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Mehrbündel-Steilrohrkessel. Bei bekannten Steilrohrkesseln mit mehreren,
je aus Unterkessel, Rohrbündel und Oberkessel bestehenden Kesselelementen
werden zur Erzielung des Wasserumlaufs die Unter- und die Oberkessel durch Stutzen
oder Rohre miteinander verbunden. Es hat sich nun herausgestellt, daß solche Verbindungen
infolge der ungleichen Wärmedehnungen zu nachteiligen Zerrungen der Kesselteile
führen können. Auch tritt in solchen Kesseln der Nachteil auf, daß in den hinteren
Kesselelementen mit tieferer Temperatur und kleiner Dampfentwicklung infolge der
ungleichen spezifischen Gewichte der in den Kesselelementen enthaltenen Wasserdampfgemische
der Wasserstand sich so tief absenkt, daß die feuerbeheizte Seite der Oberkessel,
die Einwalzstellen und der oberste Teil der Rohre selbst nicht mehr vom Wasser bespült
sind. Dies bedeutet eine Gefährdung dieser Kesselteile.
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Es ist nun bei Zw eibündelkesseln schon vorgeschlagen worden, um wenigstens
einen allzu ungleichen Wasserstand in dem hinteren gegenüber dem vorderen Kesselelement
zu vermeiden, die Oberkessel, insbesondere- im Wasserraum, durch mehrere Rohre miteinander
zu verbinden. Dadurch kann verhindert werden, daß in dem hinteren Oberkessel der
Wasserstand unter ein gewisses 12aß sinkt. Diese Anordnung hat aber den Nachteil,
daß zwischen den Oberkesseln starre Verbindungen vorhanden sind und daß zum richtigen
Umlauf des in den vorderen Oberkessel eingeführten Speisewassers im vorderen Kesselelement
besondere Einrichtungen eingebaut werden müssen.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine neue Ausbildungsart von Mehrbündel
- Steilrohrkesseln und besteht darin, daß die Einstellung eines bestimmten Wasserspiegels
in den hinteren Kesselelementen dadurch .erzwungen wird, daß zwischen den hinteren
Kesselelementen und den vorderen in der Höhe des gewollten Wasserstandes mindestens
ein überlauf angeordnet ist. Durch diesen Überlauf wird nach Auffüllung der betreffenden
Kesselelemente bis zum gewollten Wasserstand die weiter zugeführte Speisewassermenge
in ein vorderes, in einer höheren Temperaturzone liegendes Kesselelement übergeleitet.
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Der Erfindungsgegenstand bietet den besonderen Vorteil, daß die Unter-
und die Oberkessel der verschiedenen Kesselelemente im Bereich der Feuergase vollkommen
unabhängig voneinander angeordnet werden könneu. Die Ausbildung kann so getroffen
sein, daß der Überlauf das Speisewasser aus dem Oberkessel des einen Kesselelementes
in den Unterkessel eines vorderen Kesselelementes überleitet. Es kann die Einmündungsstelle
des das Speisewasser in diesen Unterkessel zuführenden Überlaufes mit Vorteil im
oberen Teil dieses Unterkessels angeordnet werden, um einen besseren Temperaturausgleich
zu erzielen. Damit sich dieser Temperaturausgleich längs des ganzen Unterkessels
einstellt, kann ein über die ganze Länge des Unterkessels sich erstreckendes Zuleitungsrohr
eingebaut sein.
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Durch die an sich bekannte Anordnung einer Umlaufleitung zwischen
Ober- und Unterkessel eines vorderen Kesselelementes wird dieser Temperaturausgleich
noch verbessert, besonders, wenn die Einmündungsstelle einer solchen Umlaufleitung
in den unteren Teil des Unterkessels verlegt wird. Indem dann diese Umlaufleitung
heißes Wasser aus dem Oberkessel in den unteren Teil des Unterkessels, die überlaufleitung
hingegegen verhältnismäßig kaltes Wasser in den oberen Teil des Unterkessels bringt,
kann dadurch der von der Feuerstelle und den Feuerbasen ausgehenden erhöhten Erwärmung
der oberen Seite des Unterkessels wirksam entgegengearbeitet werden.
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Durch den Erfindungsgegenstand wird erreicht, daß der Wasserstand
in den. hinteren Kesselelementen auf einer gewollten Höhe bleibt und der den Feuergasen
ausgesetzte Teil ihrer Oberkessel und die Einstellwalzstellen der Rohre stets von
Wasser bespült werden, so daß eine Gefährdung dieser Stellen, ein Erhitzen auf Rotglut
usw. nicht eintreten kann, was namentlich bei Kesseln für höhere Drücke wichtig
ist. Durch die Oberführung des Kesselspeisewassers von einem hinteren in den unteren
Teil eines vorderen Kesselelementes kann im besonderen jede starre Verbindung- mit
dem nächsten Oberkessel im Bereiche der Feuergase umgangen werden, und alle inneren
Verbindungen fallen weg. Durch die Zufuhr des Speisewassers zum Unterkessel der
vorderen Kesselelemente wird weiter der Vorteil erreicht, daß keine schädliche Ablagerung
von Kesselstein in den Oberkesseln, wo -die Temperatur eine höhere ist, stattfindet.
Eine Ablagerung in den Unterkesseln ist weniger gefährlich.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Dargestellt ist ein Kessel mit zwei Kesselelementen.
Das
vordere Kesselelement besitzt einen Unterkessel i, ein Rohrbündel z und einen Oberkessel
3. Das hintere Kesselelement besteht aus einem Unterkessel ¢, einem Rohrbündel
s und einem Oberkessel 6. Entsprechend dem Erfindungsgegenstand ist zwischen den
Unterkesseln i und 4. bzw. den Oberkesseln 3 und 6 keine unmittelbare Verbindung
vorhanden.
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Das Speisewasser wird dem Kessel durch eine Zuleitung 7, welche in
den Oberkesseln 6 des hinteren Kesselelementes einmündet, zuj#eführt. Der normale
Wasserstand des Kesselsystems entspreche der Linie I-II. Auf seiner Höhe oder einer
anderen gewollten Wasserlinie mündet im Oberkessel 6 eine ü'berlaufleitung 8 ein.
Durch die Anordnung eines solchen überlaufes wird bei Speisung in das hintere Kesselelement
dasselbe zuerst bis zur Überlaufkante aufgefüllt, so daß nur das über den gewollten
Wasserstand dieses Kesselelementes mehr zugeführte Wasser in das Kesselelement i,
2, 3 fließt.
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Im gezeichneten Beispiel findet diese Überleitung durch eine besondere
S-förmige Leitung 8 in den Unterkessel i statt, welche allen Verschiebungen der
zwei Kesselelemente elastisch nachgeben kann. Die Abmessung dieser überlaufleitung
8 wird nur so groß gewählt, -daß die maximal zuzuführende Speisewassermenge :durchgeleitet
werden kann. Im dargestellten Beispiel mündet diese Überlaufleitung in den oberen
Teil des Unterkessels i ein. Sie kann außerhalb des feuerbeheizten Raumes des Kessels,
der Besichtigung gut zugänglich, angeordnet werden. Beim Erfindungsgegenstand stellt
sich nun nur noch in der überlaufleitung 8, wie in der Zeichnung angedeutet, entsprechend
den verschiedenen spezifischen Gewichten der Inhalte des Kesselelementes i, 2, 3
und der L'berlaufleitung 8 eine Absenkung des Wasserstandes ein. Der Wasserstand
im Oberkessel 6 bleibt auf der gewollten, durch den Überlauf bestimmten Höhe. Dadurch
ist jede Gefährdung des hinteren Oberkessels, der Einwalzstellen der Rohre und des
Rohrbündels durch diese Sicherung des Wasserspiegels behoben.
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Auf der Zeichnung ist ferner eine Umlaufleitung 9 zwischen dem Oberkessel
3 und dem Unterkessel i des ersten Kesselelementes i, 2, ; strichpunktiert eingetragen.
Dieselbe mündet in den unteren Teil des Unterkessels i. Durch ihre Anordnung wird
namentlich, wenn diese Leitung 9 in den Unterkessel i verlängert und auf ihrer Eintauchstrecke
mit Öffnungen versehen ist, in demselben eine Erwärmung des unteren Teiles und durch
die Zuleitung des kälteren Speisewassers im oberen Teil des Unterkessels i eine
Abkühlung des oberen Teiles dieses Unterkessels bewirkt, um einen Temperaturausgleich
in diesem von der Feuerstelle aus im oberen Teil stark erwärmten Unterkessel i zu
erzielen.
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Zur Ableitung des entstehenden Dampfes sind an den Oberkesseln 3 und
6 Leiturigen io bzw. ii angeordnet, welche den Dampf von den Oberkesseln in einen
gemeinsamen Dampfsammler 12 führen. Durch diese Verbindungen wird auch bewirkt,
daß alle Kesselelemente unter gleichem Druck stehen.
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Durch den Erfindungsgegenstand wird im besonderen auch ermöglicht,
daß durch die vom Heizer erfolgende Regelung der Speisung des vordersten Kesselelementes
kein zu Schaden Veranlassung gebender Einfluß auf den '\N'asserstand der hinteren
Kesselelemente ausgeübt werden kann. Der Wasserstand der hinteren Kesselelemente
wird durch die Lage des Überlaufes ein für allemal auf der gewollten Höhe gewährleistet.