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Dampfkesselanlage mit mehreren in einer gemeinsamen Feuerung angeordneten
Kesseln für verschiedene Spannungen. Die Erfindung betrifft eine Dampfkesselanlage
mit mehreren Vorder- und Hinterkesseln, bei denen getrennte Dampf- und Wasserräume
vorhanden sind. Durch die Trennung der Räume voneinander soll es ermöglicht werden,
Dampf verschiedener Spannung zu erzeugen und anderseits die Kesselanlage den schwankenden
Bedürfnissen eines Betriebes in bezug auf Dampferzeugung für Kraft-, Koch- und Heizzwecke
anzupassen.
Durch diese Ausbildung der Kesselanlage wird es ferner
ermöglicht, Dampf von besonders hoher Spannung zu erzeugen. Die Kesselanlage soll
insbesondere in ihrem Hochdruckteil so durchgebildet sein, daß man beispielsweise
hier Dampf von Zoo Atm. erzeugt, den man dann in der Hochdruckstufe einer entsprechend
ausgebi'_deten Turbine nutzbar macht. Es ist augenscheinlich, daß, wenn es gelingt,
Kessel und Turbine mit einem derartig hohen Druck zu betreiben, man dann vorhandene
Krafterzeugungsanlagen in der Leistungsfähigkeit erheblich steigern kann, ohne daß
hierfür viel Grundfläche oder Raum gebraucht wird.
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Um die Erzeugung von Hochdruckdampf den jeweiligen Verhältnissen anzupassen
und hierdurch also die Wirtschaftlichkeit der Anlage zu heben, kann gemäß der Erfindung
der Hochdruckkessel durch Einsetzen von Schiebern aus dem Strom der Heizgase ganz
oder teilweise ausgeschaltet werden.
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Bei der Ausführung einer Kesselanlage mit derartig hohem Druck erfordert
ferner die Ausbildung des Hochdruckteils besondere Sorgfalt, und es müssen für den
Hochdruckkessel daher auch neue Formen geschaffen werden. Der Hochdruckkessel muß
aus ganz einfachen Teilen zusammengesetzt sein, und es ist insbesondere dafür Sorge
zu tragen, daß die Verbindungsstellen der einzelnen Teile, die geschweißt sind,
den hoch erhitzten Feuerungsgasen nicht unmittelbar ausgesetzt werden. Auch ist
die Einrichtung so getroffen, daß man den ganzen Hochdruckkessel aus der Kesselanlage
herausheben kann, um ein Auswechseln, ohne daß darunter der Betrieb leidet, zu ermöglichen.
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Der Hochdruckkessel besteht im wesentlichen aus einem Wasserröhrenkessel
mit sehr starkwandigen Röhren, in denen eine verhältnismäßig geringe Wassermenge
hoch erhitzt wird. Die Röhren enden in gemeinsamen Sammelräumen, und die Schweißstellen
zwischen Röhren und Sammelgefäß sind durch Umlegen mit Schamotte der Einwirkung
der Feuergase entzogen.
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Die Anordnung von Schutzstoffen an den Verbindungsstellen zwischen
Rohr und Sammelbehälter ist an sich bekannt. Gemäß der Neuerung wird der Schutzstoff
(Schamottematerial) fest mit dem Kessel verbunden, während' er mit dem Kesselmauerwerk
nicht in unmittelbarer Verbindung steht, so daß -also die Schamotteumhüllung mit
dem Kessel zusammen aus dem Kesselmauerwerk herausgehoben werden kann.
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Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine solche Anlage dargestellt.
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Abb. i stellt den Querschnitt, Ahb.2 den Längsschnitt, Abb.3 einen
Grundrißschnitt dar.
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Abb. 4. zeigt einen mehrteiligen Schamotteschieber.
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Eine Feuerungsanlage d erzeugt die Heizgase für die drei Kesselteile
zusammen. Zu beiden Seiten dieser Feuerung sind die Kesselteile i, 2, 3 angeordnet,
deren Oberkessel i durch Dampfsammler 4 und Verbindungsrohre 5 miteinander verbunden
sind. Die Teile i bis 5 bilden die Hochdruckanlage; die Mitteldruckanlage und Niederdruckanlage
werden durch bekannte Kessel gebildet. Die Wände 12 umschließen die Teile i, 2,
3 und bilden Feuerzüge. Die Ober- und Unterkessel i und 2 sind durch geeignetes
Füllmaterial 7 isoliert, so daß sie von den Feuergasen nicht berührt werden. Es
hat dieses den Zweck, die Kesselteile i und 2 durch zu starkes Erhitzen durch die
Feuergase nicht zu schwächen und sie dadurch für sehr hohe Drücke geeigneter zu
machen, und insbesondere die Schweißstellen, an denen die Rohre 3 in den Kesselteilen
i und 2 befestigt sind, gegen den Zutritt der Feuergase zu schützen.
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Der Durchmesser der Kessel i und 2 wird so groß gehalten, daß man
gerade noch die Rohre 3 von innen einwalzen kann, also etwa 25o bis 400 mm. Die
Röhrenbündel 3 bestehen aus nahtlos gezogenen Stahlrohren, die selbst bei starker
Beheizung durch die direkten Feuergase noch Drücke von etwa Zoo Atm. aushalten können.
Dampfsammler 4 und Verbindungsrohre 5 liegen außerhalb der Feuergase. Die Rohre
3 werden in die Ober- und Unterkessel erst eingewalzt und dann autogen eingeschweißt.
Ober- und Unterkessel sind ebenfalls nahtlos gezogene Rohre, die Böden werden eingeschweißt.
oder aufgeschraubt. Für einen kräftigen Wasserumlauf innerhalb des Kessels ist durch
Anbringung der Rücklaufrohre io gesorgt. Durch Einschieben von Schamotteschiebern,
die aus einzelnen Steinen bestehen (Abb. 4), in die Schlitze 8 und Herausnehmen
von Schiebern aus den Schlitzen 9, die den unmittelbaren Zutritt der Heizgase zu
dein Mitteldruckkessel verhindern, können die Heizgase gezwungen werden, das Rohrenbündel
3 ganz oder nur zum Teil zu bestreichen, und man hat es hierdurch auch in der Hand,
die Leistungsfähigkeit des ersten Kesselteiles zu regeln. Durch vollständigen Verschluß
der öffnungen 8 durch Schamotteschieber hat man es ferner in der Hand, den ersten
Kesselteil ganz den Einwirkungen der Heizgase zu entziehen.
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Die Regulierungsorgane dürfen nur aus Schamottematerial bestehen,
da alles andere von den heißen Feuergasen zerstört werden würde. Man nimmt deshalb
ganze Schamotteschieber oder die in Abb. 4 dargestellten einzelnen Steine, die leichter
zu handhaben sind.
Diese Steine erhalten zweckmäßig keilförmige
Rillen und Vorsprünge, damit sie gut ineinandergreifen und abdichten. Mit einem
Haken kann man in die Löcher 15 eingreifen und die Steine herein- und herausbringen.
Der ganze erste Teil der Kesselanlage i bis 5 ist so ausgebildet, daß man ihn bei
auftretenden Störungen nach Lösung einiger Flanschen der anschließenden Rohrleitungen
ganz aus den Zügen herausziehen kann. Durch einfaches Verschließen der so entstandenen
Offnungen im Mauerwerk, etwa durch Auflegen von Schamotteplatten, kann dann die
übrige Kesselanlage weiter betrieben werden.
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Die Feuergase, die mit ihrer höchsten Temperatur an die Röhrenbündel
3 treten, überstreichen letztere nur auf kurzem Wege. Sie treffen nach Verlassen
der Röhrenbündel 3 auf die überhitzer 6, um dann in den ersten Zug der Mitteldruckanlage
einzutreten. Auf diesem kurzen Wege verringert sich die Temperatur der Gase von
beispielsweise i 3oo° C auf iooo° C. Es ist also auf dem Heizgaswege durch das Röhrenbündel
3 nur eine verhältnismäßig geringe Abkühlung erfolgt.
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Um die Festigkeit der Ober- und Unterkessel i und 2 zu erhöhen, sind
dieselben noch mit Panzerringen 22 umgeben. Diese Ringe werden warm aufgezogen und
geben dem ersten Kesselteil eine hohe Sicherheit gegen den inneren Druck. Das Überdruckventil
23 öffnet sich selbsttätig vor Erreichung des höchsten Druckes in i und läßt den
überschüssig erzeugten Dampf durch Leitung 2.1 in den Wasserraum des zweiten Kesselteils
(Mitteldruckanlage) oder in den Wasserraum des dritten Kesselteils (Niederdruckanlage)
strömen, wodurch diese Kesselteile eine Erwärmung ihrer Wasserinhalte erfahren und
das Abblasen des überschüssig erzeugten Dampfes im Kesselteil i bis 5 durch das
Sicherheitsventil vermieden wird.
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Hinter dem ersten Kesselteil i bis 5 ist ein Überhitzer 6, hinter
dem zweiten Kesselteil ein t'berhitzer e angeordnet.
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Der Weg der Heizgase ist durch die Pfeile gekennzeichnet. Die Heizgase
bestreichen nacheinander den ersten Teil der Kesselanlage, besonders das Rohrenbündel
3, den L berhitzer 6, Röhrenbündel c mit Teilen der Oberkessel a und Unterkessel
b, den :Mantel der Hinterkessel f in zwei Zügen, um dann in den Rauchgaswärmefänger
oder den Schornstein zu entweichen. Diese Heizgasführung ist entgegengesetzt dem
Strom des Speisewassers und ergibt daher eine gute Ausnutzung der Feuergase innerhalb
des Kessels.