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Im Heizgaszug eines Dampfkessels angeordnetes Wasserrohrbündel Die
Erfindung betrifft im Heizgaszug eines Dampfkessels angeordnete Wasserrohrbündel
mit Wasserkreislauf durch in Richtung der Heizgasströmung vorn liegende Steigrohre
und hinten liegende Fallrohre. Es .ist bekannt, daß bei .der üblichen Ausführung
derartiger Rohrbündel eine scharfe Grenze zwischen Steigröhren und Fallrohren in
dem Bündel nicht vorhanden ist, sondern daß sich die Grenze bei veränderlicher Belastung
des Kessels verschiebt. Infolgedessen ist eine Zone vorhanden, in der eine bestimmte
Wasserströmung nicht gesichert ist, in der vielmehr Stockungen oder auch Umkehrungen
der Wasserströmung auftreten, die Anlaß zu örtlicher Überhitzung und Zerstörung
der Rohre geben können.
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Die Erfindung besteht darin, daß vor den Fallrohren Steigrohre vorgesehen
sind, deren jedes eine größere Heizfläche aufweist als eines,der vor ihnen liegenden
Steigrohre oder eines der Fallrohre. Auf diese Weise wird eine scharfe Trennung
zwischen Steigrohren und Fallrohren für alle Belastungsfälle erreicht und eine Zone
mit unbestimmter Wasserströmung ausgeschaltet. Der Querschnitt der Fallrohre wird
so bemessen, daß ein lebhafter Wasserumlauf durch .das Bündel stattfinden kann.
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Bei einem bekannten Kessel mit außen liegenden urbeheizten Fallrohren
hat man zwischen vorderen und hinteren, im wesentlichen aus geraden Rohren bestehenden
Rohrreihen eines im Heizgaszuge liegenden Wasserrohrbündels eine Reihe aus Schlangenrohren
angeordnet, die eine größere Heizfläche haben als die Rohre .der übrigen Reihen
des Bündels. Durch diese Ausführung des Rohrbündels wird bezweckt, die Wärmeabgabe
von den Rauchgasen an die mittlere Rohrreihe des Bündels zu verbessern. Es handelt
sich hierbei aber nicht, wie bei der Erfindung, darum, im Rohrbündel Steig- und
Fallrohre zu trennen, weil bei dem bekannten Kessel alle Rohre des Bündels Steigrohre
sind. Die Erfindung ergibt den Vorteil, daß ein guter Wasserumlauf durch das Rohrbündel
bei Fortfall der ünbeheizten Fallrohre erreicht wird, so daß das Gewicht der außen
liegenden urbeheizten Fallrohre erspart wird.
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Mach einer Ausführungsform der Erfindung sind zwischen den an erster
Stelle im Heizgasstrom angeordneten Steigrohren und den beheizten Fallrohren, deren
Heizfläche nicht größer ist als die Heizfläche dieser Steigrohre, mehrere Steigrohrreihen
hintereinander angeordnet, von denen jede aus Rohren mit größerer Heizfläche als
die der Rohre der vorhergehenden Rohrreihe besteht. Hierzu sei erwähnt, daß es bekannt
ist, bei einem Kammerwasserrohrkessel, bei dem die Länge der mit Rippen versehenen
Wasserrohre in Richtung des Zuges der Heizgase abnimmt, sowohl die Anzahl zier Rippen
als auch. die Rippen selbst entsprechend der fortschreitendenAbkühlungderRauchgase
größer zu machen. In dem Schrägrohrbündel dieses bekannten Kessels sind jedoch schwach
beheizte
Fallrohre überhaupt nicht vorhanden, es wird im Gegenteil
bezweckt, in sämtlichen Rohrreihen des Schrägrohrbündels eine starke Verdampfung
zu erzielen.
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Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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Fig. i ist ein senkrechter Schnitt durch einen Steilrohrkessel.
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Fig. 2 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform des Rohrbündels eines
Steilrohrkessels. Fig. 3 ist ein Querschnitt nach Linie III-III der Fig. 2.
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Fig. 4 zeigt noch eine andere Ausführungsform des Rohrbündels eines
Steilrohrkessels. Der Steilrohrkessel der Fig. i ist ein nach der bekannten A-Bauart
ausgeführter Schiffskessel. Er hat zwei Untertrommeln i; eine Obertrommel 2- und
zwei Rohrbündel 3, die dachförmig über dem Feuerraum angeordnet sind. Die
vom Feuerraum zum Rauchfang 4 ziehenden Heizgase durchströmen die Rohrbündel im
wesentlichen quer zu den Rohren. Die in Richtung der Heizgasströmung vorn liegenden
Steigrohre der Rohrbündel 3 sind finit 5, die hinten liegenden Fallrohre mit 6 bezeichnet.
Die Steigrohre 5 und die Fallrohre 6 werden durch glatte, auf dem Hauptteil ihrer
Länge gerade Rohre gebildet. Erfindungsgemäß ist zwischen den beiden Rohrgruppen
5 und' 6 eines jeden kohrbün.dels 3 eine Reihe Schlangenröhre 7 eingeschaltet, deren
Heizfläche erheblich .größer ist als die Heizfläche der Rohre 5 und 6. Obwohl die
Heizgase durch die Wärmeabgabe an die Steigröhre 5 schon mit verringerter Temperatur
zu den Rohren 7 gelangen, können sie an diese Rohre infolge ihrer großen Heizfläche
noch verhältnismäßig viel Wärme abgeben. Dementsprechend findet in den Rohren 7
noch eine lebhafte Verdampfung statt, so daß der Dampfanteil des Dampfwassergemisches
in diesen Rohren verhältnismäßig groß ist. Die hinter den Rohren 7 folgen den Fallrohre
6 haben im Vergleich zu den Rohren 7 eine kleine Heizfläche. Außerdem sind .die
zu ihnen gelangenden Heizgase beträchtlich abgekühlt. Die Dampfentwicklung in den
Fallrohren 6 ist deshalb so gering, daß sie die Abwärtsströmung des Wassers nicht
hindert. Ebensä wie in den Steigrohren 5 und 7 ist also auch in den Fallrohren eine
eindeutige Wasserströmung gesichert. Rohre mit stockendem Wasserumlauf sind bei
dieser neuen Ausbildung des Rohrbündels vermieden.
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Bei der Ausführungsform des Rohrbündels nach Fi,g. 2 -sind zwischen
den vorn liegenden Steigrohren 5 und den hinten liegenden Fallrohren 6 zwei Rohrreihen
8 und 9 mit vergrößerter Heizfläche eingeschaltet. Die Vergrößerung der Heizfläche
ist abweichend von dem Ausführungsbeispiel der Fig. i nicht durch schlangenförmige
Ausbildung der Rohre, sondern durch die Anordnung von Rippen erzielt. Die Rohre
8 sind mit Längsrippen io, die Rohre 9 mit Querrippen 12 versehen. Für die Erfindung
ist es unerheblich, welche Mittel zur Vergrößerung der Heizfläche der besonderen
Steigrohre benutzt sind.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig.4 sind nur die beiden vorderen,
gleichzeitig berührungs- und strahlungsbeheizten Reihen Steigrohre 5 und .die hinten
liegenden Fallrohre 6 als glatte, im wesentlichen gerade Rohre ausgeführt. Die dazwischen
liegenden Rohrreihen 13, 14, i5 sind als Schlangenrohre ausgebildet, und zwar wird
die Heizfläche in den Steigrohrreihen 13, 14, 15 von vorn nach hinten
ständig größer, so daß also die hintere Steigrohrreihe 15 die ,größte Reizfläche
hat. Durch die allmählich zunehmende Vergrößerung,der Heizfläche kann man in gewissem
Sinne die Einwirkung der Temperaturerniedrigung der Heizgase ausgleichen und eine
annähernd gleiche Zusammensetzung des Dampfwassergemisches in den einzelnen Steigrohrreihen
erhalten.