-
Wasserrohrkessel für Hochdruckdampferzeugung. Die Erfindung betrifft
einen IvVasserrohrkessel für Hochdruckdampferzeugung mit einer Reihe von Dampferzeugereinheiten,
die durch stehende, nebeneinanderliegende Doppelkammern in Verbindung mit schräg
aufwärts und schräg abwärts laufenden Wasserrohren gebildet sind. Der Erfindung
liegt hauptsächlich der eine Gedanke zugrunde, durch Verwendung von Einzelda.mpferzeugern,
welche je für sich einen kleinen Dampfsammler und Wasserraum besitzen, größere Behälterquerschnitte
zu vermeiden und auf diese "Weise mit geringen Wandstärken für hohe Pressungen auszukommen.
Jede Doppelkammer setzt sich nach oben hin in ein senkrecht stehendes, als Wasser-
und Dampfbehälter dienendes Rohr fort, dessen Dampfräume sowohl als auch Wasserräume
durch Rohrleitungen untereinander verbunden sind. Zwischen die Dampfsammler der
einzelnen Kesseleinheiten und das gemeinsame Verbin: dungsrohr sind Wasserabscheider
zur 1VIitführung des 'Wassers in den Verdampfungsraum angeordnet. Die besondere
Ausbildung dieser Wasserabscheider wird sich genau aus nachstehender Beschreibung
ergeben. Eine
schnelle Hochdruckdampferzeugung wäre mit dem jetzt
gegebenen Kessel allerdings nicht ohne weiteres möglich, wenn nicht ein Vorwärmet
in den Zug der Heizgase gelegt würde und mit dem Sammelrohr in Verbindung gebracht
wäre, welches die Wasserräume der einzelnen Dampferzeugereinheiten unter sich verbindet.
Der neue Kessel kommt für Dampfdrücke von ungefähr ; o atm/cm= in Frage.
-
Abb. i zeigt die Kes=selanlage im Schnitt. Abb. 2 zeigt einen Schnitt
nach Linie 2-2 der Abb. i.
-
Abb.3 zeigt einen Schnitt nach 3-3 der Abb. i.
-
Abb. 4. und 5 zeigen eine einzelne Dampferzeugereinheit teilweise
im Schnitt und in zwei verschiedenen Ansichten.
-
Abb.6 bringt einen Schnitt durch den in jeder Dampferzeugereinheit
vorzufindenden Dampfwasserabscheider.
-
Abb.7 zeigt einen Schnitt nach 8-8 der Abb. 6.
-
Abb.8 zeigt schematisch eine Kesselanlage mit zu beiden Seiten der
Wasserrohre angeordneten Doppelkammern.
-
Abb. 9 zeigt einen Schnitt nach Linie i o- i o der Abb. B.
-
\Tach Abb. i bis 7 wird eine Kesselanlage vorausgesetzt, die nur zu
einer Seite jeder Dampferzeugereinheit bzw. nur zu einer Seite der zur Dainpferzeugereinheit
gehörigen «Wasserrohre befindliche Doppelkammern besitzt. Der eigentliche Dampferzeuger
ist oberhalb der Feuerung A angeordnet und setzt sich aus einer ganzen Reihe von
Dampferzeu@gungseinheiten zusammen. die je mit einem als Wasser- und Dampfcehälter
dienenden Rohr C verbunden sind. Das Rohr C gabelt sich nach unten in die beiden
Schenkel Cl, C='. Im Schenkel Ci ist die Wasserströmung nach unten und im Schenkel
C= nach oben gerichtet. Beide Schenkel Cl, C= stehen durch die Wasserrohre D in
gegenseitiger Verbindung. Die Schenkel der -#Vasserrohre D, die beispielsweise U-förmig
gebogen sein mögen, liegen winklig zueinander. Die Wasserströmung geht also von
Rahr C zunächst im Schenkel C' nach abwärts, dann durch die Wasserrohre D zurück
zum zweiten Schenkel C=. Die Rollre brauchen keines«e;s U-förmig gebogen sein, sondern
könnten auch durch besondere Krümmer E verbunden werden. Es ist jedoch vorzuziehen,
die Rohre U-förmig aus einem Stück zu bilden, sobald besonders hohe Dampfdrücke
in Rechnung zu ziehen sind. Die RohrkrümmerE haben gleichzeitig die Aufgabe, die
Abstünde der Wa,serrolirc D aufrechtzuerhalten. Gehalten werden die Rohrkrümmer
zwischen DistanzstiickenRt, die ihrerseits «-leder von einer in der Kesselunimaucrung
festgelegten Stange 1Z getragen werden. has zu unterst liegende Distanzstück R'
mag sich dabei in einem das Ende der Stange R bildenden Kopf R=' abstützen. Zum
Schutz der Rohrkrümmer werden sie nach der Feuerseite zu mit einem wärmeisolierenden
Material A' abgedeckt. Die Rohre C sind unter sich zunächst mit einer Dampfsammelleitung
G verbunden, während die Schenkel C unten in einen Schlammsammler H einmünden.
Letzterer muß mit einem Ablaßventil H' versehen sein. Anderseits stehen die Rohre
C mit einer Druckausgleichsleitung 1 nahe den oberen Enden und weiter unten kurz
über den Schenkeln C1, C'= mit einer zweiten Ausgleichsleitung! über Röhren!' in
Verbindung. Der Wasserstand im Rohr C liegt immer oberhalb des Anschlusses der Leitung
f bzw. immer unterhalb des Anschlusses der Leitung 1. Das Speisewasser wird in Dampferzeugereinheiten
über Leitung I( zugeführt, die beim Ausführungsbeispiel einerseits mit der Ausgleichsleitung
l über Ventil l(' verbunden ist und anderseits über Ventill('= mit dem Schlammsammler
H in Verbindung steht. Die Speisewasserzufuhr wird am zweckmäßigsten nach dem Wasserstande
in den Dampferzeugereinheiten geregelt, beispielsweise mittels des Regulierventils
1(3 Lind der an sich bekannten. Regelvorrichtung L, welche mit der Ausgleichsleitung
1 und mit dem Schlammsammler H durch Leitungen L1, L'= verbunden ist.
Der Wasserstand Ivl, N steht mit Leitung 1 und mit Schlammsammler H durch
Abführungsrohre.bi',N' in Verbindung. Um den Feuchtigkeitsgehalt des Dampfes herabzusetzen,
wird in jedem Rohr C unterhalb des Wasserstandes zweckmäßig eine Ablenkplatte C#,
vorgesehen. Diese iIblenkplatte nimmt ungefähr den halben Querschnitt des Rohres
ein und liegt .oberhalb des Schenkels C', in welchem die Wasserströmung aufwärts
gerichtet ist. Die Ablenkplatte soll den Wasserstrom brechen und nach unten, umlenken.
Ein weiterer Schutz ist mit einem besonderen Dampfwasserabscheider gegeben. Derselbe
besteht zunächst aus einem äußeren zylindrischen Mantel S, der mit dem oberen Rande
in die Verbindung zwischen C und G eingepaßt ist. Unten ist der Mantel S mit einer
Scheibe S abgeschlossen. In Scheibe S;', ist das obere Ende eines Rohres S9 mit
Gewinde eingeschraubt. Das untere Ende dieses Rohres ist tnit Gewinde in ein faß#stück
T .angeschraubt, welches sich mit eirnein Sitz T' auf die Scheidewände zwischen
den Schenkeln C i, C= legt. Das 1'aßstück T läßt etwaige. Was,erinengen in den Schenkel
Ct eintreten, denn es besteht durchaus die Möglichkeit, daß sich im Rohr S`' Wasser
wisainmelt, das also vom Paßbtück T, und z\%-ar durch ein
kurzes
Rohr T-"" nach Cl abgeführt wird. In dein Mantel S lagert ein zylindrischer Teil
SA mit auswä rt: ge'iog et_cm Flansch S-' alii ol#eren lande. Mit diesem Flansch
stützt sich der Teil SA auf dem oberen Rande des Mantels S ab. Der untere
Rand des Teiles SA wird mit einer Scheii>e S" abgeschlossen, die mit einem
Auslaß versehen ist, und zwar ist dieser auslaß in Form des RohresSl° gegeben, das-
im Durchmesser weit keiner ist als der Innendurchmesser des Rohres S#'. Das Rohr
S1° erstreckt sich im Rohr S:' bis -zu einer @ei@,s°n Länge nach unten. Die Teile
S, SA werden mit Scliraubenbolzel.S',zusanlinengehalten. DieseSchraubenbolzen
verbinden die eine Scheibe S3 mit einem Brückenstück Si, das seinerseits durch Schraubenbolzen
S` mit einem Brückenstück S7 verbunden ist. Die Teile S und SA sind mit öftnungen
S1 versehen, jedoch decken sich diese öffnungen nicht miteinander, also daß das
mit dem Dampf in den Raum zwischen SA und S eintretende Wasser im weitesten Maße
durch die Berührung mit der Außen,-wand des Teiles SA abgeschieden und zum
Rohr S9 geführt wird. Das in den Teil SA eintretende Z@Tasser wird sich aber alsbald
vom Dampf absondern und schließlich durch das Rohr S1" in Rolir S" geführt. Der
soeben beschriebene Dampfwasserabsch:eiderhat sich praktisch als äußerst wirksam
erwiesen und kann zu Reinigungszwecken oder zur Ausbesserung bzw. Erneuerung ohne
Schwierigkeiten aus der Kesselanlage herausgenommen werden.
-
Die Heizgase umspülen zunächst dis. Wasserrohre D; und werden dann
über dem Zug A' zum Vorwärmer P geführt, den sie bei P3 verlassen. Der -Vorwärmer
P besteht aus zwei Rohrbänken P1 und P= mit wagerecht liegenden Rohren. Der '\@,-assereinla13
zum Vorwärmer ist mit P4 bezeichnet. Das Wasser wird im Zickzackweg durch die Vorwärm:errohre,
und zwar in der Rohrbank P', von unten nach oben und dann wieder von der Rohrbank
P= von oben und nach. unten geführt. Die Verbindung beider Rohrbänke ist mit dem
Sanm2elrohrP--, gegeben. Bei PG tritt das vorgewärmte Wasser aus, um weiter durch
die Speisewasserleitung I( den einzelnen Dampferzeugereinheiten zuzutreten.
-
Der Dampf wird vom Sammler C" r über eine Leitung Q' zu einer Sammelleitung
Q .eines aus einer ganzen Reihe Rohre Q' bestehenden Überhitzers geführt. Der Gberhitzer
liegt auf der Rückseite der Feuerung A und ist mit wärmeisolierendem Material Q=
verdeckt. Die ZTberhitzerrohre Q' mögen senkrecht angeordnet -ein und stehen unten
durch einen Sammler V in gemeinsamer Verbindung. Der in den Dampferzeu,-ereinheiten
erzeugte Dampf kann also auch hier der üblichen t`berliitzutig unterworfen werden.
-
Nach Abb. 8 und 9 ist jede Dampferzeugereinheit mit zwei Doppelkammern
bzw. Rohren C versehen. Die Wasserrohre sind zum Unterschied gegenüber denen der
ersten Ausführung mit D A bezeichnet. Sie liegen ebenfalls winklig zueinander. Durch
ein und dieselben 'Vasserrohre sind jeweils die Schenkel C'' und C bzw. C und
C der einen oder anderen Doppelkammer miteinander verbunden. Die Speisewasserzufuhr
stellt liier über Leitungen l(5 mit den beiden SammlernH in Verbindung. Die AusgleichsleitungenJ
sind ebenfalls durch RohreDC miteinander verbunden. Die Dampfsammler Cr an den oberen
Enden der Rohre C sind durch Rohr Cr' mit einer besonderen Dampfableitung 0= verbunden.
Zuletzt sei noch erwähnt, daß einzelne Dampferzeugereinheiten sowohl bei der Konstruktion
nach Abb.8 und 9 als auch bei der erstbeschriebenen Konstruktion von der Gesamtanlage
abg.-trennt und, falls notwendig, zur Untersuchung herausgenommen werden können,
ohne daß dadurch der Betrieb eine merkliche Störung erleidet.