DE500934C - Als senkrechter Schachtkessel ausgebildeter Dampferzeuger - Google Patents

Description

• Als senkrechter Schachtkessel ausgebildeter Dampferzeuger Die Wärmeverluste einer Feuerung haben verschiedene Ursachen. Entweder gehen viele unverbrannte Brennstoffteile als Flugkoks oder in der Asche und in der Schlacke verloren oder die Rauchgase verlassen den Kessel mit zu hoher Temperatur. Schließlich @entstehen nicht unbeträchtliche Wärmeverluste ,durch Strahlung an die Umgebung. Zur Hebung des Wirkungsgrades einer Feuerung kann man die Verluste der ersten Art dadurch vermindern, daß man für ausreichende Zufuhr von vorgewärmter Verbrennungsluft sorgt. Die Temperatur der Rauchgase kann man dadurch herabsetzen, daß man die ihnen innewohnende Wärme zur LTberhitzung des Dampfes und zum Vorwärmen des Speisewassers und der Verbrennungsluft benutzt. Die Strahlungsverluste kann man jedoch nur durch einen besonderen Aufbau des Kessels verringern. Man hat zu diesem Zwecke schon vorgeschlagen, den Feuerungsraum von Dampfkesseln mit einem Luftmantel allseitig zu umgeben, in den kalte Luft eingeführt wird, um nach ihrer Erwärmung als vorgewärmte Verbrennungsluft Verwendung zu finden.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für einen Kessel ganz besonderer Gattung einen Aufbau anzugeben, durch den die Strahlungsverhtste an die Umgebung auf ein Mindestmaß 9ierabgesetzt werden. Die Erfindung bezieht sich auf einen als senkrechter Schachtkessel ausgebildeten Röhrenkessel mit im Strahlungsraum liegenden Dampfer7eugerrohren und mit in einem gleichachsig zum Schacht angeordneten ersten Zug liegenden Überhitzerrohr en. Sie besteht darin, daß in einem zweiten, ebenfalls gleichachsig zum Schacht angeordneten und im Querschnitt ringförmigen Zug ein Luftvorwärmer eingebaut ist, dem die Verbrennungsluft durch einen den Kessel auf allen Seiten um-Schließenden Luftmantel zugeführt wird. Um eine gute Unterbringung der Überhitzerelemente, des Luftvorwärmers und des äußeren Luftmantels zu erreichen, kann man die dem Verbrennungsschacht nachgeordneten ringförmigen Züge durch radial verlaufende Trennwände in parallel zueinander geschaltete Abschnitte unterteilen.
• Durch diesen Aufbau eines Dampferzeugers wird erreicht, daß die Verbrennungsgase die höchsten Temp:r,aturen im Innern .des Strahlungsraumes entwickeln und ihre Wärme an die Dampferzeugerrohre übertragen. Auf ihrem Wege in den Schornstein durchziehen die Rauchgase verschiedene Züge, die den Verbrennungsraum ringförmig umgelben. Durch den Wärmeaustausch mit dein erzeugten Dampf und der angesaugten Luft wird eine weitere Herabsetzung ihrer Temperatur bewirkt. Es findet also eine gleichmäßige Temperaturverminderung vom Innern des Kessels her statt. Durch den umgebenden Luftmantel wird die Zahl der Wärme aufnehmenden Flächen noch vergrößert. Die Rauchgase geben auf vierfache Art ihre Wärme ab. Zunächst an die Dampferzeugerrohre im Strahlungsraum, sodann an den L?berhitzer im ersten nachgeschalteten Zuge, drittens an den Luftvorwärmer im zweiten nachgeschalteten Zuge und schließlich an die iiii Luftmantel sich befindende Luft. Dieser vierfache Wärmeübergang gewährleistet eine genügend hohe Abkühlung der Verbrennungsgase und eine weitgehende Herabsetzung der Strahlungsverluste an die Umgebung.
• Der nach der Erfindung ausgebildete Kessel ist besonders zweckmäßig zur Erzeugung von Grenzdampf, d. h. von Arbeitsdampf beliebigen Druckes, der unter kritischem Druck bei mindestens kritischer Temperatur des betreffenden Arbeitsmittels erzeugt wird.
• Die Abb. i und 2 zeigen in einem Längsschnitt und in einem Querschnitt nach der Linie a-ca den neuen Dampferzeuger.
• i stellt den Feuerungsschacht dar. Dieser ist aus hohlen Formsteinen aufgemauert und ist nach oben, hin frei. Er kann sich also ohne weiteres in seiner Längsrichtung ausdehnen. Das Abschlußgewölbe 2 ist durch Stangen 3 an .einem Eisengerüst 4 aufgehängt, das unabhängig vom eigentlichen Schacht aufgebaut ist. 5 sind die Dampferzeugerrohre, die sämtlich im Strahlungsraum 6 angeordnet sind. Die Überhitzerrohre 7 liegen in den von den Rauchgasen bestrichenen ersten Ziigen B. An den überhitzerrohren ist die Art der Aufhängung ersichtlich. Die Rohrpakete hängen an Trägern i9, die auf Querträger 20 gelagert sind. Die Träger brauchen iiur aus den Bögen herausgezogen werden, um die einzelnen Rohrpakete herausnehmen zu können. Sämtliche Dampferzeugungsrohre 5 liegen ein Stück vor dein eigentlichen Mauerwerk, das sie fast vollkommen gegen die Strahlung abschirmen. An ihrem unteren Ende 18 sind dieselben nach innen eingezogen und bilden auf diese Weise, wie besonders deutlich aus der Abb.2 hervorgeht, eine Art Rost, durch dessen Zwischenräume die Schlacke hindurchfällt.
• Die Verbrennungsluft strömt durch den Hohlraum 9 zwischen dem dünnen äußeren Mantel io und dein eigentlichen Vorwärmerraum i i in der Richtung der eingezeichneten Pfeile hindurch. Aus dem Grundriß ist ersichtlich, daß im Vorwärmerraum i i zickzackförmige Blechwände 14 eingebaut sind. Die eine Seite dieses Bleches wird in bekannten Weise von den Rauchgasen, die andere von der vorzuwärmenden Verbrennungsluft bespült. Gas und Luft werden im Gegenstrom zueinander geführt. Aus dem Grundriß ist ersichtlich, daß auf diese Weise auf verhältnismäßig kleinem Raum sehr große wirksame Wärmeaustauschflächen untergebracht werden können.
• Im Ouerschnitt des Dampferzeugers sind die von der Luft durchströmten Räume durch kleine Striche, die Rauchgaskanäle durch Punkte angedeutet. Beim Durchströmen durch den Kanal 9 führt die Luft zunächst die durch die Wand 16 durchtretende Wärme ab, während sie im Vorwärmen i t sowohl Wärme aus der Blechwand 1.4 wie aus dem Mauerwerk 17 aufnimmt. Die Blechwand braucht dabei, was für den Aufbau einen wesentlichen Vorteil bedeutet, gegen die Wände 16 und 17 nicht abzudichten, sondern sie hat nur eine Vermischung von Gas und Luft zu verhüten.
• Aus dem Vorwärmerraum i i strömt die Luft durch die hohlen Mauersteine i und tritt durch radiale Öffnungen in Richtung der eingezeichneten Pfeile durch die Kesselrohre hindurch, ferner durch eine zentrische Düse 13 gegen die Flamme in den Verbrennungsraum. Der Flamme wird also allseitig Verbrennungsluft zugeführt, wobei gleichzeitig das Mauerwerk i gekühlt wird. Die Rauchgase strömen durch die Räume 8 an den Ü berhitzerrohren vorbei, durchfließen den Vorwärmerraum i i und ziehen durch den Fuchs 12 zum Schornstein ab.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Als senkrechter Schachtkessel ausgebildeter Dampferzeuger mit im Strahlungsraum liegenden Dampferzeugungsrohren und mit in einem gleichachsig zuni Schacht angeordneten ersten .Zug liegenden tGI)erhitzerrohren, dadurch gellennzeichnet, daß in einem zweiten, ebenfalls gleichachsig zum Schacht angeordneten und im Querschnitt ringförmigen Zug (ii) ein Luftvorwärmer eingebaut ist, dem die Verbrennungsluft durch einen den Kessel auf allen Seitenwänden umschließenden Luftmantel (9) zugeführt wird.
2. 2. Dampferzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Verbrennungsschacht nachgeordneten ringfc:rlnigen, Züge durch radial verlaufende Trennwände in parallel zueinander geschaltete Abschnitte unterteilt sind.