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Wasserrohrkessel, insbesondere Schrägrohrkessel. Die Erfindung bezieht
sich auf einen Wasserrohrkessel, insbesondere einen Schrägrohrkessel, mit zwei durch
eineu Zwischenraum voneinander getrennten übereinanderliegenden Wasserrohrbündeln.
Bei derartigen Schrägrohrkesseln ist es bekannt, in diesem Zwischenraum zwischen
den beiden Bündeln einen Üherhitzer anzuordnen, dessen Rohre parallel zu den Wasserrohren
des Kessels verlaufen und der in der Längsrichtung des Kessels nach vorn herausnehmbar
ist. Bei dieser bekannten Ausführung sind jedoch zwischen den Wasserkammern des
unteren Rohrbündels und den Wasserkammern des oberen Rohrbündels an der Stirnseite
des Kessels die üblichen Verbindungsstücke vorgesehen, so daß der überhltzer als
Ganzes, bestehend aus Überhitzerrohren und Maßdampf- bzw. Heißdampfsammelkammern,
nicht ohne weiteres aus dem Kessel ausgebaut werden kann. Außerdem ist eine besondere
Abbiegung der Überhitzerrohre in der Nähe der Verbindungsstücke zwischen oberen
und unteren Wasserkammern des Kessels erforderlich. Weiter sind Schrägrohrkessel
bekannt, bei denen die unteren Wasserrohre und die zugehörigen Kammern durch besondere
von denen des oberen Wasserrohrbündels unabhängige Verbindungsleitungen mit dein
oberen Behälter für Dampf und Wasser verbunden sind, so daß zwei selbständige Wassertimlä
ufe im Kessel entstehen.
Ferner ist die Anordnung von Schutzrohren
zum Schutze der Feuerraurnwände bekannt.
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Die Erfindung liegt darin, daß die beiden Wasserumläufe derart eingerichtet
sind, daß die zum Schutz der Feuerraumwände vorgesehenen Rohrschutzwände ganz oder
zum Teil an den Umlauf des unteren Wasserrohrbündels angeschlossen sind, wobei die
von den Sammelkammern des unteren Wasserrohrbündels und der Rohrschutzwände zum
oberen Behälter für Wasser und Dampf führenden Verbindungsleitungen so geführt sind,
(iaß der Zwischenraum zwischen den beiden Wasserrohrbündeln von der Vorder- oder
Rückseite des Kessels für einen unbehinderten Ein- und Ausbau der Überhitzerrohre
von bzw. nach einer dieser Seiten frei zugänglich ist. Dadurch wird ermöglicht,
den Cberhitzer von der Vorder- oder von der Rückseite des Kessels in den erwähnten
Zwischenraum zwischen den Wasserrohrbündeln einzuführen, ohne daß die C'berhitzerrohre
eine besondere, die Herstellung und Handhabung erschwerende Gestaltung zu haben
brauchen. Zweckmäßig ist dabei, die Sammelkammern des unteren Wasserrohrhündels
wenigstens auf der einen Seite, nach welcher der Überhitzer herausnehmbar ist, in
an sich bekannter Weise wagerecht anzuordnen, während die Wasserkammern des oberen
Bündels in üblicher Weise senkrecht liegen kö nnen.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele dargestellt.
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Abb. i ist ein senkrechter Schnitt durch einen Kessel nach Linie i-i
von Abb.2. Abb. 2 ist eine Vorderansicht des Kessels von Abb. i mit teilweise fortgelassener
Kesselummauerung. Abb. 3 ist ein Schnitt ähnlich wie Abb. i und zeigt eine andere
Ausführungsform.
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In Abb. i 11n(1 2 bezeichnet i die Feuerung und Verbrennungskammer
im allgemeinen m.it einer feuerfesten Rückwan(12 und feuerfesten Seitenwänden 3
und .l, die (furch Wasserrohrschutzwände 5 geschützt sind. Die Feuerung ist als
Kohlenstaubfeuerung gedacht; es kann jedoch natürlich auch jede andere Art von Feuerung
verwendet werden.
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Die Dampferzeugungsrohre des Kessels liegen unmittelbar oberhalb der
Verbrennungskammer, und zwar in zwei voneinander getrennten Bündeln; (las obere
Bündel besteht aus Reihen zur Wagerechten geneigter Rohre 7, während das untere
Bündel aus ähnlichen Rohren 8 besteht. Vorzugsweise unifaßt das untere Bündel in
senkreGliter Richtung nur eine geringe Reihenzahl; in dein Ausführungsbeispiel sind
zwei übereinanderliegende Reihen gezeigt. Die Rohre 7 sind mit ihren unteren Enden
an gewellte senkrechte Fallkammern g und mit ihren oberen Enden an entsprechende
Steigkammern i o angeschlossen. - Oberhalb der Kammern liegt ein Querbehälter i
i für Dampf und Wasser, der durch Rohrstiicke 12 mit jeder Kammer 9 verbunden ist.
Die Kammern 9 sind weiter durch Rührstücke an eine wagerechte Kammer 13 angeschlossen,
die zum Absetzen dient und aus der die abgesetzten Bestandteile und anderen Unreinigkeiten
von Zeit zu Zeit in üblicher Weise durch den Anschluß 1d. ausgeblasen werden können.
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Die Steigkammern io ragen über den Wasserspiegel der Wasserrohre ;
hinaus, und die überragenden Teile dieser Kammern sind mit dem Behälter i i durch
wagerechte Umlaufrohre 15 verbunden. Vorzugsweise wird jede Kammer mit dem Behälter
durch zwei Umlaufrohre verbunden; die Anzahl der Umlaufrohre für jede Kammer ist
indessen beliebig.
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Die Wasserrohre 8 bilden das untere Bün-,lel des Kessels und liegen
eigentlich nur in wagerechten und nicht in senkrechten h eilien; sie sind unten
an wagerechte Kammern 16 und oben an entsprechende wagerechte Kammern
17 angeschlossen. Die Kammern 16 dienen zur Zufuhr von Wasser zu den Rohren
8 und sind an jedem Ende durch Verbindungsstücke an Sammler 18 arige:chlo.,-sen,
die durch .die Kesselummauerung hindurchgehen und je mit dem Behälter i i durch
äußere Fallrohre i9 und Verbindungsstücke 20 verbunden sind. Die oberen wagerechten
Kammern i7, welche den Dampf und (las Wasser aus den Rohren 8 empfangen, sind an
ihren Enden angeschlossen an Sammler 21, die ebenfalls (furch die Kesselwandungen
gehen. äußere Steigrohre 22 verbinden jeden Sammler 21 mit Sammlern 23, die ihrerseits
mit dem Behälter i i (furch kurze wagerechte Umlaufrohre 2d .in Verbindung stehen,
die in den Behälter, ebenso wie die Umlaufrohre 15 eingeführt sind. Aus Abb.
2 ist ersichtlich, daß die Sammler 23 jenseits der Enden der Umlaufrohrreihen
15 liegen und nur mit dem Behälter i i (furch die Umlaufrohre 24 in Verbindung
sind.
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Die bisher beschriebenen Teile des Kessels werden von Trägern getragen,
die auf dem üblichen Eisenrahmen ruhen, der nicht näher beschrieben zu werden braucht.
In der Zeichnung .ist dargestellt, daß (las Gehäuse des Kessels Mauerwerkwände (gegebenenfalls
aus feuerfesten Werkstoffen) 25 enthält und metallische Vorder- und Rückwände 26,
die aus auswechselbaren Einzelteilen bestehen, so (laß ein leichter Zugang zum Innern
(les_Kessels ermöglicht ist.
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Die (licht nebeneinanderliegen.den Kammern.
9, io,
16 und 17 bilden fast gasdichte Wände und dienen zum Schutz des metallischen Teiles
des Gehäuses 26 vor der Einwirkung der Heizgase.
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In den dargestellten Ausführungsformen strömen die Heizgase senkrecht
nach oben ohne Einengung, außer der durch die Wasserrohre hervorgerufenen, und zwar
zunächst durch das untere Rohrbündel, dann durch den Zwischenraum zwischen den unteren
und oberen Rohrbündeln. Eine zur Wagerechten geneigte Lenkwand 27 wird von der untersten
Rohrreihe 7 getragen und erstreckt sich von der Kammer 9 bis etwa zur Mitte der
Rohre 7. Eine zur Senkrechten geneigte Lenkwand 28 erstreckt sich vom oberen Ende
der Wand 27 quer durch das Rohrbündel 7; eine weitere Lenkwand 29 teilt zusammen
mit der Wand 28 das obere Rohrbütidel7 in drei Querdurchlässe für die Heizgase,
die im Querschnitt allmählich abnehmen und durch welche die Heizgase nacheinander
zum Auslaß strömen.
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Wie erwähnt, ist bei dieser Kesselbauart die wünschenswerteste Lage
des Überhetzers die zwischen den Wasserrohrbündeln. Nach der Erfindung wird der
Überhetzer so eingerichtet, daß er an dieser Stelle gut untergebracht «-erden kann
und daß die Cberhitzerkammern quer zum Kessel liegen und außerhalb der Kammern,
wobei die C'berhitzerelenlente parallel zu den Wasserrohren liegen und an der günstigsten
Stelle im Heizgasstroin. Wie aus Abb. i hervorgeht, ist der Gberhitzer üblicher
Bauart oberhalb der unteren Wasserrohre 8 angeordnet, wobei die Elemente 31 durch
Halter 32 vor. den oberen Rohren 7 getragen werden. Die Enden der Elemente 31 erstrecken
sich durch den offenen Raum zwischen den Kaininern 9 und 16 und sind an die Überhitzersaminelkarriniern
33 und 34 angeschlossen. Diese Kammern 33 und 34. liegen parallel zu den Kammern
16, und zwar so, (iaß sie leicht durch die entfernbare Platte 35 der metallischen
Wand 26 zugänglich sind. Der Raum zwischen den Rohref7 und 8 und uin die Cberhitzereleinente
31 herum, wo sie sich nach außen zu den Überhitzersanlmelkaninlern erstrecken, wird
durch eine Wand au: feuerfestem Material o. dgl. verschlossen. Diese Wand ist vorzugsweise
so eingerichtet, daß man sie leicht entfernen kann, uin Zugang zu den Überhitzereleinenten
zwecks Reinigung, Besichtigung oder Auswechselung zu haben. Der Raum zwischen den
Kammern io und 17 wird durch eine ähnliche feuerfeste Wand 36 geschlossen, die ebenfalls
gasdicht beschaffen ist.
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Die Sammelkammer 33 ist in üblicher Weise durch ein Rohr 37 an den
Danipfrauin des Behälters i i angeschlossen, « ällrend der überhitzte Dampf aus
der Heißdainpfkainmer 34 bei 38 entnommen wird.
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In Abb. i sind Wasserschutzrohre gezeigt, die nur die Seitenwände
der eigentlichen Verbrennungskammer schützen. An diesen Seitenwänden entlang liegen
parallel und ungefähr in derselben Höhe wie die unterste Rohr reihe 8 Kammern 39,
in die beisPielsweise durch Einwalzen die oberen Enden einer Anzahl von Seitenwandrohren
5 befestigt sind, die den Wärmeschutz bilden. An ihren unteren Enden sind die Kammern
39 geschlossen, während ihre oberen Enden an die Verbindungsstücke 21 angeschlossen
sind, welche die oberen Querkammern 17 tragen. Die Steigrohre 22, welche die Verbindungsstücke
21 mit dem Behälter ii verbinden, dienen somit zum Abführen des Dampfes sowohl aus
den Wasserrohren 8 als auch aus den Schutzrohren 5 zum Dampfrauen des Kessels durch
einen freien und nicht eingeengten Weg. Unten an den Seitenwänden sind Kammern 40
vorgesehen, ähnlich wie Kammern 39, in welche die unteren Enden der Rohre 5 münden.
Die oberen Enden der Kammern .4o sind geschlossen, während. sie unten in den Wasserumlauf
des Kessel durch Leitungen .I1 eingeschaltet sind, die Verlängerungen der Fallrohre
i9 unterhalb der Anschlüsse 18 bilden. Die Kammern 39 und .Mo sind vorzugsweise
zur Wagerechten geneigt, wie .in Abb. i gezeigt ist, um den Wasserumlauf zu verbessern.
Sie können aber auch wagerecht oder in anderer «'eise geneigt angeordnet sein.
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Uni den erforderlichen Raum dort vorzusehen, wo die Rohre 5 in die
Kammern 39 und 40 münden und um gleichzeitig die erforderliche (lichte Anordnung
der Rohre nebeneinander zu erzielen, wird eine l Besondere Rohrform verwendet, bei
der zwei dicht nebeneinanderliegende Rohre 5' und 5" an den Enden durch Schmieden
und Schweißen verbunden sind, so claß ein einziges Rohr entsteht, das in den Kammern
39 und .4o L-efestigt wird. Auf diese Weise wird eine Schutzwand für die Verbrennungskammerwand
geschaffen, die nur wenig oder fast -ar keine Zwischenräume zwischen den R,-ibren
auf ihrer ganzen Länge aufweist. Dies Wird durch Verwendung nur einer einzelnen
Rohrreihe und zugehöriger Kammern erreicht und ohne daß eine Vorrichtung mit großen
'Metallflächen verwendet wird, die eicht in unmittelbarer Berührung mit deni Wasser
sind.
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Es ist besonders hervorzuheben, daß nach der Erfindung die Verdampfungsfläche,
welche bei weitem die größte Dampfmenge erzeugt, (las sind die unteren Wasserrohre
8
und die Seitenwände 5, einen Umlaufkreis bilden, der fast unabhängig
von dem übrigen Teil des Kessels ist, so claß auch infolge der weiten uneingeengten
Verbindungen zwischen den Verdampfungsflächen und dein Behälter für Dampf und Wasser
ein reichlicher Zustrom von Wasser zu diesem Teile des Kessels ständig gesichert
ist und weiter eine freie und ungehinderte Dampfabgabe zum Behälter vorgesehen ist,
während das Mitreißen von Wasser zum Dampfbehälter aus den oberen Kammern beseitigt
ist.
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Weiter .ist zu beachten, daß die Verbindung der Rohre des unteren
Bündels und der der Seitenwände mit den außen liegenden Steigrohren 22 und Fallrohren
ig, die neben dem Mauerwerk angeordnet sind, wie aus Abb.2 hervorgeht, und das Fortlassen
von Verbindungsstücken zwischen den Kammern freien Zugang zwischen den Wasserrohrbündeln
an jedem Ende des Kessels zur Einführung des Überhstzers läßt. Dieser Überhitzer
kann bei der in Abb. i gezeigten Bauart sowohl von vorn als auch von der Rückwand
des Kessels eingeführt werden.
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Ein weiterer Vorteil, der aus der besonderen Form der verwendeten
Steigrohre folgt, die den Dampf aus den unteren Wasserrohrbündeln abführen, liegt
darin, daß die Seitenwandrohre bis zu jeder gewünschten Höhe hinauf geführt werden
können und daß der gleiche Wasserumlauf ohne wesentliche Änderung in der Kesselbauart
beibehalten werden kann; daraus folgt eine sehr erwünschte Anpassungsfähigkeit der
Bauart hinsichtlich der Wärmeschutzwände für die Seitenwände.
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In Abb. 3 ist ein Kessel gezeigt, der im allgemeinen ähnlich gebaut
ist wie der in Abb. i, nur sind hier die Wärmeschutzwände weiter bis oberhalb des
Zwischenraumes zwischen den Wasserrohrbündeln hinauf geführt. Zur Verwendung dieser
Wärmeschutzwände braucht man nur die oberen Kammern 39', für diese Wände
in der gewünschten Höhe anzubringen und ihre oberen Enden mit den Steigrohren 22
durch Verbindungsstücke 21' zu verbinden, die ähnlich sind wie die Verbindungsstücke
2i der Abb. i und 2, die die oberen Kammern des unteren Wasserrohrbündels mit den
Steigrohren verbinden.
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Weiter ist in Abb. 3 gezeigt, wie der Überhitzer in den Zwischenraum
zwischen den oberen und unteren Rohrbündeln von der Rückwand eingeführt wird und
wie die unteren Enden der Rohre 8 in kurze Kammern 42 münden, die in der üblichen
Weise mit den Karnern g' durch Verbindungsstücke q.3 verbunden sind. In diesem Fall
sind die Fallrohre ig nur dazu bestimmt, die unteren Kammern 40' der Wärmeschutzwände
mit Wasser zu versorgen. Bei dieser Einführung des Überhitzers von der Rückseite
des Kessels kann der feuerfeste Verschluß für den Zwischenraum zwischen den Kammern
der Wasserrohrbündel und um die Überhitzerelemente herum dahin abgeändert werden,
daß man zwei herausnehmbare Metallplatten 44 anordnet, die oben und unten an die
Kammern der Wasserrohrbündel anstoßen, und deren Zwischenraum durch ein geeignetes
Isoliermaterial 45 ausgefüllt ist. In allen übrigen Beziehungen ist die Abb. 3 ähnlich
wie die der Abb. i und 2, so daß «eitere Beschreibung unnötig ist.