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Schiffszylinderkessel mit Überbitzer Gegenstand der Erfindung ist
ein Schiffszylinderkessel mit überhitzer und einem oder mehreren Flammrohren zwischen
den im ersten Heizgaszuge liegenden und die Feuerung aufnehmenden Flanunrohren und
den in den Schornstein führenden, im dritten Heizgaszuge liegenden Rauchrohren.
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Gemäß der Erfindung ist die überhitzerheizfläche in den Weg der Heizgase
von der ,ersten Umkehrkammer bis zu den im dritten Zuge liegenden Rauchrohren derart
eingeschaltet, daß sie von dem oder den mittleren Flwnmrohren aufgenommen wird,
mit oder ohne Verlegung eines Teiles dieser Heizfläche in die zweite Umkehrkammer
zwischen den mittleren Flammrohren und den im dritten Heizgaszuge liegenden Rauchrohren.
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Der Vorteil der Anordnung gemäß der Erfmd:ung liegt in der Hauptsache
darin, daß sich die neuerdings infolge des gesteigerten Frisch,dampfdruckes bei
Schiffszylinderkesseln geforderte hohe überhitzung, d. h. eine höhere überhitzung
des Dampfes, als sie z. B. bei den Rauchrohrüberhitzern möglich ist, erzielen läßt,
und zwar ohne besondere Beanspruchung des Feuers, während die Abgase so weit abgekühlt
werden, daß eine Verschlechterung des Kesselwirkungsgrades nicht eintritt. Die Heizgase
haben sich in den erst-en, die Feuerung aufnehmenden Flammrohren und in der an diese
sich anschließenden Umkehrkammer bereits soweit abgekühlt, daß ein Verbrennen der
in den mittleren; Flamm-rohren liegenden überhitzerelemente nicht zu befürchten
ist, während anderseits die Temperatur der Heizgase noch so hoch ist, daß der gewünschte
hohe überhitzungsgrad erreicht wird. Dabei ist die Ausnutzung ,der Heizgaswärme
vollkommen unabhängig von dem Überhitzer bzw. der überhitzungs.-temperatur, da hinter
den überhitzer noch eine Kesselheizfläche geschaltet ist, die aur nähernd so groß
ist, wie bei der normalen Anordnung der Rauchrohre bei Schiffszylinderk-esseln-Bei
der erfindungsgemäßen. Anordnung des Überhitzers im Kessel fällt zudem die überhitzerheizfläche
klein - aus, und zwar bedeutend kleiner als bei den bekannten RaucIxrohräberhitzern.
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Es ist bei Schiffszylinderkesseln bekannt, die überhitzer in besonderen
Flammrohren oder in der Umkehrkammer unterzubringen. Hierbei handelt es sich jedoch
nicht um Schiffszylinderkessel, bei welchen die Heizfläche in drei hintereinandergeschalteten,
durch Umkehrkammern verbundenenHeizgaszügen untergebracht ist, sondern um solche
mit nur zwei Heizgaszügen. Bei diesen vorhekannten Überhitzeranordnungen ist es
nicht möglich, die Erfindungsaufgabe zu lösen, nämlich eine höhere Überhitzung des
Dampfes,
als dies bei dem Rauchrohrüberlr hitzer möglich ist, ohne eine Verschlechterung
des Kesselwirkungsgrades zu -erreichen. ##Wollte man bei den bekannten überhitzeranordnungen
mit der überhitzungsternperatur noch weiter als bisher gehen, so wäre dieses nur
durch eine starke Beanspruchung des Feuers möglich. Dies hat jedoch den -Nachteil
verhältnismäßig hoher Abgastemperaturen zur Folge, so daß die dadurch bedingte Verschlechterung
des Kesselwirkung.#;grades die Wärmeersparriis durch die höhere überhitzungstemperatur
teilweise oder ganz aufheben würde. Bei den bekannten Flammrohrüberhitzern stellt
sich zudem -der weitere Nachteil ein, daß ein großer Teil der HeizL gase, und zwar
bis. zu Soo/o, durch die mit der Überbitzerlieizfläche besetzten Flammrohre geht,
wodurch sich wieder verhältnismäßig hohe Abgastemperaturen ergeben. Bei den in der
Umkehrkammer des zweizügiggen Schiffszylinderkessels untergebrachten überhitzern
besteht ferner die Gefahr des- Verbrenens des überhitzers, da sich die Hieizgase
in dem ,ersten Flammrohr noch nicht genügend abgekühlt haben. Alle diese Nachteile
werden durch die Anordnung gemäß der Erfindung heseitigt.
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Nach einem weiteren Teil der Erfindung wird die Überhitzerheizfläche
in der zweiten Umkehrkammer- derart untergebracht, daß -ein Teil der -Cl"berhitzerrdhre,
-und zwar vorteilhaft die den Heißdam pf führenden Rohre, -,nur der - strahlenden
Wärme, die- Übrigen Rohre dagegen außer der strahlenden auch der berührenden Wärrne
ausgesetzt sind.
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;Die Zeichnung stellt einige Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
dar. Abb. i und 2 zeigen einen Schiffszylinderkessel im Längsschnitt und
, Querschnitt mit zwei in einem ersten Heizgaszuge, liegenden, die
- Feuerung aufnehmenden Flammrohren a, a' und Heizrohreii
b, welche in einem zu dem- ersten gleichlaufenden Heizgas, zuge angeordnet
sind und unmittelbar in den Rauchfang c einmünden. Zwischenden Flammrehren
a, al und den'Heizrähren b ist in einem zu den beiden erwähnten Zügen
entgegen, gesetzt verlaufenden Zuge ein Flammrehr d
untergebracht, welches
mit den ersten Flamrarohren b durch eine Umkehrkam mer J verbun--,den ist.
Die Heizgase durchziehen den Kessel also unter zweimaliger zUnikehr. Das mittlere
Flammrohr d dient zur Aufnahme des Überhitzersg. Bei den dargestellten AusführungsbeispiL-len
ist ein Teilgl der Heizfläche -des überhitzers in der zweiten Umkehrkamni#erf-:unt,erg#,-bracht.
Es besteht hierbei die Möglichkeit, den einen Teü, beispielsweise den in der Umkehrkammer
f liegenden Teil gl der überhitzerheizfläche (wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel),
als Vorüberlätzer und den anderen in dem oder den mittleren Flammroliren liegenden
Teil g als Nachüberhitzer zu verwenden, oder umgekehrt. fin ersten Falle
erhält man bei kleiner Heizfläche eine hohe überhitzungstemperatur, im zweiten Falle
erhält man eine mäßige überbitzung, d. h. etwas geringer als im ersten Falle,
aber dafür ist der Schutz gegen das Verbrennen der Elemente wirksamer, als im .ersten
Falle. Ferner ist es vorteilhaft, die den 11,eißdampf führenden Rohre des überbitzers
in der Umkehrkammer / an der Rückwand derselben anzubringen, so daß sie nur
.der strahlenden Wärme ausgesetzt sind, während die den Heißdampf führ-enden Rohrstränge
so angeordnet sein können, daß sie außer von der strahlenden Wärme auch von der
berührenden Gaswärme beheizt werden.
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In Abb. 3 sind, in dem zweiten Heizgaszuge außer dem
mittleren Flammrolir d
noch Rauchrohre bl angeordnet, was vorteilhaft ist,
wenn -die Rauch#gase in dem mittleren Flammrohr d nicht genügend tief abgekühlt
werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 ist für den in der zweiten
Umkehrkammerf untergebracht . en überhitzerteilgl eine --Regelungsniöglichkeit
durch Anordnung-von Klapperik gegeben, mit welchen man den überhitzer auch gänzlich
ausschalten kann, wenn die;-Klappen #die im unteren Teil der Abb. 4 gezeigte Lage
einnehmen. Im obereii Teil der Abb - 4 ist die Klappe k -so eingestellt,
daß der Gasweg durcli den überhitzer - frei ist. In Zwischenlagen lassen
sich mehroder weniger große Gasmengen vom überhitver abschalten und durch die Kanälep
unmittelbar in die Heizrohre b abführen.
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Der aus dem Dampfdom des Kessels, durch -Leitungs (Abb. i und 4) entnommene
Dampf geht aus den unteren Verteilkästen g2 durch die Rohre des Vorüberhitzersgi,
über die oberien Dampfkästengs-und Verbindungsstückeg4 (Abb. 4) in den oberen Dampfkasteng5,
von .dort durch die vor diesem in der Umkehrkammer f liegenden Rohrstränge
gl, dann durch die Rohre des Nachäberhitzersg im Flammrohre d und entweicht
aus diesem -Nachüberhitzerg über den unteren Dampfkasteng5 durch das Rohrt.
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Bei den Ausführungsbeispielen nach Abb. i, -2 und 4 liegt die
zweite Umkehrkammer, in welcher sich der überhitzer befindet, außerhalb des Kessels.
Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sich die Ra:uchrohre über die -ganze Kessellange
erstrecken und daher eine große Kesselheizfläche im dritten Zuge ergeben. Man
kann die zweite Unikehrkammer aber auch in den Kessel selbst einbauen, wie
die Ausführungsform nach Abb. 5 und 6 zeigt.
In diesem
Falle wird die Baulänge des Kess#els durch die nveite Umkehrkammer nicht vergrößert.
Hier sind in dem zweiten Heizgaszuge zwei Flammrohreddl untergebracht. Von der Überhitzerheizfläche
ist ein Teilg! in der Umkehrkammerf, die innerhalb des Kessels selbst liegt, und
ein anderer Teil g in den Flammrohrenddl untergebracht.
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Die Abb. -? und 8 zeigen eine andere Ausführungsform der zweiten
Umkehrkammer mit Überhitzer. Abb. 7 ist ein Schnitt nach Linie I-1 der Abb.
8, und Abb. 8 ist ein waagerechter Schnitt durch den Kessel. DieÜberhitzerrohre
sind so -angeordnet, daß die Naßdampfrohre sowohl der strahlenden als auch
der berührenden Wärme ausgesetzt sind, während die den Heißdampf führenden Rohre
an der Rückwand der Umkehrkammer f hegen und also nur strahlende Wärme erhalten.
Der überbitzer zeigt eine liegende Anordnung der Dampfkästen. Eine ähnliche Anordnung
der Verteilung der Heizfläche des überbitzers für eine stehende Anordnung der Dampfkästen
ist in Abb. 9 und io veranschaulicht. Abb. 9
ist ein Schnitt nach Linie
I-I der Abb. io, und Abb. io ist ein waagerechter Längsschnitt durch den Kessel.
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Bei der Ausführungsforrn nach Abb. ii und 12 ist die Umkehrkammerf
so ausgebildet, daß man die Entfernung der überhitzerelernente von der Rohrplatteo
der Rauchrohreb durch Einsatzstückei ändern kann. j#e größer der Abstand der Überhitzerelemente
von der Rohrplatteo ist, um so weniger wird der Überhitzer von der berührenden Wärme
der Heizgase beheizt, er wird in derHauptsache nur bestrahlt. Wird der überhitz-er
dagegen mehr an die Rohrwand herangeschoben, so ist er sowohl der Bestrahlung als;
der Berührung durch die Heizgase ausgesetzt.