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Dampfkessel mit schachtförmiger Brennkammer Die Erfindung bezieht
sich auf Dampfkessel mit einer schachtförmigen Brennkammer, die mit etwa waagerecht
verlaufenden Kühlrohren ausgekleidet ist, die unmittelbar aneinandergelegt sind
und so eine geschlossene Kühlfläche bilden. Zweck der Erfindung ist es, einen Dampfkessel
dieser Art zu schaffen, der eine schnelle Dampferzeugung, der das Selbstumlaufprinzip
zugrunde liegt, und eine entsprechend schnelle Dampfableitung gestattet. Die Erfindung
hat ferner zum Zwecke, den Kessel derart zu bauen, daß er selbsttragend wird.
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Es sind schon Kessel mit etwa waagerecht verlaufenden Kühlrohren vorgeschlagen
worden, bei denen zwecks Erreichung des Umlaufes die Kühlrohre an lotrechte Sammelrohre
angeschlossen sind. Diese bekannten Ausführungen weisen aber mehrere Nachteile auf,
die sämtlich durch die Erfindung beseitigt sind. Die- bekannten Kessel sind entweder
wenig leistungsfähig, sei es weil der Weg zwischen den Sammelrohren zu lang iSt
und dadurch der Umlauf schlecht wird, oder weil die Kühlrohre die Brennkammer nicht
gut auskleiden, oder es wird dem Selbstumlauf nicht genügend Rechnung getragen.
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Die Erfindung zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, daß die Kühlrohre
schräg angeordnet und an im wesentlichen einander gegenüberliegende lotrechte Sammlergruppen
angeschlossen sind, deren Sammler paarweise derart durch Kühlrohrgruppen -verbunden
sind, daß die Rohre der 'einzelnen Gruppen in bekannter Weise abwechselnd aufeirianderfolgen,
und entweder unmittelbar oder durch besondere Rohre mit der höher als die Sammler
liegenden Obertrommel in Verbindung stehen.
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Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform eines Dampfkessels gemäß
der Erfindung als Beispiel veranschaulicht.
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Fig. x und 2 sind senkrecht zueinander gelegte senkrechte Schnitte
durch den Kessel, Fig. 3 ist ein waagerechter Querschnitt des Kessels in etwas größerem
Maßstabe, Fig.4 eine Einzelansicht des Bodenteils des Kessels.
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Der dargestellte Kessel ist mit einer Feuerung ausgestattet, die für
wirbelnde Feuerung im waagerechten Querschnitt rund gebaut ist. An einander entgegengesetzten
Seiten der Brennkammer r sind je zwei senkrecht angeordnete Endkammern oder Sammler
2, 3, 4, 5 angeordnet. Zwischen den Sammlern 2 und 4 bzw. 3 und 5 sind schräge Rohre
6 angeordnet, die halbkreisförmig gebogen sind, so daß sie sich der Form der Brennkammer
anpassen. Die Hälfte der Röhrenanlage liegt zwischen den Sammlern z und 4 bzw. 2
und 5 und die übrigen zwischen den Sammlern 3 und 5
bzw. 3 und4,
derart, daß in senkrechter Richtung die aufeinanderfolgenden Rohre mit aufeinanderfolgenden
Paaren diametral entgegengesetzter Sammler 2, 4 oder 3, 5 bzw. 2, 5 oder 3, 4 verbunden
sind. Infolge dieser Anordnung werden die senkrechten Sammler 2, 3, 4, 5 von Rohren
abgedeckt, die die gesamte strahlende Wärme von der Feuerung erhalten. Infolge des
Umstandes, daß in bekannter Weise die Rohre abwechselnd mit dem einen oder anderen
zweier benachbarter senkrechter Sammler verbunden sind, werden die Bohrungen in
diesen Sammlern, die zur Aufnahme der Rohre dienen, nicht so nahe beieinanderliegen
wie bei Verwendung nur eines einzigen senkrechten Sammlers an jeder Seite. Die Brennkammer
ist völlig mit wassergekühlten Rohren belegt. Da die Rohre gleich von Anfang an
kreisförmig gebogen sind, also jene Form haben, die sie sonst im Betriebe anzunehmen
geneigt sind, kann eine spätere Verformung nicht eintreten. Über der Brennkammer
ist in bekannter Weise das durch Berührung beheizte Bündel von Wasserrohren 7 vorgesehen,
dessen Sammler 8, g Verlängerungen der Sammler der Brennkammer darstellen. Die Wasserrohre
werden unmittelbar in die genannten Sammler hineingedrückt, die dank der großen
Anzahl der mit jedem Sammler verbundenen Rohre verhältnismäßig sehr billig sind.
Eine Obertrommel ii, die als Dampf- und Wassersammler dient, ruht auf den oberen
Enden der Sammler 8, g auf und ist mit diesen Sammlern durch Rohre 12 und 13 verbunden.
In dem einen Rohrbündel i2 wird. der mit Wasser vermischte Dampf nach oben steigen,
während in dem anderen Rohrbündel 13 das in der Obertrommel abgeschiedene Wasser
nach unten sinkt, so daß ein guter Umlauf entsteht.
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Infolge der Bauart des vorstehend beschriebenen Kessels können die
Kühlrohre 6 in ganz leicht geneigter Lage angebracht werden. Wie Versuche ergeben
haben, wird hierbei der denkbar gleicbförmigste Umlauf erzielt und zugleich jeder
Gegenstrom völlig verhindert. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ruht der Kessel
als Ganzes auf den Sammlern, die zu gleicher Zeit Umlaufrohre, Endkammern für die
Rohre und Tragelemente darstellen. Irgendwelche anderen Umlaufrohre sind praktisch
überhaupt nicht nötig, ausgenommen diejenigen, die zwischen dem Boden und den Sammlern
liegen: Die als Umlaufrohre dienenden Sammler haben einen verhältnismäßig großen
Durchmesser, wodurch der Widerstand gegen den Umlauf vermindert wird. Brenner und
Rost sind unten in der Brennkammer angeordnet.
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Am Boden der Feuerungskammer ist der statische Druckunterschied zwischen
der aufsteigenden und absteigenden Wassersäule innerhalb der Sammler am größten,
woraus das beste Umlaufverhältnis in den der größten -Hitze ausgesetzten
Rohren erzielt wird.
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Irgendwelche Stoßplatten, Brücken oder andere Unterteilungen sind
im Kessel nicht vorgesehen. Asche und Ruß können sich nicht irgendwo ansammeln,
und die Bauart ist dank dem Fortfall der erwähnten Teile billig und einfach. Im
Vergleich zu den bisher bekannten Kesseln ist der schädliche Zugwiderstand auf ein
Mindestmaß verringert, insbesondere deshalb, weil keine Richtungsänderungen der
Verbrennungsgase eintreten.
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Die zylindrische Form der Brennkammer ist besonders zweckmäßig,- wenn
es sich um wirbelnde Feuerung handelt, wie bereif s erwähnt wurde. Ferner ist der
Mantel oder das Gehäuse, das die Feuerung umgibt, dank seiner Form genügend stabil,
ohne daß es irgendwelcher zusätzlicher Verstärkungsmittel bedarf. Falls es sich
um sehr große Kessel handelt, kann man weitere lotrechte Tragsäulen oder Kammern
zwischen den Sammlern 2, 3, 4, 5 vorsehen, auf denen die Kühlrohre 6 aufliegen.
Wenn es sich um sehr große Kessel handelt, können auch mehr als zwei Sammler an
jeder Seite angeordnet werden, in welchem Falle jeder Sammler zweckmäßig i/,i der
Rohrzahl aufnimmt, wenn die Zahl der an ein und derselben Seite vorgesehenen Sammler
gleich n ist. Es können natürlich auch andere Anordnungen der Sammler getroffen
werden. Da die Kühlrohre so eng aneinändergesetzt werden können, daß sie die Wandungen
der Brennkammer vollständig bedecken, so ist es nicht nötig, besondere Elemente,
wie Rippen, Rohre, gußeiserne Blöcke, zwischen den Rohren o. dgl. anzuordnen, da
eine gute Wirkung allein schon mittels. der üblichen, im Handel befindlichen Rohre
erzielt werden kann.
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Um Zugbeanspruchungen in den Rohren zu verhüten, wenn sie sich infolge
der wechselnden Erhitzung ausdehnen oder zusammenziehen, ist es zweckmäßig, die
an der einen Seite des Kessels angeordneten Endrohre auf eine mit Rollen versehene
Unterlage zustellen (vgl.Fig.4). Es ist natürlich möglich, ein solches Röhrensystem
auch in anderer als der dargestellten Ausführungsweise auszubilden. Die Kühlrohre
6 können auch irgendeine andere Form als >die kreisförmige erhalten.
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Von denjenigen abgeänderten Ausführungsformen, die gewählt werden
können, ohne daß dadurch am Wesen der Erfindung etwas geändert wird, mag beispielsweise
folgende erwähnt werden. Die Verbindungsrohre iz, 13
sind in der Zeichnung
mit dem Wasserraum der Obertrommel ii verbunden. Es können indessen auch einige
dieser Verbindungsrohre mit dem Dampfraum dieser Trommel verbunden werden. Der auf
der Zeichnung dar-, gestellte Kessel ist für Ölfeuerung bestimmt.
Der
Kessel kann aber natürlich auch so gebaut werden, daß er beispielsweise durch einen
Kettenrost beheizt werden kann.