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Wasserrohrkessel mit an die Obertrommel angehängten U-Rohren Field-Röhren
in der Form eines :U, in dessen jedem Schenkel je ein Innenrohr angeordnet
ist, sind bekannt. Es ist bereits. vorgeschlagen worden, die Enden dieser Innenrohre
innerhalb des Bogens des U sich einander überlappiend einzusetzen, so daß
die Wasserströme nach Verlassen der als Fallrohre dienenden Innenrohre sich einander
nicht stören.
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Der Zusammenbau und das Auseinandernehmen solcher U-Field-Rohreinheiten
bietet indessen beträchtliche Schwierigkeiten. Diese Schwierigkeiten werden unüberwindlich,
auch bei der Anwendung von biegsamen Rohren, wenn die Schenkel des U dicht
aneinandergesetzt werden müssen, um eine ausreichende Heizfläche in dem verfügbaren
Raum; beispielsweise in einem Wasserrohrkessel, zu erhalten.
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In solch einem Falle nimmt das [)-Rohr praktisch die Form eines Lanzenkopfes
oder einer Lanzenspitze, wie in Überhitzern üblich, ein. Die Schärfe des Bogens
macht es dann aber unmöglich, die Enden der Innenrohre, wie oben beschrieben, einander
sich überlappen zu lassen.
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Aufgabe der Erfindung ist es also; diese Schwierigkeiten zu beseitigen
unter Aufrechterhaltung der Vorteile, die in der Unabhängigkeit der beiden Wasserströme
voneinander liegen, sobald sie die Innenrohre verlassen haben.
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Die Erfindung besteht also darin, daB die Biegungsstelle zwischen
den beiden U-Schenkeln. mit einer in der Längsrichtung um die Biegungsstelle laufenden
Zwischenwand versehen ist, so daß, zwei Leitungen entstehen, in deren jede eines-
der in den. beiden Schenkeln. des U-Rohres liegenden Innenrohre mündet.
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In Weiterbildung der Erfindung wird der Wasserrohrkessel derart gebaut,
daß die Biegungsstelle des U-Rohres mit einem Lagerstiel versehen ist, in welchen
ein in beide durch die Längswand getrennte Leitungen reichendes abnehmbares Ablaßrohr
engesetzt ist.
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Wenn die Innenrohre mit Haltestücken in einer in der Obertrommel liegenden
Platte verankert sind, so werden die Haltestücke der Innenrohre erfindungsgemäß
als kugelförmige Packungen, die in kugelige Lager der Platte eingesetzt sind; ausgebildet.
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Zweckmäßigerweise wird jedes Innenrohr mit der an der Einmündungsstelle
von der Heizquelle abgekehrten- Leitung in Verbindung gebracht.
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In den Zeichnungen zeigt Abb. z von der Seite und teilweise geschnitten
eine gemäß der Erfindung zusammengestellte U-Field=Rohreinheit,
Abb.2
einen Längsschnitt der Biegung-sstelle des- U ,in vergrößertem Maßstab, - -Abb.3
einen Querschnitt nach der Linie'3=3-der Abb. 2, aus welcher die Lage der U-Rohre
in bezug auf die Heizquelle zu ersehen ist, - .
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Abb. q. eine Draufsicht auf das Ende -des einen Innenrohres der Abb.2
mit den Befestigungsarmen, Abb. 5 den Querschnitt eines Mä'sserrohrkessels, der
erfindurigsgeß mit U-Field-Rohren ausgestattet ist; - _ Abb. 6 einen Querschnitt
-nach Linie j-7 der Abb. 5 und Abb. 7 einen Querschnitt durch einen Teil des W asserrohrkessels
in vergrößertem Maßstab, aus welchem die Befestigung der inneren und äußeren Rohre
der einzelnen. Ein-heiten zu entnehmen ist. -- ' ° ' - - -`--Tn-deri-Abb.
i und z--hät-äie Vorrichtung zur Wärmeübertragung die -Form . eines U-Rohres 2 mit
Schenkeln 2d; za;=ünd:@mit. .ri diese eingesetzten Fallrohren 3, 3: DieBiegungsste11e2e
eirieresolclen U-Fieid-Rohreinheit ist in der Mitte mit einer Trenn-. wand 2d versehen;
'die- sich: _-derart- in der Längsrichtung erstreckt, daß an dieser Stelle zwei
Leitungen 2e, 2f entstehen.
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Nach einer- Ausführüngsföriil wird -das U-Rohr 2 auf bekannte Art
aus zwei spiegelgleichen Hälften aufgebaut, die an einem Ende etwas gebogen sind
und die so _gesghweißt_-werden, _ daB;,. sie -.eine,. , Gabelung bilden. Bevor man,die;'
beiden Hälften vereinigt,. -wird- -jedoch die :ehvähnte Trenuwänd-ga..eingesetzt,,
iirdem man die eine Hälfte in. deeinen -Schenlsel und* die andere hälfte. in-dem-'anderen-.Schenke,,
Beispiels= -Weise durcli,: -P,unktscliweißurig":befe@tigt: -_- :Man.-- kann"die:von=
diesen -üsfiährungs#orxn ;öäbweichezzd auch - M. einem Stück-berstelfen:;,.inan.kann.sie;ferner
in die Ebene-: des : U bringen. . ". ---,Auf-die -se. :Weise#_,:yyird eigegabeltes
U-.Stü& Mit einer Trenriwarid zd hergestellt, welche" :sich. an :der -Biegungsstelte:
.in, -der L_ä@gsrie_liturig exstregkt, - . -., --Am unteren Ende- des U-Rohres 2:
-ist,-ein .S.tiel @:orges.eien,;. urnf i@ :beljänriter -Weise de-I;age,elerinheit=zttsi.gl@efn.
- Wird dieser Stiel -hohl aüsgeführt-,und:mit eiriem.mit Gewihde 'vers,eb.en:exi;
,'durch- ein- Loch- 8 in -der Wand -der- B iegungsstelle .des' ` U - hindtfrcli-
-führenden Rohr 7. aüsgestattet;-welches @dürch die -;Trennwand 2d:' .hindurchgeht,:
: so lifä.nn Wasser, das. sich :in der- Leitung g!- geringen Duicliines$ers und
das in: der:.Ieituhg:2e_vori größerem Durchmesser angesaelte Wasser, abfließen.
r= ,..
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.. Mari- -käng -die.Anor:driung:,auch derart treffen3 @daB: z-veischen-den
beiden-Eälften eler Trennwand,- eil- schmäler Sp alt f#eghlassen i wird oder daß
man im unteren Teil der Trennwand ein Loch vorsieht, wenn die Trennwand aus einem
Stück besteht, so daß das Wasser, das sich in der inneren Leitung 2f bildet, in
die äußere Leitung übertreten kann, um dort abgezogen zu werden. Im letzteren Falle
ist das Hindurchführen des Rohres 7 durch die Trennwand nicht erforderlich.
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Für die Lage der inneren Rohre 3, 3 in befug auf die beiden Leitungen
2e, 2f, die durch de Trennwand 2d und im allgemeinen, -d. h. in Verbindung
mit einem später zu beschreibenden Wasserrohrkessel an der Bie--gungsstelle des
-U entstehen, ist es von Bedeutung, daß jede U-Field-Rohreinheit als Ganzes so angeordnet
ist, daß sie mit der -Waagerechten einen Winkel einschließt und von unten geheizt
wird. Außerdem kann die Fläche des U zur Achse des Wasserrohrkessels gleichfalls
unter einem gewissen Winkel liegen. Sie werden dann in der Richtung erhitzt, die-
durch die Pfeile in Abb.3 gekennzeichnet ist. - In einem solchen Falle sind sie,
um das Überhitzen der Innenrohre zu vermeiden und ihre Wirkung als Fallrohr zu unterstützen,
so angeordnet, daß sie in die Leitung an -der Seite der Biegüngsstelle eintreten,
welche von der Heizquelle abgekehrt ist.
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Die Innenrohre 3, 3 können an dem unteren Ende mit Befestigungsarmen
3e versehen sein, die sich an'die'entsprechende Kante der Trennwände 2d legen; auch
am oberen Ende sind' sie mit Befestigungsarmen 3f versehen, die sich gegen -die
oberen Enden der U-Schenkel stützen. _ .
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Eine weitere Möglichkeit zum -Befestigen der oberen Enden. der Innenrohre
wird nachstehend beschrieben. - -Bei der Verwendung der U Field-Rohreinheiten
der Erfindung für einen Dampfkessel der :Yaxrow-Bauart sind -die Bündel
A, B der
U-Field-Rohreinlieiten .so .angeordnet,- daß sie -die Schenkel eines
umgekehrten V. bilden. Die Lage der Einheiten ist- sonst dieselbe;°wie# sie bei
Yarröw-Dampfkesseln der- Fall ist: - Die Untertrommeln -sind - fortgelassen, und
die unteren Enden der -Einheiten sind- im Rälixnen C gelagert. -Wie- man aus :der
Abb; 5 ersehen: kann, sind die offenen Enden der U-Rohre än der unteren Wand der
Wassertrommel D- befestigt. - In dem Röhrenbündel kann man einen gewissen Zwischenraum
E -freilassen, wie es in der Abbildung rechts dargestellt ist; um einen Überhitzer
einsetzen zu können.
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Am .oberen.Ende einer jeden U-Field-Rohreinheit - springt das Innenrohr
3 aus dem Außenrohr hervor und ist an -einer in den Wasserrohrkessel. eingesetzten
Pjatte
9 verankert. Diese Platte wird, bevor man sie biegt, mit passenden Löchern io, io
versehen, wodurch beim Zusammenbiegen der Platte in eine zylindrische oder andere
passende Form die Löcher so angeordnet sind, daß sie die oberen Enden der mehr oder
weniger parallelen inneren Rohre 3, 3 der U-Field-Rohreinheiten aufnehmen können.
Das obere Ende dieser Innenrohre, welche im Querschnitt kreisförmig, halbkreisförmig,
oval o. dgl. sein können, geht frei durch ein Loch ähnlichen Querschnittes durch
ein kugeliges Haltestück ii hindurch, welches in einem passenden Loch sitzt, das
an der Kante abgeschrägt ist, um dieses Haltestück: aufnehmen zu können. Der obere
Teil der Kugel, beispielsweise ein Viertel ihres Durchmessers, ist eben abgeschnitten,
wie l@ei 12 dargestellt, wobei der abgeschnittene Teil rechtwinklig zur Achse des
Innenrohres liegt. Ein Vorteil dieser kugelförmigen Verbindung besteht darin, daß
man aus der Länge des Innenrohres 3, welche aus der ebenen Fläche des kugeligen
Haltestückes hervorspringt, ersehen kann, wenn das untere Ende des Rohres in die
eine der Leitungen 2e, 2f an der Biegungsstelle des U-Rohres eintritt und in welchem
Maße der Eintritt erfolgte.
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Die kugeligen Haltestücke i i, die aus Gußeisen oder aus einem anderen
billigen Schwermetall hergestellt werden können, werden in ihrer Lage durch das
Eigengewicht gehalten, und da der Druck an die beiden Seiten der Trennplatte 9 gleich
ist, wird. auf diese sehr einfache Weise eine gute Verbindung geschaffen.
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Um zu verhindern, daß in dem Außenrohr Wasser abwärts fließen kann,
ist jedes Außenrohr am oberen Ende mit einer Düsenplatte 13 versehen, welche ein
Loch 14 hat, durch welches das Innenrohr 3 hindurchgeführt ist, wobei die Platte
groß genug ist, um das Ende des Außenrohres in allen Lagen zu verdecken. Eine solche
Platte dient als einfaches Ventil. durch welches der gebildete Dampf aus dem oberen
Ende des Außenrohres austreten kann, wobei jedoch das Ventil sofort schließt, sobald
in der umgekehrten Richtung eine Strömung entsteht.
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In manchen Fällen ist die kugelförmige Befestigung der Innenrohre
nur für eine gewisse Anzahl der U;Field-Rohreinheiten vorgesehen. In einem solchen
Falle können die Innenrohre eines U-Rohrbündels an der von der Heizquelle abgekehrten
Seite, wo der Winkel zur Trennplatte sehr spitz wird, in einer gewissen Entfernung
von dem äußeren Rohr 3g (Abb. 7) ohne jede Art von Befestigung zur Platte verlaufen,
wobei die Rohre in einem solchen Falle Haltearme 3f haben, um ihre Mittellage im
Außenrohr festzulegen.
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Man kann die Anordnung auch derart treffen, daß die U-Field-Rohreinheiten
nach der Erfindung nur im Feuerzug bzw. in den Feuerzügen des Kessels Anwendung
finden, während die Reihen, welche von der Verbrennungskammer weiter entfernt sind,
von einfacherer Bauart sein können, d. h. es werden solche verwendet, die keine
Zwischenwand oder nur ein Innenrohr in dem einen Schenkel aufweisen.