhitzer angeordnet. Dieser wird gebildet aus den unteren Dampfkammern 5 und den oberen Dampf kammern 6, die durch Rohrbündel 7 miteinander verbunden sind.

Um die Überhitzerrohre 7 vor der direkten Einwirkung der von dem Rost 4 aufsteigenden Heizgase zu schützen, ist die Neuerung getroffen, daß zwischen den Überhitzerrohren 7 und dem Feuerraum 10 auf jeder Kesselseite je eine hohle Schutzwand 11 angeordnet ist, die sich in der Längsrichtung des Kessels bis mindestens an das erste der Wasserrohre 3 erstreckt. Der Hohlraum der Wand 11 ist durch Querwände 26 (Fig. 2) so geteilt, daß die bei 25 (Fig. 3 und 4) in die Wand 11 eintretende Luft die Hohlwand 11 in ihrer Längsrichtung

■ mehrmals hin und zurück durchströmt, wobei sie vorgewärmt durch Öffnungen 13 in den Verbrennungsraum 10 und durch Öffnungen 12 in den Raum unter dem Rost 4 tritt.

Der Weg der Heizgase ist bei eingeschaltetem Überhitzer folgender: Vom Rost 4 aufsteigend, treten sie durch zwei Öffnungen 14 und 15 (Fig. 4) der den Feuerraum 10 begrenzenden Rohrwand des Kessels zwischen die Wasserrohre ein. Sie durchziehen das Wasserrohrbündel wagerecht in der Längsrichtung des Kessels, treten aus dem Wasserrohrbündel an dessen Stirnseite aus, gelangen in den zwischen Überhitzerrohrbündel und Wasserrohrbündel liegenden Raum 16, durchströmen vereinigt das Rohrbündel 7 des Überhitzers, treten aus dem Überhitzerrohrbündel in die Rauchgaskammer 17 und ziehen dann aufwärts durch den Schornstein 18 ab.

Um den Überhitzer aus dem Heizgasstrom auszuschalten, wird die Klappe 20 (Fig. 3) über dem Überhitzerrohrbündel 7, durch welche die Rauchgaskammer 17 gegen den Schornstein 18 abgeschlossen werden kann, geschlossen und die Klappe 21 über dem Wasserrohrbündel 3 (Fig. 1), durch welche die Rauchgaskammer 24 gegen den Schornstein 18 abgeschlossen werden kann, geöffnet. Die Heizgase gehen dann folgenden Weg: Sie treten wieder bei 14 und 15 (s. Fig. 4) aus dem Feuerraum 10 zwischen die Wasserrohre des Kessels, durchziehen nun in zwei Strömen das Wasserrohrbündel 3 nach den besonderen Austrittsöffnungen 23, die in der äußeren Rohrwand durch Weglasseiwon Wasserrohren vorgesehen sind und ziehen vereinigt durch diese Austrittsöffnungen in die Rauchgaskammer 24 und dann auf \värts durch * den Schornstein 18 ab.

Der Näßdampf tritt vom Dampfraum des Oberkessels 2 (s. Fig. 3) durch das Rohr 8 in die Eintrittsabteilung der linken Dampfkammer 6 des Überhitzers, durchströmt das linke Überhitzerrohrbündel, tritt durch das Rohr 30 in die rechte Dampfkammer 6 des rechten Überhitzerrohrbündels, durchströmt das rechte Überhitzerrohrbündel und wird aus der Austrittsabteilung der rechten Dampfkammer 6 durch das Rohr 9 zur Arbeitsmaschine abgeführt.

Statt den Überhitzer auf beiden Seiten des Kessels anzuordnen, kann derselbe auch nur auf einer Seite des Kessels liegen. Ferner sind Ausführungsbeispiele möglich, bei denen statt der beiden oberen Dampf kammern 6 nur eine einzige obere Dampfkammer vorgesehen ist, die dann unter dem Oberkessel 2 liegen würde, oder bei denen die Überhitzerrohre ¹J, ohne in eine obere Dampfkammer zu münden, direkt von der linken unteren Dampfkammer 5 über den Feuerraum 10 nach der rechten unteren Dampfkammer 5 geführt werden, oder bei denen unter Beibehaltung der oberen Dampfkammern 6 nur ein Teil der Überhitzerrohre 7 direkt von der linken unteren Dampfkammer 5 nach der rechten unteren Dampfkammer 5 über den Feuerraum 10 geführt werden.

Das Ausführungsbeispiel Fig. 5 und 6 stellt eine andere Ausführungsform des Überhitzers dar, der zu beiden Seiten des Feuerraumes 10 eines Kessels nach Fig. 1 an einem Kesselende angeordnet ist.

Die linke Hälfte der Fig. 5 zeigt die äußere Ansicht des Kessels mit den vorgelagerten Dampfkammern 5 und 6 des Überhitzers. Die rechte Hälfte der Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch den Überhitzer und Feuerraum des Kessels nach Linie G-H der Fig. 6.

Die Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht von Überhitzer und Kessel nach Abnahme der Seitenverkleidung. Die unteren und oberen Dampf kammern 5 und 6 jeder Überhitzerseite sind durch die Schlangenröhren 7, welche sich in der Längsrichtung des Kessels erstrecken,

. miteinander verbunden. Zwischen dem Feuerraum ίο und den Überhitzerröhren 7 ist wieder auf jeder Seite des Feuerraumes die hohle Wand 11 angeordnet, die in der Längsrichtung j bis zum ersten der Wasserrohre 3 reicht. Der Hohlraum der Wand 11 ist bei diesem Ausführungsbeispiel durch eine Längswand in zwei parallele Räume geteilt.

Die Luft, welche durch die Öffnungen 25 in der Frontwand des Gehäuses auf jeder Kesselseite in die Hohlwand 11 eintritt, durchzieht die Wand 11 zuerst nach unten, tritt um die mittlere Scheidewand herum und durchzieht die Wand 11 nach oben. Durch die Öffnungen 12 und 13 (Fig. 5) tritt die Luft, welche bei ihrem Weg durch die Hohlwand 11 vorgewärmt wurde, aus der Hohlwand in den Raum unter dem Rost 4 und in den Feuerraum 10 ein.

Der Naßdampf tritt aus dem Dampfraum des Oberkessels 2 (Fig. 5) durch das Rohr 8 in die linke obere Dampfkammer 6 des Überhitzers. Nach Durchströmen des Schlangenrohrsystems der linken Überhitzerseite tritt der Dampf durch das Rohr 30 nach der rechten Überhitzerseite und wird nach Durchströmen dieser Seite aus der Austrittsabteilung der rechten oberen Dampfkammer durch das Rohr 9 zur Arbeitsmaschine abgeführt.

Der Zug der. Heizgase durch Kessel und Überhitzer entspricht dem in dem Ausführungsbeispiel Fig. ι bis 4 geschilderten.

Bei dem Ausführungsbeispiel Fig. 5 und 6 ist im Gegensatz zu dem Beispiel Fig. 1 bis 4 nur die Abänderung getroffen, daß die zum Ausschalten des Überhitzers dienenden Klappen 20 und die Klappen 21, welche die Austrittsöffnungen 23 abschließen, direkt auf den Überhitzerrohren 7 bzw. den Wasserrohren 3 angeordnet sind. Durch Anbringen von Abdeckblechen 31 auf den Überhitzerrohren 7 und den Wasserrohren 3 ist Vorsorge getroffen, daß die Heizgase nur aus den durch die Klappen verschlossenen Öffnungen aus dem Überhitzerrohrbündel 7 bzw. dem Wasserrohrbündel 3 austreten können.

Die Überhitzeranordnung kann bei dem Ausführungsbeispiel Fig. 5 und 6 auch nur auf einer Kesselseite vorgesehen werden.

Auch können die Überhitzerrohre 7, statt wie im Ausführungsbeispiel Fig. 5 und 6 in der Längsrichtung des Kessels angeordnet zu sein, auch senkrecht zu dieser angeordnet werden, wobei die Dampf kammern 5 und 6 dann an die Längsseite des Kesselgehäuses zu liegen kommen.

Das Ausführungsbeispiel Fig. 7 und 8 zeigt die Überhitzeranordnung an einem Kessel mit zwei Feuerräumen 10 und io'.

Die. Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch Kessel und Überhitzer, und die Fig. 8 einen wagerechten Schnitt nach Linie F-K der Fig. 7. ;_■'■'

Der Überhitzer begrenzt in diesem Ausführungsbeispiel den Feuerraum 10 des Kessels auf seiner gesamten Länge nach außen. Die untere Dampfkammer 5 des Überhitzers ist neben dem Rost 4 in dessen Längsrichtung angeordnet, die obere Dampfkammer 6 liegt neben dem Oberkessel 2. Obere und untere Dampfkammer sind durch die Überhitzer-1 öhre 7 miteinander verbunden. Die Hohlwand 11, die sich in der ganzen Länge des Feuerraumes 10 erstreckt, schützt die Überhitzerrohre 7 vor der direkten Einwirkung der vom Rost 4 aufsteigenden Heizgase und dient als Leitwand für diese.

Der Kessel besteht aus dem Oberkessel 2 und den beiden Unterkesseln 1, zwischen denen der Rost 4' angeordnet ist. Der unter dem Oberkessel 2 liegende Unterkessel 1 ist mit dem Oberkessel 2 in bekannter Weise durch zwei Rohrbündel verbunden, die durch eine in der Längsrichtung des Kessels laufende, vom Oberkessel 2 bis zum Unterkessel 1 reichende, zweiteilige Wand 27', 28 voneinander getrennt sind.

Der neben dem Feuerraum ίο' nach außen liegende Unterkessel 1 ist ebenso in bekannter Weise mit dem Oberkessel 2 durch ein Wasserrohrbündel verbunden.

Die vom Rost 4 aufsteigenden Heizgase treten zunächst in das linke Wasserrohrbündel (Fig. 7), das den Oberkessel 2 mit dem unter ihm liegenden Unterkessel 1 verbindet. Aus diesem Rohrbündel strömen sie über die hohle Schutzwand 11 in das Rohrbündel 7 des Überhitzers, das sie zuerst abwärts, dann aufwärts in Pfeilrichtung durchziehen, und aus dem sie nach Passieren der Klappe 20 in den Schornstein 18 treten.

Die vom Rost 4' aufsteigenden Heizgase durchziehen in bekannter Weise in Pfeilrichtung die Wasserrohrbündel des Kessels.

Um den Überhitzer aus dem Heizgasstrom auszuschalten, wird die Klappe 20 geschlossen und der obere Teil 27 der zweiteiligen Wand 27, 28 vermittels Rollen und Drahtseil herabgelassen, wodurch eine Verbindung zwischen den zu beiden Seiten der zweiteiligen Wand no liegenden Rohrbündeln des Kessels und daher zwischen den beiden Feuerseiten des Kessels bewirkt wird.

Die vom Rost 4 aufsteigenden Heizgase treten dann aus dem linken Wasserrohrbündel (Fig. 7), das den unter dem Oberkessel 2 liegenden Unterkessel 1 mit dem Oberkessel 2 ' verbindet, in das rechte Wasserrohrbündel über, wo sie sich mit den vom Rost 4' aufsteigenden Heizgasen vereinigen und ihren Weg durch das rechte äußere Wasserrohrbündel nach dem Schornstein 18 nehmen.

Die hohle Schutzwand ii (Fig. 7), welche zwischen Überhitzer und Feuerraum 10 angeordnet ist, enthält unter der Dampfkammer 5 Öffnungen 25, durch welche die Luft eintritt, um dann vorgewärmt aus den öffnungen 13 der Hohlwand 11 in den Feuerraum 10 zu strömen.

Der Naßdampf tritt aus dem Dampfraum des Oberkessels 2 durch das Rohr 8 in die Eintrittsabteilung der Dampfkammer 6 und wird nach Durchströmen der Überhitzerrohre 7 durch das Rohr 9 aus der Austrittsabteilung der Dampfkammer 6 nach der Arbeitsmaschine abgeführt.

. Die obere Dampfkammer 6 kann bei diesem Ausführungsbeispiel auch so angeordnet werden, daß zwischen ihr und dem Oberkessel 2 ein Zwischenraum entsteht, der mit einer Klappe verschlossen wird. Bei ausgeschalte-

tem Überhitzer treten dann die Heizgase durch diesen Zwischenraum hindurch und ziehen nach dem Schornstein 18 ab, so daß ein Überleiten des Heizgasstromes aus dem linken Wasserrohrbündel in das rechte Wasserrohrbündel zwecks Ausschaltung des Überhitzers nicht mehr stattfindet.

Die in den Ausführungsbeispielen geschilderteüberhitzeranordnung gestattet, dieGröße des Überhitzers den jeweiligen Verhältnissen anzupassen. Die neue Anordnung ist so getroffen, daß auch bei ausgeschaltetem Überhitzer eine gute Ausnutzung der im Feuerraum des Kessels erzeugten Wärme gewährleistet ist.

Kessel und Überhitzer können bei der großen Menge von Wasserrohrkesselkonstruktionen noch andere Ausführungsformen bekommen, die auf demselben Erfind.ungsgedanken beruhen, indem z. B. die Heizgase noch auf anderen Wegen durch die Rohrbündel geleitet werden, die Luft in der Hohlwand zwischen Feuerraum und Überhitzer noch anderweitig geführt wird, oder indem der zu überhitzende Dampf noch auf anderem Wege, z. B. öfters oder umgekehrt, durch die Überhitzerrohre geführt wird.

Claims (3)

Patent-Anspruch E:

1. Wasserrohrkessel mit Bündeln von Wasserrohren zwischen Ober- und Unterkesseln und neben und über dem Feuerraum in der Längsrichtung des Kessels angeordnetem Überhitzer, dadurch gekennzeichnet, daß der Überhitzer von dem Feuerraum durch eine hohle feuerbeständige Wand abgeschlossen ist, wobei der Hohlraum dieser Wand zum Hindurchleiten und Vorwärmen von Luft dienen kann.

2. Wasserrohrkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der hohlen Wand öffnungen nach dem Feuerraum oder nach dem Raum unter dem Rost oder nach beiden Räumen gleichzeitig vorgesehen sind, durch'welche die Luft in den Feuerraum oder in den Raum unter dem Rost oder in beide Räume gleichzeitig treten kann.

3. Wasserrohrkessel nach Anspruch 1 mit geteilter Führung der Heizgase, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Heizgase vor dem Eintritt in den Überhitzer eine geringere Anzahl von Wasserrohren umspült als ein anderer Teil der Heizgase, welcher vor seinem Eintritt in ⁷^ den Überhitzer in dem Rohrsystem des Kessels einen größeren Weg zurückgelegt hat, und daß sich beide Teile des Heizgasstromes vor dem Eintritt in den Überhitzer in einem zwischen Überhitzet und Kessel liegenden Raum (16) wieder vereinigen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.