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Hochdruckwasserrohrdampfkessel. Die bekannten Wasserrohrdampfkessel
mit zylindrischen Kopfstücken und dazwischen angeordneten konzentrischen Röhrenbündel
sind für die Erzeugung von Höchstdruakdampf nicht brauchbar, da sie einerseits zu
große Wandstärken für die zylindrischen Kopfstücke erfordern und diese andererseits
immer am Endboden oben oder unten vernietet oder verschweißt werden müssen, was
für Hochdruckanlagen sehr bedenklich ist. Auch die bisher gebräuchlichen Hochdruckwasserrohrdampfkessel
aus zylindrischen Trommeln mit darin eingewalzten engen Wasserröhren sind für größere
Atmosphärendrücke nicht verwendbar. Diese Kessel genügen wohl für Dampfdrücke bis
etwa 2o Atm., wenn sich auch hierbei für die Trommeln Wandstärken ergeben, die eine
äußerst sorgfältige Behandlung in der Herstellung erfordern. Für Dampfdrücke von
6o bis rooAtm., die in neuerer Zeit in den Betrieben öfters erforderlich sind, ist
die Verwendung von zylindrischen Trommeln schwierig und nur bei verringertem Durchmesser
bis etwa 6oo mm überhaupt noch möglich.
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Gemäß vorliegender Erfindung werden für besonders hohe Betriebsdrücke
Hochdruckwasserrohrdampfkessel verwendet, deren Merkmal in der Verwendung von in
sich vollständig geschlossenen Hohlkugeln liegt, zwischen denen die dampferzeugende
Rohrbündel
in konzentrischer oder sonst geeigneter Anordnung sich
erstrecken. Zur Anlage eines solchen Hochdruckwasserrohrdampfkessels genügt ein
System von zwei in sich vollständig geschlossenen Hohlkugeln mit dazwischenliegendem
Rohrbündel. Es können andererseits aber auch mehrere isolcher neben- oder übereinander
angeordnete oder miteinander verbundene Systeme zu einer Anlage zusammengesetzt
werden. Das Material der Hohlkugeln besteht zweckmäßig aus Flußeisen oder Stahlguß.
An Stelle der Hohlkugeln könnten auch der Kugelform angepaßte Hohlgefäße o. dgl.
genommen werden.
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Durch die Verwendung der Hohlkugeln ist man in der Lage, bedeutend
an Material zu sparen, da die Wandstärke der Hohlkugeln etwa nur die Hälfte derjenigen
eines Zylinders von gleichem Durchmesser betragen kann. Das Gewicht einer Hohlkugel
von bestimmter Oberfläche würde dreimal leichter ausfallen als ein gleich hoch beanspruchter
Dampfzylinder gleicher Oberfläche. Weiterhin ist mit der Erfindung auch in wärmetechnischer
Hinsicht ein nicht zu unterschätzender Vorteil gegeben. Ein sehr großer Anteil der
auf dem Rost erzeugten Wärme geht durch unmittelbare Strahlung vom Rost aus an die
Heizflächenelemente über, sofern diese Elemente derart über dem Rost angeordnet
sind, daß ein möglichst großer Anteil derselben der unmittelbaren Bestrahlung ausgesetzt
ist. Bei den in konzentrischer Weise angeordneten Rohrbündeln ergibt sich ein durch
unmittelbare Strahlung bedingter großer Wärmeübergang an die Röhren, so daß man
bei sonst gleichen Rostflächen, also gleichen Dämpfleistungen, die nicht unmittelbar
bestrahlten Heizflächen zur Erzielung der gleichen Endtemperatur kleiner, also billiger
ausführen kann.
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Der Erfindungsgegenstand läßt sich mit den bisher bekannten Steilrohr-
oder Flachrohrhochleistungskessel in jeder gewünschten Weise vereinigen. Ebenso
ist er in Verbindung mit Dampfsammlern, Dampfüberhitzern usw. verwendbar.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer beispielsweisen
Ausführungsform dargestellt. Es zeigt: Abb. i eine Vorderansicht einer Anlage mit
durchschnittenen Hohlkugeln, Abb. 2 einen Querschnitt durch eine Anlage, bei der
in vergleichender Weise Rohrbündel der bekannten Wasserrohrkessel und konzentrisch
angeordnete Bündel nach vorliegender Erfindung vorgesehen sind. Wie die Zeichnung
zeigt, besteht das Ktigelröhrenbündel aus Hohlkugeln a und h, zwischen denen sich
ein konzentrisch angeordnetes Rohrbündel c befindet. Bei dem in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel sollen mehrere Systeme nebeneinander angeordnet sein. Die nebeneinanderliegenden
Kugeln werden durch Rohre d miteinander in Verbindung gebracht, wodurch der Ausgleich
hni Wasserinhalte gesichert wird und nur in die außen liegenden Kugeln gespeist
zu werden braucht. Die Dampfabnahme erfolgt von den hochliegenden Kugeln a aus durch
Rohre f zu einem zylindrischen Dampfsammler. Dieser kann, da er innen nicht zugänglich
zu sein braucht, von kleinstem Durchmesser und aus einem nahtlosen Rohr gefertigt
sein, so daß jegliche Nietarbeit an dein Kessel fortfällt. Die Hohlkugeln a und
b besitzen der Einmündung der Rohre des Rohrbündels gegenüber ein möglichst oval
gehaltenes Mannloch g mit Innenverschluß. An Stelle eines solchen Mannloches könnten
aber auch je nach Bedarf jedem einzelnen Rohr gegenüber kleinere verschließbare
Öffnungen von solcher Größe gesetzt werden, daß eben noch die Einführung einer elektrischen
Maschine oder Rohrwalze zum Auswalzen der Rohrenden möglich ist.
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Abb. 2 zeigt in der linken Hälfte die Rohre eines bekannten Wasserrohrkessels
und in der rechten Hälfte konzentrisch angeordnete Rohre. Bei allen bekannten Rohrkesseln
kann die Einstrahllänge in einer Ebene senkrecht !ur Rohrachse auf der Strecke i
immer höchjtens gleich i sein, wenn man von der Vergrößerung der Strecke durch die
einzelnen halben Rohrumfänge abs,ileht. Bei den konzentrischen Rohrbündeln ist aber
im Gegensatz hierzu unter sonst gleichen Verhältnissen, die Einstrahllänge mindestens
also etwa das i,5fache, so daß, wie bereits eingangs erwähnt, die durch unmittelbare
Strahlung an die Röhren übergehende Warme beim konzentrisch angeordneten Rohrbündel
erheblich größer ist.