DE456800C - Abwaermedampfkessel, insbesondere fuer Grossgasmaschinenanlagen - Google Patents

Description

• Abwärmedampfkessel, insbesondere für Großgasmaschinenanlagen. Bei Abwärmeverwertungsanlagen geht neuerdings das Bestreben dahin, Dampf von möglichst hohen Drücken zu gewinnen. Die üblichen zylindrischen Abwärmedampfkessel mit von den Abgasen durchzogenen Rohrbündeln lassen sich von höheren Drücken ab praktisch nicht mehr verwenden, da bei einigermaßen großen Kesseldurchmessern die Bleche aus Festigkeitsgründen eine solche Dicke erhalten müssen, - daß sie überaus schwer, schwierig zu verarbeiten und deshalb zu kostspielig werden. Man ist statt dessen auf `N'asserrohrkessel angewiesen, die an sich ohne Schwierigkeiten bis zu den höchsten Dampfdrücken ausführbar sind, und solche Kessel sind auch für Abwärmeanlagen hinter Feuerungen bereits vorgeschlagen. Ihr Aufbau entsprach dabei im wesentlichen dem der bekannten Wasserrohrkessel mit Rostfeuerung.
• Sobald es sich nun aber darum handelt, die Wärme der Abgase von Großgasmaschinen-und ähnlichen Anlagen auszunutzen, versagen die bislang üblichen Bauarten. In den Abgasleitungen solcher Anlagen -treten nämlich zeitweise sehr hohe Drücke auf, denen die Einmauerung der Kessel keineswegs gewachsen ist. Auch die bekannten Bauarten mit Blechverkleidungen, z. B. Schiffskessel, können solchen Beanspruchungen nicht standhalten. Gelangen beispielsweise brennbare Gase mit in den Auspuff und entzünden sich in den Auspuffröhren oder gar in den Zügen des Abwärmekessels, so entstehen Drücke bis zu mehreren Atmosphären, die sämtliche bisher bekannten Umhüllungen auseinandersprengen würden. Eine Verstärkung der Kesseleinmauerungen bzw. deren Umhüllungen auf das notwendige Maß wäre bei den bisherigen Bauformen, wie leicht einzusehen, aus praktischen Gründen nicht durchführbar.
• :Ulan hat nun schon Abwärmewasserrohrkessel in ein gußeisernes Gefäß eingeschlossen, welches von den Abgasen einer Gasmaschine durchströmt werden sollte. Es war zwar möglich, daß dieses Gefäß, das nur beschränkte Abmessungen besaß, etwaigen Explosionen gegenüber standhalten würde, aber für größere Kessel war diese Bauart nicht zu verwenden, und ebenso war die gewählte Wasserrohrkesselbauart für höhere Drücke gänzlich ungeeignet. Für neuzeitliche Anlagen von großen Leistungen und dementsprechend räumlicher Ausdehnung gab die ältere Anlage demgemäß kein Vorbild.
• Die Erfindung gibt eine Bauart an, die mit geringem Materialaufwand eine druckfeste Umhüllung für einen Wasserrohrdampfkessel für Abwärmebetrieb mit großen Leistungen (auch Vorwärmer u. dgl.) ergibt. Sie wird dadurch gekennzeichnet, daß der eigentliche Abwärmewasserrohrdampfkessel als Teilkammerkessel ausgebildet wird und in einem zylindrischen, druckfesten, nach Art eines schmiedeeisernen Kessels gebauten Gefäß von ausreichenden Abmessungen eingebaut ist, welches die Zu- und Ableitungen für die Abgase enthält. Selbstverständlich ist es nicht nötig, den ganzen Kessel mit allen Nebeneinrichtungen in das druckfeste Gefäß zu legen, sondern nur die Heizflächen, die von den Abgasen berührt werden. Man braucht z. B. nur die Kammern mit den Wasserrohren innerhalb des zylindrischen, druckfesten Gehäuses anzuordnen, während die Sammelbehälter für Wasser und Dampf außerhalb desselben liegen können, wobei die die beiden Teile verbindenden Rohre das Gehäuse druckdicht durchdringen müssen.
• Falls die Form des Wasserrohrkessels dem runden Querschnitt des druckfesten Gefäßes nicht entspricht, wird man die verbleibenden meist segmentförmigen Räume durch Mauerwerk ausfüllen oder durch Bleche abdecken, so daß die von den Abgasen durchströmten Züge einen gleichmäßigen und nicht zu großen Querschnitt erhalten. Natürlich kann man auch innerhalb des druckfesten Gehäuses Leitbleche u. dgl. zur Führung der Abgase in beliebiger Weise anordnen und gegebenenfalls diese Bleche auch zur Aussteifung des Bauwerkes heranziehen.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Erfindung dargestellt, und zwar in Abb. i als Längsschnitt und in Abb. ?- als Querschnitt durch einen stehenden Teilkammerwasserrohrkessel, dessen Heizelemente innerhalb des erfindungsgemäß angeordneten druckfesten, zylindrischen Gehäuses liegen, während die Sammelräume usw. außerhalb angeordnet sind.
• Der eigentliche Wasserrohrkessel (Heizelemente) besteht aus Bündeln von senkrecht stehenden Wasserröhren a, die jeweils zwischen den oberen und unteren Teilkammern b bzw. c angebracht sind. Das so gebildete, i?n Querschnitt etwa quadratische Heizsystem ist in dem zylindrischen, druckfesten Mantel d eingesetzt, der nach Art eines Kessels aus Blechen zusammengefügt ist und in diesem durch an sich bekannte, hier nicht gezeichnete Vorrichtungen aufgehängt. Mit den außerhalb des zylindrischen Gefäßes d liegenden Sammelräumen E: und f sind die oberen bzw. unteren Teilkammern jeweils durch Rohre g und h verbunden, die den Mantel des Gehäuses d mittels Stopfbüchsen oder ähnlicher druckdichter Vorrichtungen durchdringen.
• Die zwischen dem Heizsystem und der zylindriscbenWand des druckfesten Gefäßes d verbleibenden segmentförmigen Räume i, 1z, 1 und ni sind durch Mauerwerk ausgefüllt, um keine unnötigen leeren Räume innerhalb des Abwärmekessels zu .schaffen. Man könnte statt dessen auch Bleche innerhalb des Gefäßes (1 anordnen, die die erwähnten Räume gegen das Heizsystem abgrenzen und dieselbe Wirkung herbeiführen. Weiterhin sind zwischen die Rohrbündel Leitbleche n eingeschoben, die zur Führung der Abgase in bekannter Weise dienen.
• Die Zuführung der heißen Abgase von der Großgasmaschine her erfolgt durch den Stutzen o, der an geeigneter Stelle auf den druckfesten Zylinder d aufgesetzt ist und an den sich ein (las Mauerwerk i durchsetzender Kanal p anschließt. In ähnlicher Weise erfolgt die Ableitung der Gase durch den Kanal q und den Stutzen r.
• Zwischen den oberen Teilkammern b und dem Deckel s sowie zwischen den unteren Teilkammern c und dem Fundamentsockel ist genügend Raum gelassen, um die Verschlüsse der Teilkammern nachsehen und gegebenenfalls Rohre auswechseln zu können.
• Es ist, wie die dargestellte Bauart ohne weiteres erkennen läßt, leicht möglich, das zylindrische Gehäuse d selbst gegen verhältnismäßig hohe Spannungen druckfest zu machen, ohne daß übermäßige Blechstärken angewendet werden müssen. Die etwa auftretenden Explosionen können deshalb dem Abwärmekessel nicht gefährlich werden, und andererseits lassen sich mit der gewählten Bauart des Wasserrohrkessels beliebig hohe Dampfdrücke ohne besondere Schwierigkeiten erzielen; es ist dies einzig und allein auf die Vereinigung eines Wasserrohrkessels als Dampferzeuger mit einem zylindrischen, druckfesten Gefäß als Umhüllung für denselben zurückzuführen.
• Ebenso wie ein eigentlicher Dampfkessel können auch Vorwärmer und ähnliche Apparate, bei denen ähnliche Verhältnisse vorliegen, eingebaut werden. Durch günstige Wahl der Abmessungen der Teilkammern ist man auch in der Lage, die Größe der nicht ausgenützten Räume" des druckfesten Gefäßes (im Ausführungsbeispiel die Segmente i, lz, 1, in) zu verringern. Andererseits kann auch die Bauart des Wasserrohxkessels im einzelnen den jeweiligen Wünschen angepaßt werden, wobei außerdem, wie schon eingangs angedeutet, bezüglich der Anordnung der Kesselteile innerhalb oder außerhalb des druckfesten, zylindrischen-Gefäßes freie Hand gelassen werden kann.
• Die zylindrische Gestalt des Gefäßes braucht selbstredend nicht vollkommen genau eingehalten zu werden; die Hauptsache ist, daß die bekannte Festigkeit gewölbter Gefäßwände gegen innere Beanspruchungen sinngemäß verwertet wird.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Abwärmedampfkessel, insbesondere für Großgasmaschinenanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kessel als Teilkammerwasserrobrkessel ausgeführt ist, dessen Heizräume aus einem druckfesten, zylindrischen, aus Blech hergestellten Gehäuse (d) bestehen, an das die Zu- und Ableitungen (o, r) für die Abgase angeschlossen sind.
2. 2. Abwärmedampfkessel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei außerhalb des Heizraumes liegenden Sammelbehältern (e, f) für Wasser und Dampf die Verbindungsrohre (g, h) gasdicht durch das Gehäuse hindurchgeführt sind.