DE413194C - Steilrohrkessel mit gekruemmten Wasserroehren, namentlich fuer hohe Druecke - Google Patents

Steilrohrkessel mit gekruemmten Wasserroehren, namentlich fuer hohe Druecke

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DE413194C
DE413194C DEB112892D DEB0112892D DE413194C DE 413194 C DE413194 C DE 413194C DE B112892 D DEB112892 D DE B112892D DE B0112892 D DEB0112892 D DE B0112892D DE 413194 C DE413194 C DE 413194C
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DEB112892D
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GOTTLOB BURKHARDT DIPL ING
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GOTTLOB BURKHARDT DIPL ING
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B17/00Water-tube boilers of horizontally-inclined type, e.g. the water-tube sets being inclined slightly with respect to the horizontal plane
    • F22B17/10Water-tube boilers of horizontally-inclined type, e.g. the water-tube sets being inclined slightly with respect to the horizontal plane built-up from water-tube sets in abutting connection with two sectional headers each for every set, i.e. with headers in a number of sections across the width or height of the boiler

Description

  • Steilrohrkessel mit gekrümmten Wasserröhren, namentlich für hohe Drücke. Bei den bekannten Steilrohrkesseln mit einen Oberkessel mit einem Unterkessel verbindenden Röhrenbündeln liegt der Unterkessel in der Nähe des Feuerraums und ist deshalb der Gefahr ausgesetzt, daß durch die Einwirkung des Feuers unzulässige Wärmespannungen in seinen Wandungen auftreten. Tun sind Steilrohrkessel bekannt geworden, bei denen die Steiä und Fallröhren oben unmittelbar an einen Oberkessel angeschlossen, unten aber in nebeneinander angeordnete Sektionen einmünden, und zwar sind die Fallröhren achsial, die Steigröhren schräg zur Sektionsachse in die Sektionen eingeführt. Der Umlaufstrom erfährt also nicht bloß im Oberkessel eine sehr starke Richtungsänderung, sondern auch in den unteren Sektionen wird er in spitzem Winkel umgelenkt und dadurch seine Geschwindigkeit ganz erheblich vermindert, und es treten dadurch UmlaufstÖrungen ein, durch welche eine örtliche Überhitzung einzelner Kesselteile herbeigeführt wird.
  • Es ist auch eine Steilrohrkesselbauart bekannt geworden, bei der die Steigröhren und gesondert von ihnen die Fallröhren oben und unten in röhrenförmige Körper münden, die ihrerseits durch wenige, aber weitere Röhren mit Ober- und Unterkesseln verbunden sind. Auch bei diesem bekannten Steilrohrkessel wird der Umlaufstrom durch die Sektionen sehr stark gestört, da er in seiner Richtung in den Sektionen mehrmals schroff abgelenkt wird. Außerdem findet in den Ober- und Unterkesseln eine weitere Störung des Umlaufstroms statt, und die Unterkessel und auch die Oberkessel sind der Gefahr ungleicher Erhitzung durch die Heizgase ausgesetzt. Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung, durch welche die geschilderten Übelstände beseitigt und die Gefahr eines Zerknalle des Kessels, selbst bei den höchsten Drücken, vermieden wird. Diese Einrichtung besteht in dem Ersatz des Unterkessel: und des Oberkessels durch Sammelröhren von geringem Durchmesser, durch welche die gekrümmten Steig- und Fallröhren gruppenweise oben im Scheitel und unten an der tiefsten Stelle miteinander verbunden sind, derart, daß die in den Wasserröhren fließenden Umlaufströme diese sogenannten Sektionen oben im Scheitel und unten an der tiefsten Stelle quer durchströmen, wobei der in den oberen Sektionen sich ausscheidende Dampf nach einem oder mehreren höher gelegenen Speichern abgeführt und ihnen aus diesen das Ersatzwasser durch besondere Speisewasserröhren zugeführt wird.
  • Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.
  • Abb. i zeigt einen Steilrohrkessel der neuen Bauart in einem O_uerschnitt.
  • Abb. 2 zeigt ebenfalls im Querschnitt eine weitere Ausführungsform mit zwei sich kreuzenden Steig- und Fallrohrbündeln und zwei untereinaiederliegenden Oberkesseln.
  • Abb. 3 ist ein Querschnitt, Abb..t ein Längsschnitt eines Kessels der neuen Bauart, bei dem unten und oben die Siederohre in Sektionen münden.
  • Abb. 5 und 6 sind Achsialschnitte durch eine Sektion.
  • Abb. 7 ist ein wagerechter Teilschnitt durch den Kessel nach Abb. 3 und 4.
  • Abb. 8 und 9 sind Achsialschnitte.
  • Abb. io ist ein Querschnitt durch eine obere Sektion in größerem Maßstab.
  • Die mondsichelförmig gestalteten Steig-und Fallrohrbündel i und 2 (Abb. i) münden unmittelbar in den Sammler 16, dagegen unten in Sektionen .1 ., die vorteilhaft kreisrunden Querschnitt haben. Die Einmündungen liegen einander gegenüber, wie Abb. 6 zeigt, so daß die Umlaufströme quer zur Sektionsachse von den Einmündungsstellen der Fallröhren zu denen der Steigröhren durch die Sektion fließen.
  • Wenn, um die Stetigkeit des Umlauf-:troines zu sichern, die Zahl der Fallröhren kleiner gewählt wird als die der Steigröhren, wie Abb. i es zeigt, dann strömt das Umlaufwasser in die obersten und untersten Einmündungsstelleie der Steigröhren schräg nach oben bzw. nach unten. Will man eine gleiche Zahl von Steig- und Fallröhren haben, nimmt man vorteilhaft den Durchmesser der Fallröhren kleiner als den der Steigröhren. Um die Verschwächung des Sammlermantels durch die Rohrlöcher geringer zu haben, sind bei der Ausführungsform nach Abb.2 zwei verschiedene Steig- und Fallrohrbündel i und 2, i' und 2' abwechselnd ineinandergeschoben. Die Röhren der Bündel i und 2 münden unten in die Sektionen .4, die Röhre i der Bündel i' und 2' in die Sektionen 4.', die abwechselnd zwischen den Sektionen 4 liegen, oben dagegen münden die Rohrbündel i und 2 unmittelbar in den Sammler 17, die Rohrbündel i' und 2' in den darunter liegenden Sammler 17'. Auf diese Weise ist die Teilung der Rohrlöcher in den :Mantellinien der Sammler doppelt so groß wie die wagerechte Entfernung der Rohrbündel i und 2 von den Rohrbündeln i' und 2'. Die Verschwächung des Sammlermantels durch die Rohrlöcher ist also wesenlich geringer als bei der Anordnung nach Abb. i, Der Sammler 17' kann auch neben dem Sammler 17 angeordnet sein. Die Kessel der Bauart nach Abb.2 eignen sich wegen der geringeren Verschwächung des Sammlermantels durch die Rohrlöcher für höhere Drücke als die der Bauart Abb. i.
  • 'Um eine für die höchsten Drücke verwendbare und betriebssichere Anordnung zu erhalten, läßt man, wie (lies in Abb. 3 und d. dargestellt ist, die Steig- und Fallrohrbündel i und 2 sowohl unten als oben in Sektionen .k und 3 münden und verbindet den Sammler 8 mit den oberen Sektionen abwechselnd durch die Röhren 5, 6 und 7, durch welche die in den Sektionen sich aus dem Umlaufstrom ausscheidenden Dampfblasen in den Sammler 8 hochsteigen und durch die Röhrchen 9, durch welche aus dem Sammler den Sektionen 3 soviel Wasser in der Zeiteinheit zugeführt wird, als Dampf nach dem Sammler abströmt.
  • Die Sektionen sind, wie dies die Abb. 6, 9 und io zeigen, mit Stutzen 18 versehen, an welche die Wasserröhren nach Art der bekannten Perkinverschraubung oder auch in anderer zweckdienlicher Art angeschlossen sind. Damit in den oberen Sektionen die querströmenden Wasserströme von den aufsteigenden Dampfblasen nicht gestört werden, sind halbkreisförmig gebogene, in der Mitte elliptisch zusammengedrückte Blechrinnen i9 angeordnet. Falls die Fallröhren kleiner im Durchmesser sind als die Steigröhren, werden diese Führungsrinnen kegelig gestaltet.
  • Durch die Verbindung der oberen Sektionen 3 und des Sammlers 8 mittels der abwechselnd nacheinander folgenden Dampfröhren 5, 6 und 7 wird die Verschwächung des Sammlermantels durch die Rohrlöcher auf ein Mindestmaß leerabgedrückt. Der Sammler liegt ganz außerhalb des Kesselmauerwerks und ist der Einwirkung der Heizgase vollkommen entzogen.
  • Die unteren Sektionen 4 sind ganz so angeordnet wie bei den Ausführungsbeispielen nach Abb. i und 2. nur sind sie durch Röhrchen io mit einem gemeinsamen Schlammsammler i i verbunden.
  • Die Röhren a und b der Steig- und Fallröhren sind abwechselnd nach links und rechts geschwenkt, wie dies aus Abb. 4. und 7 zu ersehen ist, wodurch sie sich zweimal in ihrem Verlauf kreuzen. Dadurch wird eine für die Wärmeübertragung sehr wirksame Durchwirbelung der entlang den Röhren strömenden Heizgase erzielt. Die bei- ziemlicher Entfernung der Sektionen voneinander entstehenden leeren Durchgänge zwischen den Rohrlagen werden durch wirksame Heizfläche ausgefüllt. Dabei liegen, wie dies aus den Abb. 7 und io zu erkennen ist, die Enden der Steig-und Fallröhren in einer die Achse der Sektion kreuzenden Achse, und die Ebenen der einzelnen bogenförmig gekrümmten Röhren schneiden sich in einer mit der Sektionsachse zusammenfallenden Geraden.
  • Damit auch die Sektionen 3 und d mit ihren Verbindungsröhren und Wasserrohranschlüssen der Einwirkung der Heizgase ganz entzogen und von außen her auch während des Betriebs zugänglich sind, sind die trogförfnigen Rohrwandplatten 12 und 13 angeordnet, die außen gegen die Heizgase durch feuerfestes Zlatterwerk geschützt sind. Die unteren Sektionen sind von einem Gange aus, die oberen Sektionen von der Kesseldecke aus jederzeit zugänglich. Die Rohrplattentroge 12 und 13 können auch in Querstreifen angeordnet sein, damit sie nachträglich angebracht «-erden können, wenn in der VVerkstätte die Wasserröhren mit ihren Sektionen verbunden und im ganze-i verschickt werden, nachdem sie auf Dichtheit geprüft sind. Bei dieser Art der Herstellung sind am Aufstellungsort nur die Verbindungen zwischen Sammler und oberen Sektionen bzw. Schlammsammler und unteren Sektionen herzustellen, wodurch die Dauer der Richtzeit wesentlich verkürzt wird.
  • Anstatt eines Sammlers 8 können auch zwei und mehr Sammler angeordnet sein, wodurch ihre Verschwächung durch die Rohrlöcher noch geringer wird, auch können die Sammler in beträchtlicher Höhe über der Kesseldecke liegen.

Claims (7)

  1. PATENT-ANSPRÜCHE: 1. Steilrohrkessel mit gekrümmten Wasserröhren, namentlich für hohe Drücke, dadurch gekennzeichnet, <laß die Steigröhren mit den Fallröhren oben im Scheitel und unten an der tiefsten Stelle gruppenweise durch weitere Rühren (SektiOnen) (4., q.) miteinander verbunden sind.
  2. 2. Steilrohrkessel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Steig- und Fallröhren fließenden Umlaufströme oben in ihrem Scheitel und unten .an ihrer tiefsten Stelle die Sektionen quer durchströmen.
  3. 3. Steilrohrkessel nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Sektionen in den Achsebenen der mit ihnen verbundenen gebogenen Wasserröhren liegen. .
  4. 4. Steilrohrkessel nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Sektionen an einen oder mehrere höher liegende Dampfsammler oder Speicher angeschlossen sind.
  5. 5. Steilrohrkessel nach Anspruch 1, 2, 3, 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß der oberen Sektionen an den höher liegenden Dampfsammler (8) durch verschiedenartige Röhren (5, 6. 7) für die aufsteigenden Dampfblasen und Röhren (g) für das absteigende .Ersatzwasser erfolgt. .
  6. 6. .Steilrohrkessel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfröhren (5, 6, 7) in Abwechslung nacheinander folgen.
  7. 7. Steilrohrkessel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Steig- und Fallröhren (i und 2) gleichachsig und die Einmündungsstellen der oberen Sektionen (3) durch Blechrinnen (ig) von unter Umständen kegeliger Form miteinander verbunden sind. B. Steilrohrkessel nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steig- und Fallrohrbündel (1, 2) mondsichelförmig gestaltet und die einzelnen bogenförmigen Röhren (a, b) abwechselnd nach links und rechts mit ihren Rohrachsebenen um die Achse der Sektion gedreht sind, derart, claß sich die Achsen der Röhren (a und b) zweimal kreuzen. g. Steiir olirkessel nach Anspruch 1, und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sektionen durch trogförmige Rohrwandplatten (12, 13), die zweckmäßig durch feuerfestes Material geschützt sind, von den Kesselzügen getrennt und von außen zugänglich sind.
DEB112892D 1924-02-23 1924-02-23 Steilrohrkessel mit gekruemmten Wasserroehren, namentlich fuer hohe Druecke Expired DE413194C (de)

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