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Feuerraumwänd für Flüssigkeitswärmeaustauschvorrichtungen, insbesondere
Dampfkessel Gegenstand der Erfindung ist eine Feuerraumwand für Flüssigkeitswärmeaustauschvorrichtungen,
insbesondere Dampfkessel, mit einer Reihe von Flüssigkeit führenden Rohren, an d-tnen
Haltestifte für die Brennstoffschlacke bzw. die feuerfeste Auskleidung angeschweißt
sind. Es ist erwünscht, bei derartigen Wänden- die Rohrteilung möglichst groß zu
machen, weil man auf diese Weise eine bessere Verbandfestigkeit erzielen und die
Anlage verbilligen kann. Benutzt man aber eine große Rohrteilung, so muß man sehr
lange Haltestifte verwenden, rund dies bringt die Gefahr des Abrennens der Stifte
mit sich, insbesondere wenn man den Durchmesser im Verhältnis zur Wanddicke der
.Rohre nicht zu groß. wählen will, was mit Rücksicht auf das elektrische Anschweißen
der Stifte an den Rohren geschehen muß.
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Die Erfindung überwindet diese Schwierigkeiten dadurch, daß die Stifte
in mehreren Reihen an den sich gegenüberliegenden Seiten der Rohre und in der Nähe
der durch die Rohrachsen bestimmten Ebene angebracht und daß die vom Ofen abgewandten
Stifte länger ,ausgebildet sind als die dem Feuerraum benachbarten. Hierdurch ist
erreicht, daß, die vom Ofeninnern abgewandten Stifte durch die dem Feuerraum benachbarten
kürzeren Stifte derart abgeschirmt sind, daß sie nicht wegbrennen, trotzdem aber
die strahlende Wärme an den zwischen den Rohren liegenden Teilen der Wände gut abfangen,
ungeachtet der Tatsache, daß eine große Rohrteilung zur Verwendung gelangt.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Abb. i ist ein waagerechter Teilschnitt durch eine Feuerraumwand gemäß
der Erfindung. Abb.2 zeigt zwei Rohre in größerem Maßstab. Abb. 3 ist eine Seitenansicht
der Abb.2 in Richtung der Pfeile q.-q. gesehen. Abb. q. und 5 sind ,ähnliche Darstellungen
wie Abb.2 für abgeänderte Ausführungsformen.
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Die Zeichnung zeigt teilweise mit Köpfen versehene Metallstifte, die
mit den Kühlrohren 12 elektrisch@derart verschweißt sind, daß die Köpfe gegen die
Rohre zu liegen kommen. Während des Schweißens werden die Stifte zweckmäßig in radialer
Lage gehalten.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. i bis 3 sind lange Stifte 16 vorgesehen,
die in Reihen an gegenüberliegenden Seiten benachbarter Rohre 12 angeordnet sind.
Nach vornhin sind neben diesen Stiftreihen weitere Reihen kürzerer Stifte 18 vorgesehen,
die der
Gefahr des Wegbrennens der langen Stifte vorbeugen, indem
sie die letzteren gegen die starke strahlende Wärme des Feuerraumes abschirmen.
An die Rohre 12 sind also die Stifte in .einer Mehrzahl von Reihen und mit verscMedenen
Längen angeschweißt, und zwar derart, daß die langen Stifte rückwärts (gerechnet
von dem Feuerraum aus) liegen und der strahlenden Wärme weniger ausgesetzt sind.
Zweckmäßig befinden sich die kurzen Stifte 18 nicht vor der Ebene der Rohrachsen.
Sie können in derselben Ebene wie die längeren Stifte 16 liegen und rechtwinklig
zu den Rohren angeordnet sein, um die langen Stifte wirksam abzuschirmen.
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Bei der in Abb. 2 und 3 dargestellten Anordnung wird der größte Teil
der strahlenden Wärme in den Zwischenräumen von den Stiften 16 und 18 aufgefangen.
Den Rest nimmt die Wand 2o auf, die zweckmäßig aus Mauersteinen 22 besteht und die
Rohre an der Rückseite überbrückt. Die Steine werden durch Stifte 54 an den Rohren
mit Klammern 56 gehalten.
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Während des Betriebes des Ofens mit einem schlackeerzeugenden Brennstoff
schlägt sich Schlacke an den Stiften 16 und 18 nieder und schützt die Wand 2o gegen
übermäßige Temperaturen und Anfressen des feuerfesten Steines. Beim Anheizen sind
die Feuerung und ihre Wandflächen noch kalt. Wenn nun die Schlacke an den Rohren
und zwischen den Stiften erstarrt und sich anhäuft, so füllt sie allmählich die
Zwischenräume aus. Die Temperatur der Wandfläche nimmt nun zu, bis sich keine Schlacke
mehr niederschlägt und ein Gleichgewichtszustand sich herausbildet. Will man diese
selbsttätige Einstellung der Wandflächentemperatur durch niedergeschlagene Schlacke
verhindern, so kann man vor dem Anheizen feuerbeständige Masse in plastischem Zustand
um die Stifte formen. Ein etwaiger überschuß an Masse verschwindet von selbst, wenn
die Wandfläche sich .erhitzt, bis die Wand diejenige Dicke hat, bei der Schlacke
erstarrt oder das Wegschmelzen aufhört.
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Der Erfzndungsgegenstand läßt sich auch bei bereits vorhandenen Feuerungen
für Wasserrohrkessel in wirtschaftlicher Weise anbringen, ohne die Rohre ausbauen
zu müssen. Die Arbeitsweise alter Feuerungen kann auf diese Weise wesentlich verbessert
werden. Werden die mit Köpfen versehenen Stifte 16, 18 an vorhandene Rohre angeschweißt,
so lokalisiert sich die Schweißwärme an den Stiftköpfen und dem entsprechenden Wandteil
des Rohres derart, daß das Anschweißen ganz schnell vorgenommen werden kann und
die Umbaukosten außerordentlich gering bleiben. Auch die Zeit der Außerbetriebsetzung
ist sehr kurz.
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Beim Anschweißen wird nur das Ende der Stifte ,erwärmt, indem man
die Elektrode @tahe an den Stiftkopf heranführt, so daß derSchweißdruck nur auf
den :elektrisch erw ärmten Stiftkopf wirkt. Die Stifte befuiden sich dabei zweckmäßig
in radialer Lage zum Rohr. Hierdurch wird die Wirksamkeit der Schweißung erhöht,
und man erhält den Höchstwert an Wärmeübertragung für die ganze Anlage. Nachdem
die Stifte in dieser Weise angeschweißt sind, werden die längeren Stifte 16, wie
in Abb. q. dargestellt, zweckmäßig mit ihren äußeren Teilen aus der gestrichelt
gezeichneten radialen Lage 24 in die endgültige Lage umgebogen, in der sie sich
parallel zur Wandfläche 20 .erstrecken. Bei der Ausführungsform nach Abb. 5 sind
sowohl die kurzen Stifte 97 als auch die langen Stifte 48 radial in bezug auf die
Rohre 12 angeordnet.