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Schrägrohrkessel mit zwei Wasserrohrbündeln Gegenstand der Erfindung
ist ein Schrägrohrkessel mit zwei Wasserrohrbündeln und von oben zwischen die Rohre
des oberen Wasserrohrbündels eingehängtem Überhitzer.
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Bei den neueren Bestrebungen in der Dampfmaschinen- und -kesseltechnik,
den Dampf möglichst hoch zu überhitzen, müssen die Dampfüberhitzer besonders durchgebildet
werden. Die hohe Überhitzung kann entweder durch Verlängerung des Dampfweges durch
den Oberhitzer oder dadurch erreicht werden, daß die überhitzerelemente möglichst
nahe an die Feuerung herangebracht werden. Bei einer Verlängerung des Dampfweges
durch den Überhitzer entstehen verhältnismäßig große Anschaffungskosten, so daß
dieser Weg nicht besonders vorteilhaft ist. Für das Heranrücken des Überhitzers
an die Feuerung gibt es bei Schrägrohrkesseln zwei Lösungsmöglichkeiten: entweder
ordnet man den Überhitzer innerhalb des der Feuerung zunächstliegenden Wasserrohrbündels
an, dadurch wird indessen die Höhe des Kessels vergrößert, so daß ebenfalls die
Kosten wachsen, Eine andere Möglichkeit liegt darin, die Überhitzerelemente so zwischen
die Wasserrohre zu legen, daß ihre unteren Enden nahe an die Feuerung herankommen.
Dadurch wird indessen der Durchgangsquerschnitt für die Heizgase zurr Teil verengt,
so daß man diese Lösung nicht gern gewählt hat.
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Nach der Erfindung wird demgegenüber die Einrichtung so getroffen,
daß die überhitzerrohre in den ersten Heizgaszug eingehängt sind, der durch eine
zwischen den Wasserrohrbündeln ungefähr parallel zu den Wasserrohren verlaufende
Lenkwand und eine quer zu den Rohren des oberen Wasserrohrbündels verlaufende Lenkwand
begrenzt ist. Es ist vorteilhaft, die überhitzerelemente so anzuordnen, daß ihre
Umkehrenden in dem freien Raum zwischen den beiden Wasserrohrbündeln liegen und
dabei durch das untere Wasserrohrbündel gegen zu heiße Gase geschützt sind.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsformen eines Schrägrohrkessels
nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
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Abb. i stellt einen Schnitt durch einen Schrägrohrkessel nach der
Erfindung dar. Abb. 2 ist ein Teilquerschnitt nach Linie 2-2 der Abb. i. Abb. 3
ist ein Querschnitt nach Linie 3-3 der Abb. i und 2. Abb. q. und 5 sind Schnitte
durch eine abgeänderte Ausführungsform, und zwar Abb. 5 nach Linie 5-5 nach Abb.
q..
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Der Schrägrohrkessel enthält vordere Teilkammern io und hintere Teilkammern
i i, an die obere Teilkammern i i` angeschlossen sind.
Mit 12 sind
die Rohre des oberen Wasserrohrbündels, mit 13 die des unteren Wasserrohrbündels
bezeichnet. i 4 und 15 sind untere Teilkammern, die durch Verbindungsrohre 16 und
17 mit den Teilkammern i o und i i in Verbindung stehen. 18 ist eine Lenkwand, die
in dem Raum zwischen dem oberen und dem unteren MIasserrohrbündel gleichlaufend
mit den Wasserrohren angeordnet ist, und zwar im Ausführungsbeispiel unmittelbar
oberhalb der oberen Reihen der Wasserrohre 13. i 9 ist eine Lenkwand, die quer zu
den Rohren 12 des oberen Wasserrohrbündels annähernd senkrecht verläuft und sich
an die Lenkwand 18 anschließt. Durch die Lenkwände 18 und 19 wird der erste Heizgaszug
begrenzt, der mit zo bezeichnet ist. Aus den Zeichnungen geht hervor, daß dieser
Heizgaszug wesentlich größer ist, als .es sonst bei Schrägrohrkesseln üblich ist.
Mit 21 ist eine Dampfsammeltrommel bezeichnet, die durch Rohre 22 mit den Teilkammern
io, durch Rohre 23 und 24 mit den Teilkammern i i' in Verbindung steht. Eine zweite
senkrechte Lenkwand 25 verläuft quer zu den Rohren 12 des oberen Wasserrohrbündels
zwischen der Lenkwand i9 und den Teilkammern i o. An sie schließt sich oben eine
Lenkwand 26 an, die mit der Wand i9 deinerseits und einer weiteren Wand 27
anderseits einen nach unten gehenden zweiten Heizgaszug 28 und einen nach oben gehenden
dritten Heizgaszug 29 bildet, die unten durch einen Verbindungszug 30 verbunden
sind. Die oberen Enden der Züge 2o und 28 sind durch einen Verbindungszug 31 verbunden:
Die überhitxemelemente sind in den Heizgaszug 2o und den Verbindungszug 31 eingehängt,
und zwar werden sie oben in beliebiger Weise gehalten. Im Ausführungsbeispiel sind
in den Zügen 28, 29 und 3o keine Überhitzerelemente angeordnet. Sammelkasten 32
für den Naßdampf und Heißdampfkasten 33 sind oberhalb des ersten Heizgaszuges 2o
angeordnet. ' Diese Sammelkasten liegen waagerecht und quer zu den Kesselrohren
12 und 13.
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Drei überhitzerelementgruppen sind vorgesehen, eine vordere Gruppe
34, eine mittlere Gruppe 35 und minne hintere Gruppe 36. Der vordere Sammelkasten
32 und der hintere Sammelkasten 33 sind mit den üb,erhitzerelementen nur einer Gruppe
(34 bzw. 36) verbunden; jeder der anderen Sammelkasten indessen ist an die überhitzerelemente
der beiden benachbarten Gruppen angeschlossen.
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Die überhitzerelemente können beliebiger Bauart sein. Sie sind vorzugsweise
oben und unten mit Umkehrenden versehen. Sie erstrecken sich nach unten, und zwar
vorzugsweise in senkrechter Richtung über den größten Teil des Verbindungszuges
3 i in den ersten Heizgaszug 2o hinein. Ihre unteren Umkehrenden liegen oberhalb
des unteren Wasserroihrbündels 13 in dem freien Raum zwischen dem oberen und dem
unteren Wasserrohrbündel und somit geschützt gegen die unmittelbare Einwirkung der
heißen Gase. Die Länge der üherhitzerelemente nimmt in der Richtung von hinten
nach vorn zu, so daß die Verbindungslinie der unteren Umkehrenden ungefähr parallel
zu den Wasserrohren i z und 13 verlaufen.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. i bis 3 weicht die Anordnung der
Rohre 12 in der Querrichtung des Kessels etwas von der üblichen Anordnung ab. Aus
Abb.3 insbesondere geht hervor, daß die Rohre 12 in senkrecht liegenden Gruppen
angeordnet sind und daß jede Gruppe aus zwei versetzt angeordneten Rohrreihen besteht.
jede Gruppe ist dabei von der benachbarten Gruppe genügend entfernt, um Platz für
die geraden senkrechten Cberhitzerrohre zu lassen.
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Man kann jedoch auch die Wasserrohre 12 in der üblichen Weise anordnen,
wie es beispielsweise in Abb. 4 und 5 gezeigt ist. Hierbei sind dann die überhitzerrohre
3.5a schlangenförmig gebogen, so daß sie zwischen die Rohre 12a passen. .
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In jedem Falle können die überhitzereleinente eingesetzt werden, indem
man die Teilkammern 11 und i i' nach den Seiten. des Kessels zu abbiegt. Zwischen
den Seitenflächen der äußersten Teilkammern und den Seitenwänden des Kessels ist
genügend Raum vorhanden, um die Teilkammern zum *Einsetzen oder Herausnehmen der
überhitzerelemente zur Seite zu schieben.
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'a die Überhitzereleneute frei von oben her eingehängt sind, werden
die Beanspruchungen, denen sie durch ihr Eigengewicht und durch Temperaturänderungen
unterworfen sind, auf das geringstmögliche Maß beschränkt. Ferner sind .etwa zwei
Drittel. des Raumes quer zu den Wasserrohren 12 als erster Heizgaszug zur Unterbringung
der Überhitzerelemente verwendet. Mit deserAnordnung der Elemente wird nicht nur
seine bessere Überhitzungswirkung, sondern auch eine bessere Heizung der Wasserrohre
des Kessels ,erzielt.
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Die verschiedenen Teile sind vorzugsweise so bemessen, daßeine gleichmäßige
Strömungsges,chwindigkeit der Verbrennungsgase in dem Aufwärtszug 2o und Abwärtszug
28, ebenso wie in dem folgenden Aufwärtszug 29 vorhanden ist. Daher ist der freie
Querschnitt des Zuges 2o, das ist der gesamte Zugquerschnitt, vermindert um die
durch die Wasserrohre 12 und durch die überhitzerelemente eingenommene Fläche, gleichwertig
gemacht
dem freien Querschnitt des Zuges 28 und des Zuges 29. Gleichwertig
heißt in diesem Fall, daß der Querschnitt des Zuges 28 und der des Zuges 29 gegenüber
dem des Zuges 20 verringert ist, und zwar in demselben Maße, wie die Heizgase im
Rauminhalt infolge der Verminderung ihrer Temperatur abnehmen.