DE551232C - Eintrommel-Wasserrohrkessel mit U-foermigem Wasserrohrbuendel - Google Patents

Description

Es sind Vorschläge für Eintrommel-Wasserrohrkessel mit U-förmigem Röhrenbündel bekannt geworden, bei denen die U-Rohre an ihrer tiefsten Stelle in eine Reihe röhrenförmiger, senkrecht stehender Sammelstücke münden, die ihrerseits durch ein gemeinsames waagerechtes Sammelrohr verbunden sind. Diese Bauweise soll die sonst übliche Untertrommel ersetzen, ergibt jedoch gegenüber dieser keinen Vorteil. Denn der Hauptzweck einer besseren Ausnutzung der unteren Heizflächenteile gegenüber einer Ausführung mit Untertrommel wird hierbei doch nicht erreicht. Denn die nebeneinanderstehenden Sammelstücke bilden hierbei eine geschlossene Wand, behindern somit den Durchgang der Heizgase in der Querrichtung des Röhrenbündels ebenso wie eine Untertrommel.

Bei der vorliegenden Erfindung ist dieser Mißstand dadurch beseitigt, daß die U-Rohre in der Nähe ihrer tiefsten Stelle mittels Rohrformstücken derart mit den Nachbarrohren verbunden sind, daß die Feuergase zwischen diesen Stellen hindurchtreten. Auf diese Weise werden auch die unteren Heizflächenteile des Röhrenbündels zur Verdampfung wirksam herangezogen, und eine Rußansamm-Iung im Schatten der verbindenden Rohrstücke wird vermieden. Dieser Vorteil ist naturgemäß insbesondere bei leichten Wasserrohrkesseln für ortsveränderliche Kraftanlagen wichtig. Erst mit dieser Bauweise können dann auch die anderen mit einem Eintrommelkessel angestrebten Vorteile gegenüber einem Zweitrommelkessel, wie Wasseraustausch zwischen den schwächer und stärker verdampfenden Rohren, erleichterter Wasserumlauf, wirksame Ausblasemöglichkeit sämtlicher Wasserrohre von Schlamm u. dgl. sowie erhebliche Gewichtsersparnis, tatsächlich ausgenutzt werden, ohne daß etwa wieder andere Nachteile eintreten.

Die verbindenden Sammelstücke können entweder senkrecht oder waagerecht angeordnet sein, um entweder die Rohre in einer Quer- oder Längsreihe der Obertrommel des Kessels unter sich zu verbinden. Im ersteren Fall dienen die Sammelstücke außer zur Entleerung und Reinigung des Kessels auch zum Wasseraustausch zwischen den schwächer und stärker verdampfenden Rohren einer Querreihe, im letzteren Fall zwischen den Rohren einer Längsreihe.

Die vorliegende Anordnung kann gleichzeitig dazu benutzt werden, um die Speisung der am meisten verdampfenden vorderen Rohrschenkel der U-Rohre zu verbessern und ein Durchbrennen dieser Rohrschenkel mit aller Sicherheit zu vermeiden. Zu diesem Zweck kann der hintere, vom Feuer abliegende Schenkel der betreffenden U-Rohre mit größerem lichtem Durchmesser versehen werden als die vorderen, nach dem Feuer zu liegenden Schenkel. Dadurch hat die Saugwirkung des lebhaft verdampfenden vorderen Schenkels einen wesentlich geringeren Widerstand des hinteren Schenkels zu überwinden, als wenn beide Schenkel gleichen lichten

Durchmesser besitzen. Zwecks baulicher Vereinfachung des Kessels dürfte es genügen, nur das äußerste U-Rohr oder die beiden äußersten U-Rohre längs des ganzen Rohrbündeis mit verschiedenem lichtem Durchmesser vorn und hinten zu versehen, während die inneren U-Rohre mit geringerer Verdampfung Schenkel gleichen lichten Durchmessers erhalten können.

ίο Die Verwendung von Rohren größeren Durchmessers für alle oder einen Teil der vom Feuer abgewandten Schenkel der U-Rohre ergibt auch noch den Vorteil, daß bei naturgemäß gleicher Rohrteilung längs ig des Kessels für die vorderen und hinteren Rohrreihen die Durchgangsquerschnitte für die Heizgase zwischen den Rohren hinten kleiner werden als bei den vorderen Rohrreihen. Dieser Umstand kommt der Abkühlung der Gase und deren abnehmendem Rauminhalt beim Durchgang durch das ganze Rohrbündel entgegen, indem dadurch die Gasgeschwindigkeit hinten erhöht und der Wärmeübergang verbessert wird.
In der Zeichnung sind in den Abb. 1 bis 8 verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt:

Abb. ι schematisch den Querschnitt durch einen Eintrommel-Wasserrohrkessel mit nur einem Rohrbündel,

Abb. 2 den Querschnitt A-B durch das Rohrbündel mit senkrechten Verbindungsstücken der U-Rohre in jeder Rohrschicht quer zur Kesselachse,

Abb. 3 denselben Querschnitt A-B mit waagerechten Verbindungsstücken der U-Rohre in jeder Rohrschicht längs zur Kesselachse,

Abb. 4 ein Beispiel für eine besonders einfache Verbindung von U-Rohren aus einem Stück mit dazwischengesetzten, z. B. geschweißten Rohrstücken,

Abb. 5 ein Beispiel für eine Zusammenfassung von U-Rohren mittels eines besonderen Verbindungsgliedes unter Verwendung getrennter Schenkel in jedem U-Rohre,

Abb. 6 ein Beispiel mit verschiedenem lieh- · tem Durchmesser der beiden Schenkel von aus einem Stück bestehenden U-Rohren,
Abb. 7 ein Beispiel mit ebenfalls verschiedenem lichtem Durchmesser der beiden Schenkel der U-Rohre, wobei diese jedoch geteilt und etwa durch Übereinanderschieben und Verschweißen verbunden sind,
Abb. 8 ein weiteres Beispiel eines Verbindungsgliedes, bei dem die Rohrschenkel einzeln mit Gewinde eingesetzt und verschweißt sind.

Es bezeichnet in den Abb. 1 und 2 1 die vorderen, dem Feuer zugekehrten Schenkel der U-Rohre mit aufsteigender Wasserbewegung (es sind der Deutlichkeit halber nur vier Rohre in der Querrichtung angenommen), 2 die vom Feuer abgewandten Schenkel der U-Rohre mit absteigender Wasserbewegung. Die Richtung der Heizgase ist durch die Pfeile 3 angedeutet. 4 ist die Obertrommel, 5 das Gehäuse der Verbrennungskammer, 6 das rückwärtige Kesselgehäuse, 7 sind Verbindungsglieder der U-Rohre einer quer zum Kessel liegenden Rohrschicht, 8 sind Ablaufrohre von jedem dieser Verbindungsglieder nach einem gemeinsamen Entwässerungsrohr 9, das auch zur Zuführung des frischen Speisewassers dienen kann. Das Entleeren und Ausblasen des Kessels erfolgt durch die Öffnung 11 des Sammelrohres 9, das zweckmäßig an beiden Enden eine solche Öffnung besitzt.

Die Rohre 1 und 2 können in der Obertrommel und die Rohre 8 im Sammelrohr 9 eingewalzt, eingeschweißt oder in einer sonstigen Weise befestigt sein. Das Einwalzen in das Rohr 9 kann beispielsweise durch die den Einmündungen der Rohre 8 gegenüberliegenden öffnungen 10 hindurch erfolgen. Wie aus Abb. 2 ersichtlich, können, wie üblich, die einzelnen längs des Kessels aufeinanderfolgenden U-Rohre gegenseitig um eine halbe Teilung versetzt sein, um eine gute Gasdurchwirbelung zu erzielen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 sind waagerecht liegende Verbindungsglieder 12 benutzt, durch die die einzelnen U-Rohre in jeder Schicht längs des Kessels verbunden werden. Die Enden 13 dieser Verbindungsglieder münden in senkrecht stehende Sammelrohre 14; 15 ist deren Entleerungs- und Ausblaseöffnung.

Die bauliche Ausführung dieser Verbindüngen läßt sich in mannigfach verschiedener Weise durchbilden. Einige Ausführungsbeispiele sind in den Abb. 4 bis 8 dargestellt.

Bei dem Beispiel nach Abb. 4 sind kurze Rohrstücke 16 zwischen die einzelnen U-Rohre gesetzt, z. B. geschweißt. Die beiden Schenkel 1 und 2 jeden U-Rohres bestehen hier aus einem durchlaufenden einzigen Rohr. Bei dem Beispiel nach Abb. 5 sind getrennte Rohrschenkel ι und 2 für jedes U-Rohr verwendet und diese mittels eines besonderen Verbindungsgliedes zusammengefaßt, das eine senkrechte Verbindungsbohrung 18 hat. Die Rohre 1 und 2 können an dem Glied 17 etwa eingelötet, eingeschweißt (an der Stelle 19) oder sonstwie dicht befestigt sein.

Bei dem Beispiel nach Abb. 6 haben die Schenkel 2 größeren lichten Durchmesser als die Schenkel 1, was bei Verwendung von U-Rohren aus einem Stück etwa durch Engerziehen der vorderen Rohrschenkel 1 bewirkt werden kann. Die gegenseitige Verbindung

der einzelnen U-Rohre entspricht der nach Abb. 4 mittels dazwischengesetzter kurzer Rohrstücke 20.

Bei dem Beispiel nach Abb. 7 sind getrennte Rohrschenkel von verschiedenem lichtem. Durchmesser verwendet, und zwar derart, daß das hintere Rohr 2 passend über das Ende des vorderen Rohres 1 geschoben und mit demselben etwa an der Stelle 21 verschweißt werden kann. Für die gegenseitige Verbindung der einzelnen U-Rohre dient, ähnlich wie bei dem Beispiel der Abb. 5, ein gemeinsames Verbindungsglied 22, das über die Enden der Rohre 2 geschoben und mit diesen beiderseits an den Stellen 23 verlötet oder verschweißt ist.

Bei dem Beispiel nach Abb. 8 sind ebenfalls getrennte Rohre 1 und 2 mit etwa durch Auftragsschweißung verdickten Enden benutzt, auf die Gewinde geschnitten ist. Vor dem Biegen dieser Rohre in U-Form werden dieselben in das Verbindungsglied 24 beiderseits eingeschraubt und zur weiteren Sicherheit und Dichtigkeit an den Stellen 25 noch verschweißt. Diese Ausführungsart eignet sich besonders dann, wenn im Interesse äußerster Gewichtsersparnis sehr dünnwandige Kesselrohre 1 und 2 (etwa aus nichtrostendem Baustoff) verwendet werden sollen, wobei deren Wandstärke naturgemäß nicht durch eine unmittelbare Lötung oder Schweißung wie bei den übrigen Beispielen angegriffen werden darf. Selbstredend können auch bei dieser Ausführung die Rohre 1 und 2 verschieden lichten Durchmesser besitzen.

Außer für die dargestellte Kesselart oder Form des gezeichneten Rohrbündels usw. kann die Erfindung auch auf andere Kesselarten, z. B. solche mit mehreren oder anders geformten Rohrbündeln u. dgl. übertragen werden, ohne daß solche andere Ausführungsoder Anwendungsarten aus dem Rahmen der Erfindung fallen. Daß für die gegenseitige Verbindung der einzelnen Wasserrohre selbst noch weitere Lösungen außer den gezeichneten Beispielen möglich sind, ist bereits weiter oben gesagt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Eintrommel-Wasserrohrkessel mit U-förmigem Wasserrohrbündel, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen U-Rohre in der Nähe ihrer tiefsten Stelle mittels Rohrformstücken (7) derart mit den Nachbarrohren verbunden sind, daß die Feuergase zwischen diesen Stellet; hindurchtreten.

2. Eintrommel-Wasserrohrkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Querschnittschicht des Kessels liegenden U-Rohre in der Nähe ihrer tiefsten Stelle durch die Verbindungsglieder (7) zu einer gemeinsamen, unter sich kommunizierenden Rohrgruppe zusammengefaßt sind.

3. Eintrommel-Wasserrohrkessel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Reihe längs des Kessels liegenden U-Rohre in der Nähe ihrer tiefsten Stelle durch die Verbindungsglieder (12) zu einer gemeinsamen, unter sich kommunizierenden Rohrgruppe zusammengefaßt sind.

4. Eintrommel-Wasserrohrkessel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungsglieder zwischen den einzelnen U-Rohren dazwischengesetzte (Abb. 4 und 6), z. B. geschweißte, kurze Rohrstücke (14, 16) dienen.

5. Eintrommel-Wasserrohrkessel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zusammenfassung einer Reihe von U-Rohren ein gemeinsames Verbindungsglied (22,24) dient, in das die U-Rohre entweder ungeteilt (Abb. 7) oder jeder Schenkel für sich (Abb. 8) eingesetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen