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Wasserrohrkessel mit Dampfüberhitzer. Die Erfindung betrifft einen
Wasserrohrlcesselmit Dampfüberhitzer und mit zwischen der Feuerung und den Überbitzerrohren
liegenden Wasserrohren. Sie bezweckt, den Kessel mit Überhitzer so durchzubilden,
daß die Überhitzerelemente nahe genug an der Feuerung liegen, um genügend hoch überhitzten
Dampf liefern zu können, und daß sie doch vor den hohen Heizgastemperaturen_genügend
geschützt sind; dabei sollen die Heizgase
gut über die überhirzerrohre
verteilt «-erden, und alle Rohre sollen genügend Gase der gleichen Temperatur erhalten.
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Dies wird dadurch erreicht, daß die Anzahl der in der Strömungsrichtung
der Heizgase zwischen der Feuerung und den Überhitzerrohren liegenden Wasserrohre
mit zunehmendem Abstand von den Feuerraumwänden größer ist. Auf diese Weise wird
erreicht, daß in der Strömungsrichtung der Heizgase in der Mitte- des Feuerraumes
dem Überhitzer mehr Wasserrohre vorgelagert sind als in der Nähe der Wände. Dies
ist deshalb zweckmäßig, weil die Heizgase in der Nähe der Feuerraumwände, gleichgültig,.
ob diese durch Luft oder Wasser gekühlt sind oder nicht, mehr von ihrer Wärme bereits
abgegeben haben, wenn sie an die dem Überhitzer vorgelagerten Wasserrohre kommen,
als in der Mitte des Feuerraumes.
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In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise
dargestellt. Abb. i ist ein Längsschnitt durch einen Schrägrohrkessel, Abb. 2 ein
Querschnitt durch diesen Kessel nach Linie 2,2; Abb. 3 ist ein Schnitt, ähnlich
wie der von Abb. i, durch eine andere Ausführungsform, Abb. 4 ein Querschnitt nach
Linie 4-4 von Abb. 3; Abb. 5 ist ein Schnitt durch einen Steilrohrkessel; Abb.6
ist ein Schnitt durch die ersten beiden Wasserrohrbündel dieses Kessels nach Linie
6-6 von Abb. 5.
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Der in den Abb. i und 2 dargestellte Schrägrohrkessel weist die übliche
Bauart auf. Er enthält vordere Wasserkammern i, hintere Wasserkammern 2, Wasserrohre
3. Die Kammern i und: 2 können in einem Stück oder geteilt ausgeführt sein. Die
Kammern i sind mit einer Wasser und Dampf enthaltenden Trommel 4 durch Verbindungsrohre
5 verbunden, während die hinteren Kammern 2 auch mit der Trommel durch Rohre 6 in
Verbindung stehen. Unterhalb der Kammern i und :2 befinden sich weitere Kammern
7 und 8, die ebenfalls je in einem Stück oder geteilt ausgeführt sein können und.
die durch Wasserrohre 9 miteinander in Verbindung stehen. Kammern 7 sind durch Verbindungsstücke
fo an die Kammern i angeschlossen, während die Kammern 8 mit den Kammern 2 durch
Rohre ii verbunden sind. Naßdampf wird der Trommel ¢ durch ein Rohr 12 entnommen
und in die Einlaßsammelkammer 13 des Überhitzers geführt. Dieser enthält Überhitzerrohrelemente
15, die an die Naßdampfkammer 13 und an eine Heißdampfkammer 14 angeschlossen
sind. Das Mauerwerk ist mit A1 bezeichnet. Lenkwände 16 verteilen die von der Feuerung
17 aufsteigenden Gase auf ihrem Weg zur Schornsteinverbindung i8. Im Beispiel ist
angenommen, daß KohlenstaubfeueTung verwendet wird:; ein Brenner i9 ist in Abb.
i dargestellt.
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Die bisher beschriebenem Teile sind in bekannter Weise ausgeführt.
i Neuerdings werden vielfach Was.serrohrwände als Schutz für die Seitenwände der
Feuerung verwendet. Im vorliegenden Beispiel bestehen diese Wände aus oberen Sammlern
2o und unteren Sammlern 2,1, die durch Wasserrohre 22 verbunden sind. Im Ausführungsbeispiel
sind die Enden je zweier benachbarter Wasserrohre zu einem gemeinsamen Ende vereinigt.
Den unteren Sammlern 21 wird Wasser durch Verbindungsrohre 23 zugeführt, die mit
den unteren Wasserkammern 7 durch Rohrstücke 24 in Verbindung stehen. Die oberen
Sammler 2o sind an die Trommel 4 durch Rohre 25 und Verbindungsstücke 26 angeschlossen.
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DerartigeWasserschutzwände entziehen den Heizgasen bereits einen Teil
ihrer Wärme, bevor sie die Wasserrohre und die Überhiizerrohre erreichen. Man muß
daher, um den gewünschten hohen Überhitzungsgrad zu erhalten, die Ü.berhitzerrohre
näher an die Feuerung heranrücken, d. h. weniger Wasserrohre zwischen Überhitzer
und Feuerung anordnen als dann, wenn die Wasserschutzwände 22 nicht vorhanden sind.
Wird dies getan, besteht indessen die Gefahr, daß die Gberhitzerrohre nach der Mitte
des Feuerraumes zu, wo die Wirkung der Wasserschutzwände nicht mehr so merkbar ist,
durch die starke Wärme beschädigt werden.
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Hier setzt die Erfindung ein, und zwar durch die besondere, aus Abb.
2 erkenntliche Anordnung der zwischen der Feuerung und den Überhitzerrohren liegenden
Wasserrohre. Aus Abb.2 geht hervor, daß zwei Wasserr ohrreihen des unteren Bündels
9 von einer Seitenwand des Kessels zur anderen ganz durchgehen. Näher nach der Feuerung
zu liegende Wasserrohrrei-hen gehen indessen nicht ganz durch, sondern sind' derart
gestaffelt, daß sie nach der Mitte des Feuerraumes zu in einem größeren Abstand
von den Feuerraumwänden endigen. In der Strömungsrichtung der Heizgase sind also
in der Mitte des Feuerraumes dem Überhitzer mehr Wasserrohre vorgelagert als in
der Nähe der Wände. Die Heizgase, welche den Überhitzer in der Nähe der wassergekühlten
Wände treffen, kommen also mit weniger vorgelagerten Wasserrohren in Berührung als
die in der Mitte des Feuerraumes auf den Überhitzer treffenden Heizgase. Somit werden
die durch das Vorhandensein der Wasserrohrschutzwände eintretenden Ungleichmäßigkeiten
der Heizgastemperatur ausgeglichen, und die Temperatur der den Überhitzer erreichenden
Heizgase ist ungefähr die gleiche
auf der ganzen Breite des Kessels.
Wieviel Wasserrohre zwischen den Überhitzerrohren und der Feuerung angeordnet werden
und wie diese von den Feuerraumwänden zur Mitte des Feuerraumes gestaffelt werden,
hängt von verschiedenen Faktoren ab, z. B. von der Feuergastemperatur, von dem gewünschten
Überhitzungsgrad, der Größe des überhitzers usw. Wesentlich ist für die Erfindung,
daß dort, -wo die Heizgase durch das Vorhandensein der Wasserschutzwände beeinflußt
werden, die vorgelagerte Heizfläche entsprechend verringert ist.
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Die Erfindung ist auch dann verwendbar, wenn die Feuerraumwände in
anderer Weise als durch eine Wasserschutzwand gekühlt werden, z. B. dann, wenn sie
durch Luft gekühlt werden, die vorgewärmt werden soll. Ein Beispiel hierfür zeigen
die Abb. 3 und 4.. Die Kesselbauart ist hier die gleiche wie die der Abb. i und
2. Nur fehlt hier die Wasserrohrschutzwand, und die hohlen Seitenwände sind durch
Luft gekühlt, die bei 30 eintritt, durch die Kanäle 31 strömt und aus den
Öffnungen 32 in den Feuerraum vorgewärmt eintritt. Die Wirkung der luftgekühlten
Seitenwände ist die gleiche wie die der wassergekühlten Wände: die in ihrer Nähe
strömenden Heizgase werden abgekühlt. Hierfür wird, ebenso wie im vorigen Beispiel,
dadurch ein Ausgleich geschaffen, daß die Anzahl der dem Überhitzer vorgelagerten
Wasserrohre in der Nähe der Seitenwände geringer ist als nach der Mitte zu.
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Auch dann, wenn die Seitenwände weder Wasser- noch Luftkühlung haben,
tritt durch die Strahlung der Wände eine stärkere Verringerung der Temperatur der
in ihrer Nähe strömenden Heizgase ein als bei den in der Mitte des Feuerraumes strömenden
Heizgasen. Auch in diesem Fall kann die Erfindung verwendet werden und durch die
beschriebene Anordnung Abhilfe schaffen.
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In den Abb. 5 und 6 ist ein Steilrohrkessel dargestellt mit drei Rohrbündeln
40, 41 und 42, die eine untere Trommel 43 mit zwei oberen Trommeln 44 und
45 verbinden. tine dritte Obertrommel steht mit den Trommeln 44 und 45 durch Rohre
47 und 48 in Verbindung. Die Heizgase der Feuerung 49 werden zur Schornsteinverbindung
5o durch Lenkwände 52 und 53 geleitet.
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Der Überhitzer ist hier, obgleich er ebenfalls in einem freien Raum
zwischen zwei Wasserrohrbündeln liegen könnte, in das erste Rohrbündel 42 zwischen
dessen Wasserrohre eingehängt. Die Überhitzerrohre 54 laufen dabei parallel zu den
Wasserrohren 42. Die Enden der Überhitzerrohre sind an Sammelkästen 55 und 56 angeschlossen.
Eine Wasserrohrschutzwa,nd 57, ähnlich durchgebildet wie die der Abb. i und 2, schützt
jede der Seitenwände. Die Wasserrohrschutzwand ist an den -Wasserumlauf durch Rohrverbindungen
58 und 59 angeschlossen. In diesem Fall liegen, wie insbesondere aus Abb. 6 hervorgeht,
zusätzliche Wasserrohre 6o zwischen den Überhitzerr obren und dem Feuerraum. Die
dem überhitzer zunächst liegende Reihe der vorgelagerten Rohre geht von einer Seitenwand
zur anderen durch, die nächste Rohrreihe endigt auf beiden Seiten in einem gewissen
Abstand von den Seitenwänden, und die dritte Rohrreihe endigt auf beiden Seiten
in einem noch größeren Abstand von den Seitenwänden. Auch hier hängt die Zahl und
die Staffelung der vorgelagerten Rohrreihen von den genannten Faktoren ab.