-
Feuerraumwand mit von einer Metallschicht umgebenen Kühlrohren Die
Erfindung bezieht sich auf Ofen- oder Kesseleinmauerungen und die Teile zum Aufbau
der Ofenwandungen. Sie soll in erster Linie an einer Kesseleinmauerung erläutert
werden.
-
Bei den großen Feuerungen neuerer Dampfkessel, namentlich mit Kohlenstaubfeuerung,
hat man mit Flammentemperaturen von 1Coo bis 170o° C zu rechnen. Trotz bester Bauart
und bestem feuerfestem Baustoff besitzen dabei die Feuerraumwandungen keine lange
Lebensdauer, weil sie unter der Einwirkeng der hohen Hitze sehr rasch verschleißen.
-
Man hat versucht, diesen Schwierigkeiten dadurch zu begegnen, daß
man die Feuerraumwandungen ganz oder teilweise aus Wasserrohren herstellte. Solche
Ausführungen sind zwar widerstandsfähiger als Wände, die nur aus feuerfesten Steinen
bestehen, da sie den Verschleiß der Schamottesteine verhindern, Sie entziehen jedoch
der Feuerung so viel Wärme, daß die Verbrennung zuweilen darunter leidet. Aus diesem
Grunde hat man bereits die Kühlrohre auf der Feuerseite mit Schamottesteinen abgedeckt.
Dadurch wird raber die Kühlung der Wand verringert.
-
Gemäß der Erfindung werden deshalb die Kühlrohre an der in bekannter
Weise auf ihrer Feuerseite vorgesehenen Metallschicht, gegen welche von der äußeren
Rohrseite eine metallene Platte geklemmt ist, mit feuerfestem Stoff bekleidet. Die
Metallschicht ist nach der Feuerseite hin mit schmalen An-Sätzen versehen, welche
in die feuerfeste Bekleidung hineinragt. Man kann auch, um die Wärmeleitung in der
Wand zu verbessern, zwischen den Kühlrohren und der Metallschicht eine dünne Schicht
aus einem gutleitenden Füllstoff anbringen.
-
Durch die Erfindung soll eine Unterkühlung des Feuerraumes verhindert
und gleichzeitig eine wirksame Kühlung der Wände, d. h. eine gute Wärmeleitung von
der inneren Wandoberfläche zu dem strömenden Kühlmittel erreicht werden.
-
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
Die Abb. 1 bis 5 zeigen Einzelheiten der Feuerraumwand gemäß der Erfindung.
Zwischen den Rohren 2o sind zwecks Herstellung luftdichter Wandungen Lücken vorhanden,
die durch eine Auskleidung geschlossen sind. Die einzelnen Teile dieser Auskleidung
sind so gestaltet und befestigt, daß eine zuverlässige Wärmeübertrdgung von der
Innenfläche der Bekleidung an die Rohre und deren kühlenden Inhalt erfolgt, um die
Temperatur der Innenfläche einerseits zum Schutz gegen den Verschleiß genügend niedrig
zu halten, andererseits aber nicht so niedrig, daß eine Beeinträchtigung des Verbrennungsvorganges
im Verbrennungsraum eintritt.
-
Die Auskleidungskörper können je nach ihrem Platz in der Wandung oder
ihrer Inanspruchnahme durch den Verlauf der Heizgase oder die Verbrennungstemperaturen
verschieden gestaltet sein. Sie bestehen grundsätzlich
aus einer
Deckplatte und einer Klemmplatte. Abgesehen von noch zu erwähnenden Sonderausführungen
werden die Deckplatten aus zwei Baustoffen zusammengesetzt: einem festen und die
Wärme gut leitenden, wie z. B. Gußeisen, und .einem feuerbeständigen, wie z. B.
Schamotte. Das Verhältnis zwischen dem metallischen und dem feuerbeständigen-Teil
kann je nach den Erfordernissen an der betreffenden Ofenstelle o. dgl. verschieden
gewählt werden.
-
Unter Umständen können die Deckplatten - wie bekannt - vollständig
aus Metall bestehen, um :diese Wandungen kühler als die übrigen zu halten. Andererseits
kann es gegebenenfalls zweckmäßig sein, die ganzen Deckplatten aus feuerbeständigem
Stoff herzustellen.
-
Die meisten Deckplatten - sind- - gemäß-Abb. i bis 3 zusammengesetzt.
-
Jede Platte besteht aus dem Schamottefutter 5o an der Stirnseite und
dem Klotz 5 i aus Gußeisen. Letzterer besitzt zweckmäßig Vorsprünge 52, welche bis
vorn an die Stirnfläche reichen können. Sie erfüllen den doppelten Zweck, einmal
das feuerfeste Futter 5o festzuhalten und zweitens die Wärmeabfuhr an die Rohre
zu unterstützeri. Eine gute Verbindung zwischen dem feuerfesten Futter 5o und dem
metallischen Klotz 5 r l@ann auf verschiedene Art gesichert werden. Man kann z.
B. das Futter 5o mit den erforderlichen Aussparungen formen und es dann in eine
Gießform stecken, wie sie bei 6o in den Abb. q. und 5 dargestellt ist. Diese Form
besitzt gemäß Abb. 4. bei 61 bereits die Hohlformdes Klotzes 51. Das flüssige Metall
wird dann in die Form eingeführt (5io, Abb. 5); man umgießt also die feuerfeste
Masse' mit dem Metall.
-
Jeder Klotz besitzt an seinen Enden je eine dem Rohrdurchmesser angepaßte
viertelkreisförmige Stützfläche 53, mittels deren er sich gut schließend gegen die
Umfläche der Rohre legt. Auf der Rückseite der Rohre werden entsprechend geformte
Klemmplatten 56 angelegt und durch Schrauben 55 mit den Klötzen 51 verbunden. Auch
die Klemmplatten legen sich mittels viertelkreisförmiger gebogener Enden dicht gegen
die Rohre. Beim gezeichneten Beispiel wird jeder Klotz 5i mittels zweier Klemmplatten
56 an je zwei Nachbarrohre angeklemmt.
-
Um größte Dichtigkeit- und besten Wärmeübergang von den Deckplatten
zu den Rohren zu erreichen, sieht dieErfindung dieZwischenfügung von Metallstreifen
aus Kupfer, Aluminium o. dgl. zwischen den viertelkreisförmigen Klemmflächen vor.
Statt Metallstreifen kann man ebenso vorteilhaft bzw. mit noch besserem Erfolge
einen gut wärmeleitenden Kitt oder Zement zwischen die Flächen bringen (53o, Abb.
2). Kitte aus Metallspänen o. dgl. sind anwendbar. Erprobt ist ein Kitt aus feingemahlenem
Carbonat mit Wasserglas, der mit etwas Glyzerin versetzt wird, um ihn geschmeidiger
zu machen. Der Kitt wird auf die viertelkreisförmigen Flächen der Klötze .und der
Klemmplatten gebracht, worauf die Verbindungsschrauben kräftig angezogen werden.
Da die Flächen fast den ganzen Rohrumfang umschließen, erfolgt eine sehr gute Wärmeübertragung.
-
Die Deckplatten 51 werden so bemessen, daß sie von Mitte Rohr bis
Mitte Rohr reichen (Abb. 3) und daher zusammen eine geschlossene Wandfläche bilden.
Ein schmaler Spalt zwischen den Platten gestattet diesem freie Ausdehnung. Auch
zwischen zwei -Reihen- von -Platten läßt man einen solchen Spalt offen; er kann
mittels Asbest usw. geschlossen werden (57, Abb. i).
-
Wenn auch die Rohre undDeckplatten schon zur Bildung der Ofenwandungen
genügen, so sind dieselben gemäß den Abb. i bis 3 doch noch auf der Außenseite durch
eine Schicht 70 aus nicht leitendem Stoff und Blechplatten 71 ergänzt und geschützt.
Die Blechbekleidung ist zu einem Gehäuse verbunden, welches von einer Anzahl der
Befestigungsschrauben 55 gehalten wird, die dann verlängert sind (55o7 Abb. 2).
-
An den Ecken des Ofenraumes können die Deckplatten abweichend gestaltet
sein. Um das letzte Rohr zu umschließen bzw. zu bekleiden, sind hier die Deckplatten
5o, 5i nicht senkrecht, sondern wagerecht angeordnet. Sie besitzen bei 53o, Abb.
2, einen halbkreisförmigen Ausschnitt zurAufnahme des letzten Rohres. Einerseits
werden sie mit den gewöhnlichen Klemmplatten 56 und andererseits mit besonderen
halben Platten 56o an die Rohre gepreßt.
-
Auf diese Weise wird ein guter Abschluß der Ecke herbeigeführt; an
welcher die Deckplatten der einen Wand den Rand der anstoßenden Wand ganz überdecken.
-
Der Boden der Verbrennungskammer wird aus ähnlichen Deckplatten 51
hergestellt, nur kann hier das feuerfeste Futter So fortgelassen werden, wenn man
die Temperatur des Bodens niedriger halten will.
-
Ebenso kann man bei der untersten oder den beiden untersten Reihen
der Deckplatten für die senkrechten Seitenwände das feuerfeste Futter fortlassen,
so daß hier die Wandfläche gegenüber der darüber befindlichen etwas zurückspringt.
-
Die Wirkung ist dabei folgende: Die Temperatur im Verbrennungsraume.
ändert sich je nach den Betriebsbedingungen. Sie liegt bei verstärkter Beheizung
behufs größerer
Kesselleistung, vermehrter Kraftabgabe usw. über
dem Durchschnitt und sinkt unter diesen, wenn eine geringere als die durchschnittliche
Kesselleistung gefordert wird. Bei geringerer Brennerleistung liegt auch die Temperatur
der Wandungen unter dem der Konstruktion zugrunde gelegten Durchschnitt. Dabei wird
feine Asche an den Wandflächen haften bleiben und diese mit 'einem mehr oder weniger
starken Überzug bedecken. Sobald die Temperatur im Verbrennungsraum wieder genügend
steigt, schmilzt der Ascheüberzug an den Wänden. Die Asche fließt nach unten bis
zur überstehenden Kante der Deckplatten mit Futter, welche dort die bekannte Tropfkante
bildet. Die Asche -fließt hier zusammen, und es entstehen aus ihr eiszapfenähnliche
Gebilde, die frei vor dem zurückspringenden Wandteil (Deckplatten ohne Futter) hängen.
In dieser Form kann man die Schlacken leicht von Zeit zu Zeit abbrechen und entfernen.
-
Die Deckplatten auf den Rohren, welche das Feuerraumgewölbe bilden,
können ebenso ausgeführt und befestigt werden wie die Deckplatten der übrigen Wände.
Ihre Wärmeleitfähigkeit kann der der anliegenden Teile der Seitenwandungen entsprechen.