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Wasserröhrenkessel mit einer oder zwei Obertrommeln, zwei Untertrommeln
und diese miteinander verbindenden, steilen, als Wände zusammengezogenen inneren
Steig- und äußeren Fallrohrreihen An Wasserröhrenkesseln, deren dampferzeugenderTeil
aus zwischen Behältern oder Sammelkästen angeordneten Rohren besteht, durch welche
das Wasser bzw. der Dampf umläuft, zeigte sich bisher der Übelstand, daß der Umlauf
in diesen Rohren mangelhaft wurde. Der Grund dafür war, daß nicht nur die hauptsächlich
dampferzeugenden Rohre, die nächst dem Feuer angeordnet waren, beheizt wurden, sondern
daß auch die Fallrohre, welche von dem Feuer mehr entfernt waren, und welche hauptsächlich
dazu bestimmt waren, das Kesselwasser zu den unteren Behältern oder Sammelkästen
von den oberen herunterzuführen, auch mehr oder weniger beheizt wurden. Es wurde
also auch diesen Rohren Wärme zugeführt, und es bildete sich in ihnen Dampf, welcher
natürlich dem Umlauf entgegenwirkte.
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wasserröhrenkessel, bei welchem
der obenerwähnte Übelstand dadurch beseitigt wird, daß die Fallrohre von außen durch
den Luftvorwärmer, den die Luft von oben nach unten und die Heizgase von unten nach
oben durchströmen, unmittelbar berührt und so gekühlt werden.
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Durch passende Bemessung der Luftgeschwindigkeit läßt sich erreichen,
daß ungefähr gerade so viel Wärme, wie den Fallrohren von den Verbrennungsgasen
der inneren Seiten zugeführt wird, von den Fallrohren an die zu erhitzende Luft
der Luftvorwärmer abgegeben wird. Es wird also keine nennenswerte Dampfentwicklung
in den Fallrohren zu befürchten sein.
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Durch die seitlich -angebrachten Lüftvorwärmer werden die Abgase nach
aufwärts geleitet, um nachher dem beim Oberteil des Kessels befindlichen Rauchgasventilator
bzw: Schornstein zugeführt zu werden. Da im allgemeinen neu zu bauende Kessel dieser
Bauart mit Rauchgasventilator versehen werden, ergibt sich ein einfacher und natürlicher
Weg für die Abgase.
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Die Erfindung wird durch die beiliegenden Zeichnungen in einer Ausführungsform
veranschaulicht.
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Abb. i zeigt einen Querschnitt durch den Dampfkessel und Abb. 2 einen
Längsschnitt- durch die Übeihitzer und die Vorwärmer desselben. ibezeichnet dieFeuerungseinrichtung,
2 obere und 3 untere Behälter und Sammelkästen für den dampferzeugenden Teil, 4
diejenigen Rohre, wo die hauptsächliche Dampferzeugung stattfindet, 5 diejenigen
Rohre, die von den oberen Behältern 2 dem unteren Teil der Rohre 4 das Speisewasser
durch -die Sammelkästen 3 -zu-
führen. Die Dampfräume der beiden oberen Behälter
können durch ein Rohr 6 verbunden
werden, an dem auch ein Sicherheitsventil
angebracht wird. Das Rohr 6 ist durch zwei Rohrleitungen 8 mit den Überhitzerspiralrohren
9 verbunden, von welchen der überhitzte Dampf zu einem gemeinsamen Röhr io geleitet
wird, um von da nach der Verbrauchsstelle abzugehen. Das Speisewasser wird von der
Speisewasserpumpe nach dem unteren Teil der Vorwärmerschlangen ix geführt und nebst
gegebenenfalls in den Schlangen erzeugten Dampf durch die Rohre i2 nach den Behältern
2 gepreßt, wo der gegebenenfalls erzeugte Dampf sich mit dem in den Rohren 4 erzeugten
Dampf vereinigt. Das Wasser in den Behältern 2 sinkt durch die Rohre 5 in die Kästen
3, um durch die Rohre 4 wieder nach den Behältern 2 zu steigen. Ein kräftiger Umlauf
des Wassers wird also in diesen Teilen stattfinden, und da jedes der Rohre 4 der
Einwirkung des Feuers und jedes der Rohre 5 der Einwirkung der Verbrennungsgase
in demselben Grade ausgesetzt ist, wird das Wasser gezwungen, gleichmäßig durch
alle Rohre zu strömen, so daß die Rohre gegen Zerstörung durch ungleichmäßige Wärmebeanspruchung
geschützt sind. Durch die in der Zeichnung veranschaulichte Anordnung der Vorwärmer
ii ist es möglich, das Speisewasser bis zu dem Dampfdruck entsprechenden Siedepunkt
zu erhitzen, weil in denselben gegebenenfalls gebildeter Dampf nach den Behältern
2 selbsttätig abgeht. Der ganze Wasserinhalt der Teile 2, 3, 4 und 5 kann also bei
der dem Dampfdruck entsprechenden Temperatur gehalten werden und auch das Wasser,
das von den Vorwärmern ii zugeführt wird, kann mit derselben Temperatur zugeführt
werden. Dies ist von großer Bedeutung für die Dichtheit der Verbindungen zwischen
den Teilen 2 und 3 samt den Rohren 4 und 5, die am einfachsten durch Einwalzen der
Rohre erzeugt werden. Es hat sich aber erwiesen, daß derartige Einwalzverbindungen
leicht undicht werden, wenn kaltes Speisewasser zugeführt wird, :während sie gut
dichthalten, wenn das Speisewasser mit der Siedetemperatur zugeführt wird.
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Dadurch, daß feuerfeste Steine zwischen den Rohren 4 und 5 auf bekannte
Weise angebracht werden, oder dadurch, daß die Rohre gegebenenfalls unmittelbar
nebeneinander angeordnet werden, erhält man eine einfache Lenkwand für die Verbrennungsgase.
Diese werden bei der fraglichen Ausführungsform so geleitet, wie aus der Abb. i
hervorgeht, daß sie erst die dampferzeugenden Rohre 4 und dann die Überhitzer 9
und die Vorwärmer ii bestreichen. Dabei bestreichen sie auch die eine Seite der
Rohre 4 und 5. Hinter den Vorwärmern werden die Gase zweckmäßig durch die Rohre
15 des Luftvorwärmers 14 geleitet und gehen von dort nach dem Schornstein
16 ab. Die Verbrennungsluft wird durch die Öffnungen 17 eingesaugt und durch die
Rohre 18 unter den Rost geleitet.
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Wenn die Verbrennungsgase die Überhitzer und Vorwärmer passieren,
bestreichen sie die eine Seite sowohl der Rohre 4 als der Rohre 5. Die Rohre 4 werden
dagegen an der anderen Seite von den wärmsten Verbrennungsgasen in der Feuerung
bestrichen, während die Rohre 5 an ihrer anderen Seite von der vorzuwärmenden Verbrennungsluft
bestrichen werden. Durch geeignete Abmessungen wird dabei der Vorteil erreicht,
daß ungefähr ebensoviel Wärme, wie den Rohren 5 durch die entlangströmenden Verbrennungsgase
zugeführt wird, von den Rohren 5 an die vorzuwärmende Luft abgegeben wird. Dadurch
wird eine Dampfbildung in den Rohren 5 verhindert, die den Gewichtsunterschied zwischen
den Flüssigkeitssäulen in den Rohren 4 und 5 kleiner machen und den Umlauf in den
Teilen 2, 3, 4 5 verschlechtern würde.
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In der vorliegenden Erfindung. wird also aufs beste für einen reichlichen
und unbehinderten Umlauf, d. h. für eine möglichst gute Kühlung der Rohrwandungen,
gesorgt.
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Dadurch, daß die Lenkwände der Rauchgaszüge nur aus Rohren oder aus
Rohren und feuerfesten Steinen bestehen, werden die Mauermassen auf ein Mindestmaß
eingeschränkt. Ein schnelles Anlassen des Dampfkessels mit gleich anfangs vorteilhaftem
Wirkungsgrad wird deshalb ermöglicht. Zu erhitzende Mauermassen haben, wie bekannt,
in diesem Falle eine besonders verzögernde Einwirkung.
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Da der Dampfkessel derart angeordnet ist, daß die Luftvorwärmer ganz
außen liegen, so muß alle Wärme, welche die Lenkwände um die Überhitzer und Speisewasservorwärmer
herum gegebenenfalls durchdringen kann, der Luftvorwärmung zugute kommen. Wenn die
Luft, bevor sie den Luftvorwärmern durch die Öffnungen 17 zugeführt wird, durch
an den Außenflächen des Dampfkessels angebrachte Platten gezwungen wird, auch diese
zu bestreichen, werden die Ausstrahlungsverluste des betreffenden Dampfkessels offenbar
noch geringer.
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Die Zeichnung veranschaulicht nur eine Ausführungsform der fraglichen
Einrichtung. Es gibt selbstverständlich noch andere Ausführungsformen. Anstatt zweier
oberer Behälter miteinander kreuzenden dampferzeugenden Rohren kann man einen einzigen
Behälter anordnen, an den die dampferzeugenden Rohre derart angeschlossen werden,
daß sie ein Dach über dem Feuerungsraum bilden.