DE592069C - Wasserrohrdampfkessel - Google Patents

Wasserrohrdampfkessel

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DE592069C
DE592069C DE1930592069D DE592069DD DE592069C DE 592069 C DE592069 C DE 592069C DE 1930592069 D DE1930592069 D DE 1930592069D DE 592069D D DE592069D D DE 592069DD DE 592069 C DE592069 C DE 592069C
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heating
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    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F22B1/1807Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines using the exhaust gases of combustion engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
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    • F22B21/00Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically
    • F22B21/02Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from substantially straight water tubes
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    • F22B21/06Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from substantially straight water tubes involving a single upper drum and a single lower drum, e.g. the drums being arranged transversely the water tubes being arranged annularly in sets, e.g. in abutting connection with drums of annular shape
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Description

  • Wasserrohrdampfkessel Die Erfindung betrifft einen # Wasserrohrdampfkessel, dessen im wesentlichen senkrecht angeordnete Wasserrohre durch eine Zwischenwand in zwei ineinander gelagerte Rohrbündel unterteilt sind.
  • Der Erfindung gemäß. wird das innere Rohrbündel durch eigene Feuerung und das äußere, von einem vorzugsweise abnehmbaren Mantel umschlossene Rohrbündel gleichzeitig durch die von der eigenen Feuerung kommenden Abhitzegase oder gleichzeitig oder wechselweise mit der Beheizung des inneren Rohrbündels durch fremde Abhitzegase beheizt. Es können gegeb,enen£alls nach der Beheizung des äußeren Rohrbündels durch fremde Abhitzegase diese auch zum inneren Rohrbündel geleitet, d. h. also beide Rohrbündel gleichzeitig nur durch fremde Abhitzegase beheizt werden. Diese verschiedenen Betriebsmöglichkeiten ergeben den erheblichen Vorteil, daß, neben der Anpassung des Kessels an die jeweiligen Betriebsverhältnisse der Betrieb sich sowohl bei der Verwendung der Abgase der eigenen Feuerung als auch bei Verwendung von fremden Abgasen und einer :eigenen Feuerung unter Wahrung einer guten Wärmeausnutzung billig, d. h. also sehr wirtschaftlich gestaltet. Um Betriebsstörungen zu vermeiden, wie sie sich bei bekannten Kesseln bei Anwendung von fremden Abhitzegasen neben direkter Feuerung ergeben, werden der Erfindung gemäß bei einer solchen Beheizungsart die von der eigenen Feuerung kommenden. Gase getrennt von -den fremden Abhitzegasen abgeführt.
  • Die wahlweise Beheizung bei Rauchrohrkesseln mit eigener Feuerung und fremden Abhitzegasen ist an sich bekannt. Hier wird von den Abhitzegasen nur ein kleiner Teil der Heizrohre durchströmt, die wesentlich kürzer sind als diejenigen Heizrohre, die von der eigenen Feuerung beheizt werden. Aus diesem Grunde liegt bei Abgasbetrieb das Wasser in einem großen Teil des Kessels unbewegt und führt sehr leicht zu Koirosion. Bei Betrieb mit eigener Feuerung ist der Nachteil vorhanden, daß die aufsteigenden Dampfblasen das Absinken des kälteren Wassers verhindern oder mindestens erheblich erschweren. Außerdem ist die Wärmeausnutzung der Abhitzegase infolge der Kürze der von diesen durchströmten Heizrohre nur äußerst mangelhaft. Ein auch nur einigermaßen wirtschaftlicher Betrieb eines solchen Kessels nur unter Anwendung von fremden Abhitzegäsen ist also ausgeschlossen.
  • Es ist auch schon für Wasserrohrkessel der wahlweise Betrieb mit eigener Feuerung und fremden Abhitzegasen vorgeschlagen worden. Die Wasserrohrkessel nach diesen Vorschlägen ,arbeiten aber, im Gegensatz zu dem Wasserrohrkessel gemäß der Erfindung sio, daß die Wasserrohre nur von der eigenen Feuerung beheizt werden, während die Abgase durch in der unteren Trommel des Wasserrohrkessels vorgesehene Rauchrohre geführt werden. Es zeigen sich also bei diesen Kesseln im wesentlichen dieselben Nachteile wie bei den bekannten. Heizungskesseln mit wahlweiser Beheizung, nämlich in erster Linie ungenügender Wärmeumlauf und daher schlechte Wärmeausnutzung bei Abgasbetrieb.
  • Je nach der angewandten Beheizungsart erfolgt die stärkere Beheizung einmal außen und einmal innen. Demnach sind einmal die Rohre des inneren und einmal di:e des äußeren Bündels Fallrohre. Der Erfindung gemäß ist ein Speiserohr zur Zuführung des kalten Speisewassers ringförmig zwischen den oberen Rohrenden der beiden ineinander gelagerten Rohrbündel angeordnet, so daß durch dieses Ringrohr das kalte Speisewasser stets den Fallrohren zugeführt werden kann, gleichgültig, welche Art' der Beheizung angewendet wird, d. h. ob die Rohre des äußeren oder die des inneren Rohrbündels Fallrohre sind. Die Zuführung des verhältnismäßig kalten Speisewassers zu den Fallrohren hat den Vorteil, daß, das Wasser in diesen sofort absinkt und durch die Differenz der spezifischen Gewichte zwischen heißem und kaltem Wasser den Wasserumlauf fördert.
  • Die Zeichnungen stellen beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dar.
  • Abb. i zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch den Kessel.
  • Abb.2 stellt einen Querschnitt durch den Kessel dar.
  • Abb. 3 und ¢ veranschaulichen Seitenansicht und Draufsicht des Kessels.
  • Abb.5 bis 7 zeigen eine zweite Ausführungsform, und zwar Abb.5 teilweise eine Seitenansicht, teilweise einen senkrechten Längsschnitt, Abb.6 einen Querschnitt, und Abb.7 veranschaulicht schematisch die Heizgasführung im Kessel.
  • Gemäß Abb. i besteht der Kessel aus einem Wasserraum i und einem Dampfraum 2, die durch zwei Rohrbündel 5 und 6 miteinander verbunden sind. Diese konzentrisch ineinander angeordneten Rohrbündel sind durch Längszwischenwände 7 getrennt, derart, daß sich eine mit Wasserrohren umgebene zylindrische Brennkammer 8 und eine äußere ringförmige Gaskammer ,ergeben, die außen von einem abnehmbaren Mantel 9 umgeben ist. Das in dieser ringförmigen Gaskammer liegende Rohrbündel 5 ist durch senkrecht zu den Rohrachsen angeordnete Blechringe io in. mehrere Kammern geteilt, im vorliegenden Falle in vier Kammern 1 bis IV, die ihrerseits durch entsprechende Kanäle i i (Abb. 3) miteinander verbunden sind, Die Brennkammer 8 erhält oben und unten eine Verbindung nach außen durch je einen Stutzen 12. Die Stutzen 12 bewirken gleichzeitig eine Versteifung zwischen den gewölbten Böden und den Rohrplatten 3 und q. An einen dieser Stutzen ist eine Feuerung, z. B. wie gemäß Abb. i eine Ölfeuerung 13, angebracht und oben ein überhitzer i q. eingebaut, welcher in die Brennkammer 8 hineinragt. Im Dampfraum 2 ist an der Stelle, an welcher das Wasser je nach Beheizung z. B. aus den Rohren des Bündels 6 aufsteigt und in die Rohre des anderen Bündels 5 eintritt, eine ringförmige Speiseleitung 15 vorgesehen, welche das Wasser gleichmäßig auf die jeweiligen Fallrohre verteilt.
  • Der Kessel kann nun für verschiedene B@etriebsfälle verwendet werden. i. Beheizung nur mit Abgasen Die Abgase von Dieselmotoren, Glühöfen, Gasmaschinen u. dgl. werden durch einen Stutzen 16 in die Kammer I eingeleitet, durchströmen diese im Kreislauf und gelangen von dieser durch den Kanal i i (Abb. 3) in die zweite Kammer II und nach Durchströmen derselben in die Kammern III und IV. Aus der letzten Kammer treten sie durch den Stutzen 17 aus. - Wird der Kessel ausschließlich mit Abgasen beheizt, so können diese von der Kammer IV in die innere Kammer 8 geleitet werden, .aus welcher sie ins Freie gelangen. Durch diese Gasführung wird erreicht, daß die Gase in einem Zug ohne Umkehrung und Unterbrechung durch sämtliche Kammern I bis IV strömen und dabei stets auf die Rohre im Kreuzstrom auftreffen, so daß ein hoher Wärmeübergang bei geringem Gasdruckverlust sowie ein gutes Durchwirbeln der Gase erzielt wird. Der Wärmeübergang erfolgt hauptsächlich durch Berührung. Bei dieser Beheizung steigt das Wasser in den Rohren des Systems 5 nach oben, gibt seine Dampfblasen im Dampfraum 2 ab und fällt durch die Rohre des Systems 6 wieder nach unten.
  • z. Beheiz-ung mit Ölfeuerung Der Brenner 13 für die Ölfeuerung ist gemäß Abb. i senkrecht nach oben gerichtet. Die Flamme gibt hierbei den größten Teil ihrer Wänne durch Strahlung an das Rohrbünde16 .ab. Im weiteren Verlauf trifft die Wärme auf den überbitzer 14. Die Abgase der Ölfeuerung treten durch die Öffnung 18 ins Freie. Die Wärmneabgabe an den überhitzer findet teils durch Strahlung, teils durch Berührung statt. Das Wasser steigt in diesem Falle in den Rohren des Systems 6 hoch, gibt seine Dampfblasen im Dampfraum 2 ab und fällt durch die Rohre des Systems 5 nach unten. 3. Beheizung mit Abgasen (nach i) und mit Öl (nach z) Es sind nun noch weitere Schaltungsmöglichkeiten der Gaswege vorhanden. Beispielsweise könnte der Gasaustritt 17 statt an der Kammer IV an der Kammer III angebracht werden. Dadurch könnten die Abgase der Ölfeuerung von dem Austritt 18 zur Kammer IV geleitet werden, diese im Kreislauf durchströmen und dann erst austreten, Oder die Abgase der Ölfeuerung werden von der Brennkammer 8 durch eine besondere in der Zwischenwand 7 vorgesehene Öffnung i9 sofort in die Kammer IV eingeleitet.
  • Die prinzipielle Wirkungsweise bleibt dieselbe, wenn die Ölfeuerung auch oben an Stelle des Überhitzers angebaut wird und nach unten brennt. Die Abgase würden dann unten abgeleitet werden oder in die Kammer I übertreten und nur diese oder alle Kammern I bis IV durchströmen. Bei letzterer Betriebsart kann der Kessel nur mit eigener Feuerung betrieben werden, wenn nicht für abwechselnden Betrieb mit Feuerung und Abgasen besondere Absperrvorrichtungen vorgesehen sind.
  • Durch die Anordnung der beiden Rohrsysteme 5 und 6 wird ein besonders guter Wasserumlauf erzielt, da bei jeder Betriebsart ein System in bezug auf das andere wesentlich stärker beheizt wird.
  • Bei der Ausführungsform nach Abb. 5 bis 7 erfolgt die Beheizung der Rohre 5 durch eine andere Gasführung. Zwischen dem Zwischenmantel 7 und dem Außenmantel i o (Abb. 7 ) sind parallel zu den Rohren Längsbleche 2o eingebaut. Die Abbildung zeigt sechs solcher Längsbleche, die konzentrisch um den Mantel 7 herumgesetzt sind. Die Gase treten durch einen Stutzen a i in die Kammer I' ein, steigen in dieser hoch, gelangen oben durch eine Öffnung 2z in die Kammer II', strömen in dieser nach unten und unten durch eine Öffnung in die Kammer III' usf., bis sie durch einen Stutzen 23 aus der letzten Kammer austreten.
  • Entsprechende Anordnungen der Längsbleche 2o gestatten natürlich noch weitere Schaltungsmöglichkeiten für die Gasführung.
  • Bei allen Ausführungsformen .ist die von dem inneren Rohrbündel 6 unmittelbar umgebene Brennkammer 8 so groß bemessen, daß. die Beheizung des inneren Rohrbündels überwiegend durch Strahlung erfolgt. Das hat den Vorteil, daß bei gleicher Heizfläche viel mehr Wärme als durch Berührung übertragen wird.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜcHR: i. Wasserrohrdampfkessel, dessen im wesentlichen senkrecht angeordnete Wasserrohre durch eine Zwischenwand in zwei ineinander gelagerte Rohrbündel unterteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß, das innere Rohrbündel durch eigene Feuerung und das äußere, von einem vorzugsweise abnehmbaren Mantel umschlossene Rohrbündel gleichzeitig durch die von der eigenen Feuerung kommenden Abhitzegase oder gleichzeitig oder wechselweise mit der Beheizung des inneren Rohrbündels durch fremde Abhitzegase beheizt wird, wobei im zweiten Falle die von der eigenen Feuerung kommenden Gase getrennt von den fremden Abhitzegasen abgeführt werden. z. Dampfkessel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß nach der B -heizung des äußeren Rohrbündels durch fremde Abhitzegase diese auch zum inneren Rohrbündel geleitet werden. 3. Dampfkessel nach Anspruch i oder a, dadurch gekennzeichnet, daß, der das äußere Rohrbündel enthaltende Raum vorzugsweise durch senkrecht zu den Rohren angeordnete Blechringe in mehrere übereinanderliegende -und miteinander durch Kanäle (i i) verbundene Kammern (I bis IV) unterteilt ist, derart, da:ß die Gase quer zu den Rohren schraubengangähnlich geführt werden. q.. Dampfkessel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der das äußere Rohrbündel enthaltende Raum durch parallel zu den Rohren und radial zur Längsachse des Kessels angeordnete Bleche (zo) in nebeneinanderliegende siektorförmige Kammern (I' bis V I') unterteilt ist, die nacheinander von den Gasen durchströmt werden (Abb.6). 5. Dampfkessel nach Anspruch i oder z, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speiserohr (i5) ringförmig zwischen den oberen Rohrenden der beiden ineinander gelagerten Rohrbündel (5, 6) angeordnet ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1193063B (de) * 1960-03-03 1965-05-20 Walther & Cie Ag Abhitze-Roehrendampferzeuger mit Zusatzfeuerung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1193063B (de) * 1960-03-03 1965-05-20 Walther & Cie Ag Abhitze-Roehrendampferzeuger mit Zusatzfeuerung

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