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Steilrohrkessel mit Kohlenstaubfeuerung. Bei Wasserrohrkesseln mit
oberhalb des Aschenfanges angeordnetem Granulierrost aus Wasserrohren kommt es darauf
an, einen guten Wasserumlauf in dein Granulierrost bzw. Wasserschirm aufrechtzuerhalten,
Wärmeverluste durch die Anschlußrohre tunlichst zu vermeiden, Einbau, Reinigung
oder Ausbesserung der Anschlüsse zu erleichtern und diese Anschlüsse selbst so einfach
wie nur möglich zu gestalten.
Erfindungsgemäß wird diesen Anforderungen
in erster Linie dadurch entsprochen, daß der Wasseraustritt des Kühlschirmes mittels
eines oder mehrerer durch die Untertrommel des Kesses durchgeführter Zwischenrohre
Anschluß an eines oder mehrere der von dieser Untertrommel ausgehenden Steigrohre
hat.
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Dadurch wird das aus dem Wasserschiren austretende Wasser gegebenenfalls
mehr oder weniger mit Dampf vermischt, den Steigrohren durch den Unterkessel hindurch
zugeführt, jedoch derart, daß dadurch eine Störung des Umlaufes in der Untertrommel
nicht eintritt, der Umlauf vielmehr noch gefördert wird.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein Stirlingkessel mit
Staubfeuerung schematisch dargestellt.
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Abb. i ist ein senkrechter Schnitt durch die Anlage.
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Abb. 2, 3, .4 zeigen einen Querschnitt durch den Unterkessel oder
Schlammsammler mit verschiedenen Arten von Umlaufanschlüssen.
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Die tiefe Brennkammer i (Abb. i) hat hinten eine Feuerbrücke i i.
Brennstaub mit etwas mehr Luft, als zu seiner Förderung nötig, wird durch einen
abwärts gerichteten Brenner 12 zugeführt, der in der Feuerungsdecke 13 nächst der
Vorderwand 14. angebracht ist. Der Flammenstrom steigt an der Vorderseite der Kammer
i o nieder, bis sein Beharrungsvermögen durch den Zug überwunden wird, worauf er
sich aufwärts biegt und im hinteren Teile der Kammer aufsteigt, um schließlich die
Wasserröhren des Kessels 15 zu erreichen. Zusatzluft zur Verbrennung wird nach Bedarf
durch mittels Klappen regelbare Öffnungen 16 der Vorderwand 14. in verschiedenen
Höhen zugeführt. Die Kammer io ist so tief, daß die Verbrennung wesentlich beendet
ist, bevor die Verbrennungsprodukte auf die Wasserröhren in ihrem oberen hinteren
Teil treffen. Die niedersinkenden Rückstandsteilchen des Brennstoffes fallen durch
eine Kühlzone am Boden der Kammer i o unterhalb der Brennzone und werden so unter
Schmelz- oder Verschlackungstemperatur gekühlt, so däß sie nicht zu einer festen
Masse auf dem Boden 17 zusammenfließen, die nur schwer entfernbar wäre.
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Eine solche Kühlzone kann entweder durch einen Luftüberschuß aufrechterhalten
werden, der durch einige der unteren Öffnungen 16 zugeführt wird, oder durch einen
Wasserschirm 2o, der die Kammer wesentlich oberhalb des Bodens 17 überquert, oder
durch beide Mittel. Der Wasserschirm 2o besteht aus entgegengesetzt geneigten Wasserrohren
21, die an ihren Vorderenden durch ein Kopfstück 22 außerhalb der Vorderwand l q.
verbunden sind und an ihren Hinterenden durch Kopfstücke 23, 24. hinter der
Brücke i i. Größe und Abstand der Rohre 21 sollte natürlich so sein, daß die Ascheteilchen
wirksam gekühlt, aber im Abfallen nicht gestört werden.
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Der Kessel 15 hat obere Dampf- und Wasserbehälter 25 in Form von quer
verbundenen Trommeln und eine untere Wasserkammer oder >>Schlammtrommel« 26. Gruppen
oder Reihen von verbindenden Wasserrohren oder Steigrohren 27 ragen von der Trommel
26 mehr oder weniger schräg aufwärts, je nach Art und Bau des Kessels. Leitwände
31 wirken mit den Rohrreihen 27 zusammen und lenken die Heizgase in mehreren Auf-
und Abwärtszügen an den Rohren entlang. Allgemein gesprochen steigt das Wasser von
der Trommel 2 6 durch die heißeren Vorderrohre 27 , die von den heißen Gasen zuerst
getroffen werden, auf und sinkt durch kühlere Rohre oder Verbindungen nieder.
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Da der Wasserschirm 20 starker Hitze ausgesetzt ist und mehr oder
weniger die Aufrechterhaltung der sehr wichtigen Kühlzone unten in der Kammer io
gewährleisten muß, so ist es wichtig, ihn mit reichlichen Umlaufverbindungen auszustatten
und eine freie, kräftige und rasche Strömung durch ihn aufrechtzuerhalten. Auch
ist es sehr erwünscht, Wärmeverluste durch die Verbindungen zu vermeiden, um den
vollen Vorteil des Wasserschirmes 2o als Kesselheizfläche beizubehalten und höchsten
Wirkungsgrad zu gewährleisten. Anderseits sollten die Verbindungen nicht übermäßiger
Hitze ausgesetzt werden oder den Flammenstrom vorzeitig abkühlen.
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Zu den Umlaufanschlüssen für den Schirm 2o gehören Fallrohre 33 und
Steigrohre 3:f, die von den Zuführungs- und Abführungsköpfen 23 und 24 hinter der
Wand i i aufwärts ragen. Der Wasserraum, aus dem das dargestellte Speiserohr 33
sich versorgt, ist die Trommel 26, in die das Rohr 33 unten etwas hinter der Mitte
mündet, so daß es das kältere, in die Trommel durch die hintersten Röhren tretende
Wasser direkt empfängt. Das Rohr ragt etwas über den Trommelboden, um keine Senkstoffe
aufzunehmen. Das Austrittsrohr 3¢ mündet in und durch eines der Kesselrohre oder
Steigrohre 27, in denen die Strömung gewöhnlich aufwärts läuft. Dies ist eines der
hocherhitzten Rohre in der zweiten Reihe der vorderen Rohrgruppe. So wird nicht
bloß der Schirm 2o mit dem kühlsten Wasser aus der Trommel 26 gespeist, sondern
es wird auch der starke Auftrieb, der durch die starke Heizung der vorderen Röhren
27 erzeugt wird, nutzbar gemacht, um einen sehr kräftigen und raschen Umlauf durch
die Schirmrohre 21 zu erzeugen. Auch steht der Umlauf .durch den Schirm 2o in Einklang
mit dem normalen Kesselumlauf und unterstützt ihn. Das Austrittsrohr 34 ragt
durch
den Trommelboden und quer durch die Trommel bis zu oder bis nahe zu einem der Rohre
27.
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Laut Zeichnung bildet das Rohr 3:1 nicht ein Stück mit dem Rohr 27',
in das es mündet. Nach Abb. i bis ¢ sind die Enden der Rohre 27' und 34., wie üblich,
in die Wände der Trommel26 eingewalzt, und ein getrenntes Rohr 35 verbindet sie
in der Trommel. Dies ergibt eine einfachere Herstellung und besseren Hinbau, als
wenn die Rohre 27' und 3¢, beide oder nur eines, mit dem Tei135 ein Stück bilden
würden.
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Wie Abb.2 zeigt, ragen die Enden der Rohre 27' und 3¢ etwas mehr als
üblich in die Trommel 26. Das Rohr 3 5 kann erst über eines der einwärts
ragenden Rohrenden gestülpt und dann über das andere Rohrende geschoben werden,
um schließlich an einem dieser Enden befestigt zu werden. Das Rohr 35 wird z. B.
durch eine Klemme 37 am Ende des Rohres 27' festgehalten.
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Nach Abb. 3 ist das Rohr 35 an dem Ende des Rohres 3q. bei 37 festgeklemmt.
Statt aber fest mit dem Ende eines Rohres 27, wie in Abb. i, verbunden zu sein,
endet es kurz vor der Trommelwand. Dabei kann das Rohr 35 noch in eines oder mehrere
der Rohre 27 sehr wirksam speisen, anderseits aber können Dampfblasen aus dem Rohr
3q. sich ausdehnen, in die Trommel 26 entweichen und sich auf mehrere benachbarte
Rohre 27 verteilen, so daß, wenn die Menge des Dampfes in dem Wasser vom Schirm
2o sehr groß werden sollte, keine Gefahr besteht, daß ein besonderes Rohr 27 ausbrennt
oder verschmort durch völlige Verdampfung der geringen Wassermenge, die mit dem
Dampf noch in das Rohr gelangen kann. D. h. also, der Dampf vom Rohr 34 wird mit
einer größeren Wassermenge gemischt und verteilt, wenn er in die Rohre 27 tritt.
Diese Anordnung nach Abb. 3 ermöglicht natürlich Änderungen hinsichtlich Lage und
Ausrichtung des Endes des Rohres 35 in der Trommel 26.
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Nach Abb. ¢ ist das Rohr 35 am Ende des Rohres 34. festgeklemmt und
innig mit einem besonderen Rohr 27 verbunden. Statt aber über ein vorragendes Ende
des Rohres 27 zu greifen, wie in Abb. 2, greift das Rohr 35 mit seinem verjüngten
Ende in das Rohr 27. Dies bietet gegenüber Abb. 2 den gleichen Vorteil wie Abb.
3, es braucht also kein besonders langes Rohr 27' mit vorragendem Ende vorhanden
sein, und das Rohr 35 kann jederzeit mit jedem beliebigen Rohr 27 verbunden werden.
Auf diese Weise kann der Umlaufdruck für den Schirm 2o von Zeit zu Zeit, je nach
Bedarf, verändert werden. Auch kann so das Ausbrennen eines die Verbindung bewirkenden
Rohres 27 den Kessel nicht länger außer Betrieb setzen, als zum Verpflocken des
beschädigten Rohres und Umsetzen der Verbindung 35 nötig ist.