Steilrohrkessel. Die Erfindung bezieht sich auf einen Steilrohrkessel
mit dachartiger Anordnung des aus zwei Rohrbündeln und zugehörigen, unteren und
oberen Trommeln bestehenden Verdampferteiles über dem Rost. Bei derartigen Steilrohrkesseln
ist häufig die Verdampfung in dem vorderen Rohrbündel nicht so stark wie in dem
hinteren Rohrbündel, das an den zweiten Heizgaszug grenzt, weil die Feuergase durch.
dieses hintere Rohr-
Bündel frei hindurchströmen, während das vordere
Rohrbündel nur zum Teil durch die Strahlwärme des Rostes beheizt wird. Beim vorderen
Rohrbündel dienen demgemäß in erster Linie fast nur die dem Verbrennungsraume naheliegenden
Wasserrohrreihen zur Verdampfung. Dadurch leidet auch der insbesondere bei Hochdruckdampferzeugung
höchst wichtige Wasserumlauf im Kessel. Die Erfindung beseitigt diese Nachteile
und bewirkt, daß einerseits das vordere Rohrbündel bei derartigen Steilrohrkesseln
stärker der Einwirkung der Feuergase ausgesetzt und daß die einzelnen Rohrreihen
dieses vorderen Bündels gleichmäßiger beheizt werden, und daß andererseits der Wasserumlauf
im Kessel sich günstiger gestaltet. Erreicht wird dies durch den Einbau von Überhitzerrohren
in das hintere, an den zweiten Heizgaszug grenzende Wasserrohrbündel sowie durch
besondere Anordnung von unbeheizten Fall-bzw. Verbindungsrohren und durch Abbiegung
eines Teiles der Rohre des hinteren Rohrbündels zum oberen Behälter des vorderen
Rohrbündels.Steep tube boiler. The invention relates to a vertical tube boiler
with roof-like arrangement of the two tube bundles and associated, lower and
upper drums of the existing evaporator part above the grate. With such steep tube boilers
often the evaporation in the front tube bundle is not as strong as in that
rear tube bundle that is adjacent to the second flue of hot gas because the flue gases pass through.
this rear pipe
Bundles flow through freely while the front
The tube bundle is only partially heated by the radiant heat of the grate. At the front
Accordingly, tube bundles are used primarily only for those close to the combustion chamber
Rows of water pipes for evaporation. This also suffers, especially when generating high pressure steam
extremely important water circulation in the boiler. The invention overcomes these disadvantages
and causes on the one hand the front tube bundle in such steep tube boilers
more exposed to the action of the fire gases and that the individual rows of pipes
this front bundle are heated more evenly, and that on the other hand the water circulation
cheaper in the boiler. This is achieved by installing superheater pipes
into the rear water pipe bundle bordering the second heating gas flue and through
special arrangement of unheated case or. Connecting pipes and by bending
a part of the tubes of the rear tube bundle to the upper container of the front
Tube bundle.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
dargestellt. Abb. i ist ein Schnitt durch den Steilrohrkessel, während Abb. 2 ein
Querschnitt nach Linie I-I, in der Pfeilrichtung gesehen, ist.In the drawing, an embodiment of the invention is for example
shown. Fig. I is a section through the vertical tube boiler, while Fig. 2 is a
Cross-section along line I-I, seen in the direction of the arrow.
Der Kessel besteht aus einem Verdampfer- j teil A und einem V orwärmerteil
B. Der Verdampferteilweist über dem Rost i dachartig angeordnet zwei Wasserrohrbündel2
und 3 auf. Das Wasserrohrbündel2 liegt schräg, während die Rohre des Bündels 3 ungefähr
senkrecht verlaufen. Zum vorderen Wasserrohrbündel 2 gehört ein unterer Behälter
4 und ein oberer Behälter 5, während zum hinteren Wasserrohrbündel3 ein unterer
Behälter 6 und ein oberer Behälter 7 gehören. Der Dampfraum des oberen Behälters
5 des vorderen Rohrbündels steht mit dem Dampfraum eines weiteren unbeheizten Behälters
8 durch Verbindungsrohre 9 in Verbindung. Unbeheizte Fallrohre io führen außerhalb
einer Wand i i vom Behälter 8 zum unteren Behälter 4. Der Behälter 8 steht im Dampfraum
weiter mit dem Behälter 7 durch Rohre 12 in Verbindung und ferner mit einem Dampfsammler
13, aus dem der Dampf durch Lei- i tung 14 zur Naßdampfkammer 15 eines Über- j hitzers
16 strömt. Die Rohre dieses Über- , hitzers sind zwischen den Wasserrohren des hinteren
Bündels 3 gleichlaufend mit diesen angeordnet und zwischen ihnen so verteilt, wie
es in Abb.2 angegeben ist. Der überhitzte Dampf strömt aus einem Heißdampfsammler
17 zur Verwendungsstelle. Der Vorwärmer B besteht aus einem unteren Behälter
18, Rohren i9 und oberem Behälter 2o. , Von diesem führt eine Speiseleitung 2i zum
oberen Behälter 5 des vorderen Rohrbündels 2. Den unteren Behälter 4. des vorderen
Rohrbündels verbinden unbeheizte Verbindungsrohre 22 mit dem unteren Behälter 6
des hinteren Rohrbündels. Ein an den Verbrennungsraum grenzender Teil der Rohre
des hinteren Wasserrohrbündels 3 ist, wie bei 23 zu erkennen ist, nicht an den oberen
Behälter 7 des hinteren Wasserrohrbündels, sondern an den oberen Behälter 5 des
vorderen Wasserrohrbündels angeschlossen, indem diese Wasserrohre am oberen Ende
abgebogen sind. Die Behälter 5, 7 und 8 sind durch Wasserausgleichrohre-24 miteinander
verbunden. Der unbeheizte -Behälter 8 kann fortbleiben; dann sind -die unbeheizten
Fallrohre zwischen den Behältern 4 und 5 angeordnet, wie bei io' angedeutet ist.
Der Dampfsammler 13 würde dann oberhalb des Behälters 5 liegen.The boiler consists of an evaporator part A and a preheater part B. The evaporator part has two water tube bundles 2 and 3 arranged in a roof-like manner above the grate. The water tube bundle 2 is inclined, while the tubes of the bundle 3 run approximately vertically. A lower container 4 and an upper container 5 belong to the front water tube bundle 2, while a lower container 6 and an upper container 7 belong to the rear water tube bundle 3. The vapor space of the upper container 5 of the front tube bundle is connected to the vapor space of a further unheated container 8 by connecting pipes 9. Unheated downpipes io lead outside a wall ii from the container 8 to the lower container 4. The container 8 is in the steam space further with the container 7 through pipes 12 in connection and further with a steam collector 13, from which the steam through line 14 to Wet steam chamber 15 of a superheater 16 flows. The pipes of this superheater are arranged between the water pipes of the rear bundle 3 in the same direction as these and are distributed between them as shown in Fig.2. The superheated steam flows from a superheated steam collector 17 to the point of use. The preheater B consists of a lower container 18, pipes i9 and an upper container 2o. A feed line 2i leads from this to the upper container 5 of the front tube bundle 2. The lower container 4. of the front tube bundle connects unheated connecting tubes 22 with the lower container 6 of the rear tube bundle. A part of the tubes of the rear water tube bundle 3 bordering the combustion chamber is, as can be seen at 23, not connected to the upper container 7 of the rear water tube bundle, but to the upper container 5 of the front water tube bundle, in that these water tubes are bent at the upper end . The tanks 5, 7 and 8 are connected to one another by water equalization pipes -24. The unheated container 8 can remain; then -the unheated downpipes are arranged between the containers 4 and 5, as indicated at io '. The steam collector 13 would then lie above the container 5.
Durch den Einbau des eingehängten Überhitzers 16 zwischen die Rohre
des hinteren Wasserrohrbündels 3 wird der Weg der Feuergase, die ohne diesen Überhitzer
ungehindert durch dieses Wasserrohrbündel zum zweiten Heizgaszug strömen könnten,
behindert. Es tritt ein Stau der Feuergase ein, und diese werden gezwungen, das
vordere Rohrbündel in stärkerem Maße zu bestreichen, als es ohne den eingebauten
Überhitzer der Fall sein würde. Auf diese Weise wird das vordere Rohrbündel 2" das
sonst hauptsächlich nur durch Strahlung Wärme aufnimmt, wesentlich stärker beheizt.
Die Feuergase nehmen etwa den durch den gebogenen Pfeil angedeuteten Weg, d. h.
sie strömen oben in das vordere Rohrbündel ein, fallen abgekühlt nach unten und
mischen sich dann mit den vom Rost kommenden heißen Feuergasen. Auf diese Weise
wird das vordere Rohrbündel wesentlich stärker zur Verdampfung herangezogen und
besser ausgenutzt. Gleichzeitig werden die Rohre des hinteren an den zweiten Heizgaszug
grenzenden Rohrbündels 3 infolge der Mischung der heißen Feuergase mit den im Rohrbündel
2 bereits abgekühlten Feuergasen milder beheizt, als wenn die ungekühlten, sehr
heißen Feuergase ungehindert in das hintere Rohr- j Bündel ein- und hindurchtreten
könnten. Dies ist deshalb von besonderem Vorteil, weil dadurch die Haltbarkeit der
Wasserrohre und Überhitzerrohre gewährleistet wird. Bei Kesseln, die für Drücke
bis ioo Atm. und mehr bestimmt sind, kann man nämlich die lichten Weiten der Wasserrohre
nicht so groß wählen wie bei Kesseln für geringere Betriebsdrücke. Dabei würde bei
sehr starker Beheizung durch Stichflammen die Gefahr eintreten, daß - die Rohre
hauptsächlich mit Wasserschaum gefüllt und schlecht gekühlt
@lnd.
Die Bildung des Wasserschaumes wird allerdings schon durch den hohen Dampfdruck
wesentlich gemildert, sie wird indessen erst durch die linte milde Beheizung des
hinteren Wasserrohrhündels auf ein zulässiges Maß herabgesetzt. Gleichzeitig wird
durch die verhältnismäßig gleichmäßige Beheizung aller Wasserrohre eine angenähert
gleichmäßige. Ausdehnung der Kesselrchre erreicht, was für das Dichthalten der Einwalzstellen
von großem Vorteil ist.By installing the suspended superheater 16 between the pipes
of the rear water tube bundle 3 becomes the path of the fire gases that without this superheater
could flow unhindered through this bundle of water pipes to the second heating gas flue,
with special needs. There is a build-up of the fire gases, and these are forced to
to coat the front tube bundle to a greater extent than without the built-in one
Superheater would be the case. In this way, the front tube bundle 2 "becomes the
otherwise mainly absorbs heat only through radiation, heated to a much greater extent.
The fire gases take approximately the path indicated by the curved arrow, i.e. H.
they flow into the front tube bundle at the top, cool down and fall
then mix with the hot fire gases coming from the grate. In this way
the front tube bundle is used much more strongly for evaporation and
better used. At the same time, the pipes from the rear are connected to the second flue of hot gas
bordering tube bundle 3 as a result of the mixture of the hot fire gases with those in the tube bundle
2 already cooled fire gases are heated more gently than when the uncooled, very
hot fire gases can enter and pass through the rear tube bundle
could. This is of particular advantage because it increases the durability of the
Water pipes and superheater pipes is guaranteed. For boilers that are used for pressures
up to 100 atm. and more are determined, namely the clear widths of the water pipes
do not choose as large as for boilers for lower operating pressures. In doing so,
very strong heating by jet flames there is a risk that - the pipes
mostly filled with water foam and badly cooled
@lnd.
The formation of the water foam is, however, already caused by the high steam pressure
It is considerably mitigated, however, only through the mild heating of the linte
rear water tube bundle reduced to a permissible level. At the same time will
approximated one by the relatively even heating of all water pipes
even. Expansion of the Kesselrchre reached what for keeping the rolling points tight
is of great benefit.
Die Wichtigkeit des richtigen und guten Wasserumlaufes hei- derartigen
Hocbdruckkesseln ist bekannt. Bei der Erfindung wird daher auf den Wasserumlauf
besonderer Wert gelegt. Zu diesem Zweck erfolgt einmal die Speisung des aus dein
Vorwäriner koinrnenden Wassers in den oberen Behälter 5 des vorderen Wasserrohrbündels.
Ferner ist der Behälter 5 bzw. wenn der Behälter 8 vorgesehen ist, dieser Behälter
durch Ausgleichrchre 24. und unbeheizte Fallrohre to' lzw. io mit dein unteren Behälter
4 devorderen Rohrbündels verbunden. Das 1cältere Speisewasser mischt sich dann in
dein oberen Behälter mit dein Kesselwasser und fällt in der unbeheizten Rohrreihe
zum unteren Behälter d., von dein es durch die unbeheizten Verbindungsrohre 22 zum
unteren Behälter 6 des Rohrbündels 3 strömt. In dein senkrecht stehenden kohrbündel
3 steigt dann das Wasser nach oben. Die Abbiegung eines Teiles der Rohre des Rohrbündels
3 bei 23 zum oberen Behälter 5 ist vorgenommen einmal, um den Wasserumlauf innerhalb
des Rohrbündels 2 zu fördern, und weiter, um eine möglichst gleichmäßige Belastung
der gesamten Verdampfungsoberfläche des Verdampfers A zu erzielen. Der Wasserumlauf
wird hauptsächlich in zwei Strömungen erfolgen. Erstens von dein oberen Behälter
5 hzw. von den oberen Behältern 5 und 8 durch die Fallrohre io' bzw. io zur Trommel.,
weiter über die Rohre 22 zur Trommel 6 und durch die bei 23 abgebogenen Rohre des
Wasserrohrbündels 3 zur Trommel 5. Ein zweiter Hauptumlauf wird dann senkrecht zu
diesem angegebenen Umlauf in dem Wasserrohrbündel 3 und den Trommeln 6 und 7 erfolgen,
d. h. also in Abb. i senkrecht zur Zeichnungsebene mit Hilfe von seitlichen Fallrohren,
die geschützt im Mauerwerk liegen. Außerdem findet selbstverständlich ein Wasserumlauf
dadurch statt, daß das Wasser in den unbeheizten Rohren io bzw. io' nach unten fällt
und in den beheizten Rohren des rcrderen Rohrbündels 2 nach oben steigt.The importance of correct and good water circulation is called this
High pressure boilers are known. The invention is therefore based on the water circulation
placed particular emphasis. For this purpose, the out of your is fed once
Vorwäriner koinrnenden water in the upper container 5 of the front water tube bundle.
Furthermore, the container 5 or, if the container 8 is provided, this container
by compensating pipe 24. and unheated downpipes to 'lzw. io with your lower container
4 connected from the front tube bundle. The colder feed water then mixes in
your upper container with your boiler water and falls in the unheated pipe row
to the lower container d., from which it passes through the unheated connecting pipes 22 to the
lower container 6 of the tube bundle 3 flows. In your upright bundle of hair
3 then the water rises to the top. The bending of part of the tubes of the tube bundle
3 at 23 to the upper container 5 is made once to the water circulation within
of the tube bundle 2 to promote, and further, in order to achieve a load that is as uniform as possible
to achieve the entire evaporation surface of the evaporator A. The water circulation
will mainly take place in two currents. First from your top container
5 hzw. from the upper containers 5 and 8 through the downpipes io 'and io to the drum.,
further via the pipes 22 to the drum 6 and through the pipes of the bent at 23
Water tube bundle 3 to the drum 5. A second main circulation is then perpendicular to
this specified circulation in the water tube bundle 3 and the drums 6 and 7 take place,
d. H. so in Fig. i perpendicular to the plane of the drawing with the help of lateral downpipes,
which are protected in the masonry. In addition, there is of course a water circulation
instead of the water falling down in the unheated pipes io and io '
and rises in the heated tubes of the lower tube bundle 2.