DE647193C - Roehrendampferzeuger - Google Patents

Description

Die Röhrendampferzeuger, deren Verdampferröhren nur das bei einem Durchlauf verdampfte Speisewasser zugeführt und am Ende als Dampf entnommen wird, enthalten in ihrem feuerbeheizten Teil nur wenig Wasser. Sie können infolgedessen in kurzer Zeit aufgeheizt werden und haben den Vorteil, daß sie explosionssicher sind. Ihr Be~ trieb ist aber im hohen Maße von dem zuverlässigen Arbeiten der Speisevorrichtung und einer schnellen'Feuerregelung abhängig. Versagt die Speiseeinrichtung, so hört auch sofort die im Betrieb vorhandene, durch das strömende Dampfwassergemisch und den Dampf verursachte Kühlung der feuerbeheizten Rohrwandfläche auf.

Es · sind auch Röhrendampferzeuger bekannt, die außer der laufend eingespeisten, bei einem Durchlauf verdampften Wassermenge noch eine zusätzliche Wassermenge enthalten, so daß aus den in eine Trommel einmündenden Verdampferrohren ein Dampf-Avassergemisch austritt und in der Trommel die Trennung des Dampfes von Überschußwasser stattfindet. Das Wasser fließt durch Fallrohre einem unteren Sammelbehälter zu, von dem die Verdampferrohre ausgehen und in den das Speisewasser entsprechend der verdampften Menge eingespeist wird. Für die Aus-

30' bildung des bei diesem Röhrendampferzeuger vorhandenen natürlichen Umlaufes durch die Verdampferrohre wirkt sich, die Trägheit der verhältnismäßig großen Wassermenge auf der Fallrohrseite nachteilig aus. Ferner erfordert das Dampfmachen beim Anheizen verhältnismäßig viel Zeit, weil nicht das bei einem Durchlauf erwärmte Wasser sofort wieder den Verdampferrohren zufließt, sondern dieses Wasser zunächst oben auf den Wasserinhalt der Fallrohre auftrifft und seine Bewegungsenergie verliert, während aus dem unteren Wasserbehälter frisches Speisewasser nachströmt. Es muß also erst ein verhältnismäßig großer Wasserinhalt bis zum Sieden erhitzt werden.

Bekannt sind auch Röhrendampferzeuger mit Umlaufgliedern, bei denen die Steigrohre mit den Fallrohren durch je ein Zwischenglied verbunden sind, aus dem der aus dem Dampfwassergemisch ausgeschiedene Dampf abgeführt wird, während nicht verdampftes Wasser zu den Fallrohren weiterströmt, so daß geschlossene Wasserkreisläufe vorhanden sind. Diese Wasserkreisläufe stehen sämtlich mit einer Dampfwassertrommel mit hochgelegenem Wasserspiegel in Verbindung. Infolgedessen kann den einzelnen Umlaufglie- · dem willkürlich Wasser aus der Obertrommel zufließen, entsprechend den mehr oder weniger großen Wassermengen, die entsprechend der Belastung der Verdampfungs- . heizfläche zusammen mit dem Dampf aus den Umlaufgliedern ausgestoßen werden.

Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß die Umlaufglieder entweder unmittelbar an die Speiseleitung angeschlossen oder

mit einem den Umlaufgliedern nebengeschalteten kommunizierenden Behälter durch Rohre, die vom Behälter nach dem unteren Teil der Umlaufglieder führen, derart verbunden sind, daß die in den einzelnen Umlaufgliedern vorhandenen Wassermengen beherrscht werden können.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Strömungsgeschwindigkeit des von den Verdampferrohren zu den Fallrohren weiterströmenden Wassers für den Umlauf ausgenutzt wird. Da das von den Verdampferrohren hochgeführte Wasser stets sofort weitergeleitet wird, kann sich im oberen Teil der Verdampferrohre keine Wassersäule bilden, die das freie Abströmen des Dampfes hindert. Infolge der Aufteilung des Wasserinhaltes des neuen Röhrenverdampfers in so viele kleine Teilmengen, wie Lmlaufglieder vorhanden sind, ist an keiner Stelle des Verdampfers eine Wassermenge mit großer Trägheit vorhanden. Je geringer der Strömungswiderstand in dem einzelnen Umlaufglied ist, desto beweglicher ist die kleine Teilwassermenge. Es werden deshalb auch nur leichte Pulsationen mit geringen Gegenstößen erfolgen, die den ständigen Umlauf nicht stören, so daß eine gute Kühlung der feuerbeheizten Verdampfungsflächen durch das strömende Wasser gesichert ist.

Infolge der günstigen Umlaufverhältnisse kann der an sich kleine Wasserinhalt eines Umlaufgliedes ohne Gefahr in weiten Grenzen verändert werden. Bei großem Wasserinhalt ist der Verdampfungsvorgang ähnlich wie in einem Wasserrphrkessel mit natürlichem Umlauf. Der Wasserinhalt ist aber, bezogen auf die Heizfläche oder auf die Verdampfungsleistung, nur ein Bruchteil gegenüber den üblichen Wasserrohrkesseln. Bei mittlerem Wasserinhalt, welcher im Regelbetrieb vorhanden ist, ergibt sich ein Verdampfungsvorgang wie in einem Durchlaufdampferzeuger mit Überschußspeisung. Je mehr der Wasserinhalt verringert wird, desto ähnlicher wird der Verdampfungsvorgang demjenigen eines einfachen Durchlaufdampferzeugers. Dieser weite Spielraum bezüglich des zusätzlichen Wasserinhaltes der Umlaufglieder er-5a gibt eine für einen Röhrendampferzeuger sehr hohe Betriebssicherheit und ferner eine Gleichmäßigkeit der Dampferzeugung auch bei stark vor- oder nacheilender Speise- und Feuerregelung.

Die Form der Umlaufglieder wird jeweils so gewählt, daß sie dem Umlauf in den Rohren den geringsten Widerstand entgegensetzt. Scharfe Richtungswechsel und Querschnittsänderungen sind vermieden, um die lebendige Kraft des in Bewegung gesetzten Dampfwassergemisches nicht zu vernichten.

Die ans Steig- und Fallrohrteilen gebildeten einzelnen Umlaufglieder können von-' einander unabhängig sein, so daß sich der Umlauf der einzelnen kleinen Teilwassermengen in jedem Glied auch vollständig unabhängig für sich vollzieht. Diese Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil, daß der Umlauf durch die Vorgänge in Verdampferrohren, die andere Umlauf- und Beheizungsverhältnisse haben, nicht gestört wird. Es findet also keine Ablenkung der Wasserströmung durch Absaugen von anderen Verdampferrohren statt. Es ist aber auch angängig, einzelne Gruppen von Verdampferrohren mit gleicher Ausbildung und gleichen Beheizungsverhältnissen an ein gemeinsames Fallrohr anzuschließen.

Man kann auch in an sich bekannter Weise die Glieder einer Verdampferrohrgruppe oder schließlich auch alle Glieder des Dampferzeugers für den Umlauf hintereinanderschalten, indem man immer das Steigrohr des einen Umlaufgliedes mit dem Fallrohr des nächsten Gliedes und das Fallrohr des letzten Gliedes mit dem Steigrohr des ersten Umlaufgliedes verbindet. Auf diese Weise entsteht ein geschlossener Kreislauf durch die zusammengeschalteten Glieder hindurch. Der Umlauf des einzelnen Gliedes ist dann allerdings nicht mehr völlig unabhängig von dem Umlauf der anderen Glieder. Es bleibt aber der Vorteil gewahrt, daß der Gesamtumlauf in einzelne Kreisläufe aufgeteilt ist und jedes Umlaufglied nur eine kleine, aber in weiten Grenzen veränderliche Teilwassermenge enthält, und daß sich an keiner Stelle des Verdampfers eine größere Wassermenge, die durch ihre Trägheit den Umlauf behindern würde, anstauen kann.

Bei dem neuen Dampferzeuger kann das Wasser nicht wie bei Wasserrohrkesseln mit Trommeln in diesen einen willkürlichen Weg nehmen, sondern läuft vielmehr selbsttätig dauernd entweder in jedem einzelnen Umlaufglied oder in einzelnen Gruppen solcher Glieder oder aber auch durch das ganze Rohrsystem um. Das Wasser muß dabei immer einen von vornherein bestimmten Weg nehmen, wodurch die Gewähr gegeben ist, daß alle Rohre gleichmäßig gekühlt sind. Da bei dem neuen Verdampfer auch unter den verschiedenen Belastungsverhältnissen und Betriebszuständen, beispielsweise auch bei sich veränderndem Wasserinhalt in den Umlaufgliedern, die Steigrohrteile der Umlaufglieder gut gekühlt sind, kann die Heizfläche hoch belastet werden.

Der neue Dampferzeuger vereinigt somit wesentliche Vorzüge der bekannten Röhrendurchlaufdampferzeuger und Wasserrohrkessel, ohne die erwähnten Nachteile dieser

Kesselgattungen aufzuweisen. Gegenüber den Durchlauf dampferzeugern zeichnet er sich hauptsächlich durch geringere Empfindlichkeit und erhöhte Betriebssicherheit aus. Er ist deshalb auch für Kohlenfeuerung und wegen seines geringen Gewichtes als Dampferzeuger für leichte Fahrzeuge, wie Triebwagen und Kraftwagen, besonders geeignet, kann aber auch als Spitzenleistungskessel in Kraftwerken vorteilhaft verwendet werden. Auch bei stark schwankenden Belastungen, wie sie z.B. bei Triebwagen vorkommen, ist ein sicherer Betrieb ohne Verwendung verwickelter Regelvorrichtungen gesichert und ein weiter Spielraum im Wasserinhalt zwischen einem unerwünschten Wassermitreißen und andererseits unzulässiger Überhitzung des Dampfes in den Umlaufgliedern vorhanden.

Bei der Ausführungsform des neuenDampferzeugers als Schlangenrohrdampferzeuger mit senkrechter Achse werden vorteilhaft in an sich bekannter Weise Schlangenrohre verwendet, die als mehrgängige Schrauben gewickelt sind. Trotz dicht aufeinanderliegender Verdampfungsrohre, die eine Wand bilden können, ist gegenüber den einfachen Schlangen der Vorteil erreicht, daß nur verhältnismäßig kurze Rohre mit ausreichender Steigung und geringem Durchfiußwiderstand vorhandensind. Auch in einem solchen Schlangenrohrsystem durchläuft, der Wasserinhalt mehrfach den kurzen Umlaufweg. Es wird nur der entwickelte Dampf abgegeben und soviel Wasser nachgespeist, wie inForm von Dampf entnommen wird. Das Umlaufsystem bleibt das gleiche, nur sind die Verdampferrohre wesentlich länger als die Fallrohre.

Durch das an sich bekannte Hintereinanderschalten der neuen Umlaufglieder in der Weise, daß der Wasserinhalt des Steigrohres eines Umlauf gliedes nach Ausscheiden des Dampfes immer in das Fallrohr des nächsten Gliedes fließen kann und das Fallrohr des letzten Gliedes mit dem Steigrohr des ersten Gliedes verbunden wird, entsteht eine mit waagerechter Achse verlaufende Rohrschlange, die geradlinig fortlaufend oder auch im Kreise wieder in sich zurücklaufend sein kann. Man erhält dadurch einen Röhrendampferzeuger, der die Verhältnisse des Schlangenrohrdampferzeugers mit senkrecht aufsteigender Achse und des Steilrohrkessels mit einer Anzahl verhältnismäßig kurzer Steigrohre vereinigt.

Bei Umlaufgruppen mit hintereinandergeschalteten Einzelkreisläufern erhält man eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung dadurch, daß die Umlaufglieder entsprechend ihrer Hintereinanderschaltung mit abnehmender Stärke beheizt werden und in das am stärksten beheizte Umlaufglied gespeist wird. Durch den am stärksten beheizten/ Steigrohrteil strömt dann diegrößteFlüssigkeitsmenge, so daß eine besonders wirksame Kühlung des am stärksten beheizten und am meisten gefährdeten Rohres gesichert ist.

Man kann jedes Glied oder jede Gliedergruppe mit einem absperrbaren Speisewasseranschluß versehen. Ordnet man die Speiseanschlüsse an der tiefsten Stelle der Glieder an, so können sie auch zum Abblasen oder Abschlämmen benutzt werden. Gegebenenfalls können mehrere Dampfabführungen und Speisewasserzuführungen der Glieder zu gemeinsamen Leitungen vereinigt werden. Wird in alle oder in einzelne der Glieder unmittelbar durch die Speisepumpe gespeist, so muß wie üblich die Förderung der Pumpe je nach der Leistung des Dampferzeugers verändert werden, was von Hand oder selbsttätig geschehen kann. Wegen der geringeren Empfindlichkeit des neuen Verdampfers kann dabei, wie bereits erwähnt, die Speisung bis zu einem gewissen Grade voreiien oder zurückbleiben. Auch beim Ausfall der Speisepumpe sind die Verdampf er rohre nicht sofort gefährdet.

Es ist aber auch eine Ausführungsform der Erfindung möglich, bei der in die Speiseleitung ein Vorratsbehälter eingeschaltet ist. Dieser Behälter ist durch die Wasserzuführungsrohre, die in die Fallrohre einmünden, mit den Umlaufgliedern kommunizierend verbunden. Die Speisung erfolgt durch diesen Vorratsbehälter, und von diesem entnimmt jedes Glied das Speisewasser nach Bedarf. Infolgedessen wird sich der Wasserinhalt in den Röhren auch bei schwankender Speisung oder Belastung weniger schnell verändern. Der Wasserinhalt des Dampferzeugers wird auf diese Weise vergrößert, ohne daß ein störender Einfluß auf das Umlaufsystem ausgeübt wird. Ein solcher Behälter, an dem ein Wasserstandsanzeiger angebracht werden kann, wird vorteilhaft bei größeren Dampferzeugern mit mehreren .nebeneinandergeschalteten Umlaufsystemen angewendet. Der Wasserspiegel in dem Behälter kann ohne Gefahr für die Kühlung der einzelnen Glieder stärkeren Schwankungen unterworfen werden. Es können also dem mit dieser Einrichtung versehenen neuen Dampferzeuger in an sich bekannter Weise plötzlich größere Dampfmengen entnommen werden, ohne daß Feuerung und Speisung sofort angepaßt werden müssen, weil ja auch bei geringerem Wasserinhalt der Umlaufglieder die oberen beheizten Teile der Verdampfer rohre noch gut gekühlt sind. Andererseits besteht die Möglichkeit, bei Dampferzeugern mit Vorratsbehälter nur von Zeit zu Zeit zu speisen.

Der Vorratsbehälter kann auch beheizt werden.

Bei Dampferzeugern nach der Erfindung ohne Vorratsbehälter wird die Speisung in bekannter Weise zweckmäßig durch zwei Temperaturmesser geregelt. Wird der Wasserinhalt zu gering, dann steigt die Temperatur des aus den Umlaufgliedern austretenden Dampfes. Wird zuviel Wasser zugeführt, to dann fällt die Überhitzungstemperatur am Austrittsende des Überhitzers. Beide Vorgänge können als Impulse für die Regelung der Feuerung und Speisung nutzbar gemacht werden.

Aus der Zeichnung zeigt Fig. ι die vereinfachte Darstellung eines Umlaufgliedes, und Fig. 2 in größerem Maßstab als Beispielsausführung einen Schnitt durch den oberen Teil des Umlaufgliedes mit der Dampfao ableitung.

Fig. 3 zeigt vereinfacht ein Ausführungsbeispiel einer Gruppe hintereinandergeschalteter Umlaufglieder, die ein mit waagerechter Achse verlaufendes Schlangenrohr bilden, und as Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der aus einem Behälter gespeisten Umlaufglieder.

Fig. 5 zeigt einen senkrechten Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel des neuen Röhrendampferzeugers.

Fig. 6 zeigt einen Teil des zugehörigen Grundrisses.

Fig. 7, 8 und 9 zeigen je einen senkrechten Schnitt durch drei weitere Ausführungsbeispiele des neuen Röhrendampferzeugers. Fig. 10 zeigt einen senkrechten Schnitt durch noch ein anderes Ausführungsbeispiel, und

Fig. 11 einen Teil des zugehörigen Grundrisses.

Bei den in Fig. 1 bis 4 dargestellten Umlaufgliedern ist das feuerbeheizte Steigrohr mit ι und das unbeheizte oder nur schwach beheizte Fallrohr mit 2 bezeichnet. Im oberen Teil des Umlaufgliedes ist die Verbindung des Steigrohres mit dem Fallrohr mit großen Rohrbogen und unten mit kleineren Rohrbogen, aber an allen Stellen ohne scharfen Rieh tungs wechsel ausgeführt, so daß ein Umlaufglied mit einem geschlossenen, störungsfreien Umlaufweg entsteht. Wasser wird in das Fallrohr 2 durch eine Leitung 3 in der im Rohr vorhandenen Strömungsrichtung eingespeist. Der in dem Steigrohrteil erzeugte Dampf wird am oberen Ende des Umlaufgliedes, und zwar an der Übergangsstelle zwischen Steigrohrteil und Fallrohrteil abgeführt. Zu diesem Zweck sind in dem V6rbindungsrohrstück 4 Löcher oder Schlitze 5 vorgesehen, die in ein auf das Rohrstück 4 aufgesetztes Ableitungsrohr 6 einmünden. Auf diese Weise steht für das Abscheiden des Dampfes aus dem strömenden Dampfwassergemisch ein so langer Weg zu Verfügung, daß es möglich wird, aus dem strömenden Dampfwassergemisch den Dampf abzuscheiden, ohne die Geschwindigkeit des in dem Gemisch enthaltenen Wassers wesentlich zu vermindern. Zwischen dem Dampfableitungsrohr 6 und dem Fallrohr 2 ist noch ein Verbindungsrohr 7 vorgesehen, durch das etwaiges Niederschlagwasser oder vom Dampf mitgerissenes Wasser in das Fallrohr abfließen kann.

Bei sehr hoher Heizflächenbelastung kann es vorkommen, daß von dem umlaufenden Wasser noch ein Teil des Dampfes in einen hinter der Dampfabscheidestelle liegenden Rohrabschnitt des Ubergangsrohres 4 mitgerissen wird. Damit dieser mitgerissene Dampf zur Dampfabscheidungsstelle zurückströmen kann, t»hne die Geschwindigkeit des weiterlaufenden Wassers zu beeinträchtigen, erhält für derartige hochbelastete Kessel der hinter der Dampfabscheidestelle liegende Rohrabschnitt des Umlaufgliedes vorteilhaft eine größere lichte Weite.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind drei aus je einem Steigrohr und einem Fallrohr gebildete Umlaufglieder zu einer in sich geschlossenen Gruppe vereinigt. Das erste Steigrohr 1 ist mit dem nächstfolgenden Fallrohr 2 verbunden, dieses Fallrohr mit dem zweiten Steigrohr, dieses wieder mit dem nächsten Fallrohr, dieses Fallrohr mit dem dritten Steigrohr und dieses mit dem dritten Fallrohr, das zum ersten Steigrohr zurückführt. Gespeist wird durch die Leitung 3 nur in das in das erste Steigrohr 1 einmündende Fallrohr 2. Dagegen wird der Dampf am oberen Teil jedes einzelnen aus Steigrohr und Fallrohr gebildeten Umlaufgliedes durch ein Ableitungsrohr 6 entnommen. Es kann aber auch in jedes Fallrohr einer Gruppe gespeist werden.

Fig. 4 zeigt Umlaufglieder mit einem in die Speiseleitung eingeschalteten Vorratsbehälter 8. Der Wasserspiegel in diesem Behälter liegt tiefer als die Dampf entnahmestelle und auch niedriger als die obersten beheizten Stellen der Steigrohre 1 der Umlaufglieder. Vom unteren Teil des Behälters führen Speiseleitungen 9 zu den Fallrohren 2 der Umlaufglieder, deren Dampfableitungsrohre 6 in den oberen Teil des Behälters einmünden. Durch den Dampf wird in dem Behälter 8 das Speisewasser, das im Behälter über einen Rieselvorwärmer 10 fließt, vorgewärmt. Mit 12 ist die Speiseleitung und mit 13 die zur Verbrauchsstelle gehende Dampfleitung bezeichnet. Selbstverständlich brauchen nicht alle Dampfableitungsrohre der Jmlaufglieder zu dem Vorratsbehälter ge-

führt zu werden. Es muß nur ein Druckausgleich zwischen dem Vorratsbehälter und den Umlaufgliedern stattfinden können. Hierfür genügt gegebenenfalls ein Verbindungsrohr zwischen der Dampfableitung der Umlaufglieder und dem oberen Teil des Vorratsbehälters.

Gemäß Fig. S und 6 liegen die Steigrohre ι der Umlaufglieder dicht nebeneinander und

ίο bilden den Mantel des Brennraums 15. Die Umlaufglieder sind fortlaufend in der Weise hintereinandergeschaltet, wie dies vorstehend bei Fig. 3 für eine aus drei Gliedern zusammengefaßte Umlaufgruppe beschrieben ist. Sie ergeben eine kreisförmig in sich zurücklaufende Schlange. Die Speisung erfolgt in jedes dritte Fallrohr in der in diesem herrschenden Strömungsrichtung. Das Speisewasser wird in einenRingio eingespeist, von dem Speiserohre 17 zu den betreffenden Fallrohren 2 führen. Der in den Steigrohren erzeugte Dampf wird am oberen Teil jedes Umlaufgliedes abgeschieden und durch Ableitungsrohre 18 einem Sammelring 19 zuge- ° führt. Von dem Ring 19 geht der Dampf durch eine Leitung 20 zu einem Überhitzer 21, der in einem sich an den Brennraum anschließenden Heizzug 22 angeordnet ist. In dem Heizzug 22 liegt über dem Überhitzer 21 ein Speisewasservorwärmer 23, von dem eine Leitung 24 zum Speisewasserring 16 führt. Gemäß Fig. 7 ist der Speisewasservorwärmer mit 25 bezeichnet. Er ist als Verdampfungsvorwärmer ausgebildet. Die ■ das Dampfwassergemisch aus dem Vorwärmer 25 abführenden Rohre sind mit 26 bezeichnet. In diesen Rohren wird der Dampf ausgeschieden und durch Dampfableitungsrohre 2J in die Steigrohre 1 der Umlaufglieder eingeführt. Hinter der Dampfabzweigungsstelle enthalten die an das Rohr 26 sich anschließenden Rohre 28 von Dampf befreites Wasser, das in den Fallrohrteil 29 des Umlaufgliedes in der in ihm herrschenden Strömungsrichtung eingeführt wird. Die Umlaufglieder können beispielsweise ringförmig, wie in Fig. 5 und 6, oder auch an beiden Seiten eines rechteckigen Brennraumes angeordnet sein. Von jedem Umlaufglied wird oben der . 50 in ihm erzeugte Dampf in einen Dampfsammler 30 abgeführt.

Das Dampfwassergemisch, das aus dem Verdampfungsvorwärmer austritt, könnte auch ohne vorherige Ausscheidung des Dampfes in die Steigrohrteile der Umlaufglieder eingeführt werden. Dadurch würde man auch schon eine Verbesserung des Umlaufs erreichen. Es kann aber auch ein Teil des Verdampfungssystems, z. B. eine von den anderen Umlaufgruppen getrennte Umlaufgruppe, so ausgebildet werden, daß in diesem Verdampferteil ein höherer Druck aufrechterhalten werden kann als in den übrigen Teilen. Der auf diesö Weise erzeugte Dampf höheren Druckes wird dem beheizten Steigrohrteil einzelner oder aller Umlaufglieder zugeführt, um den Umlauf zu verstärken.

In Fig. 8 wird der den Brennraum umschließende Mantel durch eine in Form einer sechsgärigigen Schraube gewickelte Rohrschlange gebildet. Die einzelnen Rohrschlangen dieses Mantels sind mit 31 bis 36 bezeichnet. Jede dieser sechs Rohrschlangen ist erfindungsgemäß mit einem unbeheizten Fallrohr zu einem Umlaufglied vereinigt, beispielsweise die Rohrschlange 31 mit einem Fallrohr 37. Die oberste Windung der Rohrschlange geht also ohne scharfen Richtungswechsel in das abwärts führende Fallrohr 37 über, und dieses isf am unteren Ende so abgebogen, daß es ohne scharfen Richtungswechsel zum unteren Eintrittsende des Schlangenrohres 31 führt. In dieser Weise bildet jedes Schlangenrohr den Steigrohrteil eines Umlaufgliedes. Der in diesem Steigrohrteil erzeugte Dampf wird am oberen Ende des Umlaufgliedes, und zwar an der Übergangsstelle zwischen Steigrohrteil und Fallrohrteil abgeführt. Mit 38 ist das Dampfableitungsrohr des Umlauf gliedes, zu dem das Steigrohr 31 gehört, bezeichnet. An die Dampfableitungsrohre der sechs Umlaufglieder schließen sich Rohre an, in denen die Überhitzung des Dampfes erfolgt. Das an das Rohr 38 sich anschließende Überhitzerrohr ist mit 39 bezeichnet. Der aus Rohrwindungen dieser Änschlußrohre gebildete Überhitzer40 liegt bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel in einem an den Brennraum sich anschließenden Heizzug 41. Der aus den Umlaufgliedern des Verdampfersystems entnommene Dampf strömt also unmittelbar zum Überhitzer.

Gemäß Fig. 9 und 10 sind verschieden stark beheizte Umlauf glieder hintereinandergeschaltet. Gemäß Fig. 9 sind als Steigrohre Schlangenrohre verwendet, die wieder in Form einer sechsgängigen Schraube gewickelt sind. Die am stärksten beheizten Schlangenrohre 44 bilden den Mantel des Brennraums 43. Hinter die Umlaufglieder dieser am stärksten beheizten Steigrohre sind noch je zwei Umlaufglieder geschaltet, deren Steigrohre 45, 46 in gewissem Abstand gleichmittig zu den Rohren 44 liegen. Die Steigrohre 44 der ersten Umlaufglieder sind mit Fallrohren 47 verbunden, die zu den Steigrohren 45 der zweiten Umlaufglieder führen. Diese sind mit Fallrohren 48 verbunden, die zu den Steigrohren 46 der dritten Umlaufglieder führen, und diese wieder sind mit den Fallrohren 49 verbunden, die zu den

Steigrohren 44 der ersten Umlaufglieder zurückführen. Der besseren Übersichtlichkeit ' wegen sind die Fallrohre 47, 48, 49 nur mit j eintachen Linien gezeichnet, obwohl entsprechend den sechs Steigrohren auch sechs 1·alJrohre vorhanden sein würden. Es ist jedoch auch eine Ausführung möglich, bei der für jede der Steigrohrgruppen ein gemeinsames Fallrohr vorhanden ist, in das oben die j₀ sechs Steigrohre einmünden und das unten j wieder in sechs Übergangsrohre aufgeteilt ist. Bei dieser letzteren Ausführung wird ■ die von jedem einzelnen Steigrohr zum Fallrohr überströmende Wassermenge vom Fällig rohr aus wieder auf sämtliche Steigrohre verteilt, so daß ein gewisser Ausgleich zwischen den Strömungsverhältnissen der einzelnen Steigrohre stattfindet.

Der in den einzelnen Umlaufgliedern erzeugte Dampf wird am oberen Teil jedes Lmlautgliedes abgeleitet, wie die Pfeile 50, 51, 52 andeuten. Die Speisung erfolgt nur in die am stärksten beheizten Umlaufglieder, und zwar zweckmäßig in die zu den Steigrohren 44 zurückführenden Fallrohre 49, wodurch die in der Beschreibungeinleitung erläuterte wirksame Kühlung der am stärksten beheizten Rohre eintritt. Diese Speisung der Umlaufglieder ist bei 53 angedeutet. Die Heizgase treten am oberen Ende des Brennraums 43 unterhalb einer Decke 54 in einen Heizzug 55 und von diesem am unteren Ende in einen Heizzug 56, der am oberen Ende mit dem Rauchabzug 57 in Verbindung steht.

Es ist ersichtlich, daß die den Brennraummantel bildenden Steigrohre 44 der ersten Umlaufglieder am stärksten beheizt sind und daß die Steigrohre 45 der zweiten Umlaufglieder, die einen die Heizzüge 55, 56 trennenden Mantel bilden, schwächer beheizt sind und daß schließlich die auijenliegenden Steigrohre 46 der dritten Umlaufglieder von den schon abgekühlten Rauchgasen nur noch verhältnismäßig schwach beheizt werden.

Werden die gleichmittig angeordneten Rohrschlangen, welche die Steigrohre der Umlaufglieder bilden, mit gleicher Gangzahl gewickelt, so nimmt bei den von innen nach außen aufeinanderfolgenden Rohrschlangen entsprechend ihrem größeren Durchmesser die Steigung ab und die Länge einer Windung zu. Infolgedessen ist in den weiter außen liegenden Rohrschlangen der Ströinungswiderstand größer. Um diesem Einfluß entgegenzuwirken und in den gleichmittig liegenden Rohrschlangen annähernd gleichen Strömungswiderstand zu erhalten, kann man die Rohrschlangen, die größeren Durchmesser haben, mit größerer Gangzahl ausführen, also z. B. hinter die sechsgängige eine achtgängige und hinter diese eine zehngängige Rohrschlange schalten. Dementsprechend ist das Fallrohr, das eine Rohrschlange mit der nachgeschalteten Rohrschlange verbindet, am unteren Ende in so viele Übergangsrohre aufzuteilen, wie die nachgeschaltete Rohrschlange Gänge hat.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 10 und 11 sind wieder drei Gruppen verschieden stark beheizter Steigrohre vorhanden, die mit ihren zugehörigen Fallrohren zu Umlaufgliedern vereinigt sind. Die Steigrohre sind in der Weise um einen Brennraum 60 angeordnet, daß die im Brennraum von unten nach oben ziehenden Heizgase durch die von den Steigrohren gebildeten Rohrreihen hindurchstreichen. Die der Brennraumachse zunächstliegenden Steigrohre 61 sind am stärksten, die mehr zurückliegenden Steigrohre 62 weniger stark und die am weitesten zurückliegenden Steigrohre 63 am schwächsten beheizt. Die zugehörigen, an ihren unteren Enden mit den Steigrohren 61, 62, 63 verbundenen Fallrohre sind mit 64, 65, 66 bezeichnet. Alle Steig- und Fallrohre sind in der aus Fig. 11 ersichtlichen Weise hintereinandergeschaltet, so daß sie eine fortlaufende Rohrschlange bilden. Eingespeist wird in die Fallrohre 64, die zu den am stärksten beheizten Steigrohren 61 führen, so daß diese, wie das oben erläutert ist, die größte W'assermenge erhalten. Von jedem aus Steigrohr und Fallrohr gebildeten Umlaufglied wird am oberen Teil der Dampf aus dem Wasserstrom ausgeschieden und abgeleitet. Ein solches Dampfableitungsrohr ist in Fig. 10 mit 67 bezeichnet und die an ein Fallrohr 64 angeschlossene Speiseleitung mit 68. Die Umlaufglieder 61, 64 sind etwas höher als die Umlaufglieder 62, 65 und diese wieder etwas höher als die Umlaufglieder 63, 66. Der Scheitel des Umlaufweges liegt also in dem stärker beheizten Glied höher als in dem ihm nachgeschalteten schwächer beheizten Gliede, in dem das Dampfwassergemisch somit etwas weniger hoch zu heben ist. Dadurch ist dem Umstand Rechnung getragen, daß die Auftriebskraft in den am stärksten beheizten Steigrohren am großten ist.

Claims (11)

1. Patentansprüche:

   i. Röhrendampferzeuger mit Umlaufgliedern, bei denen die Steigrohre mit den Fallrohren durch je ein Zwischenglied verbunden sind, aus dem der aus dem Dampfwassergemisch ausgeschiedene, Dampf abgeführt wird, während nicht verdampftes Wasser zu den Fallrohren weiterströmt, so daß geschlossene Wasserkreisläufe vorhanden sind, in denen untej

   der Einwirkung der Beheizung durch Wasserzufluß ergänzte Wassermengen ständig umlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufglieder (2) entweder ' unmittelbar an die Speiseleitung (3 bzw. 24, 16) angeschlossen, oder mit einem den Umlaufgliedern nebengeschalteten kommunizierenden Behälter (8) durch Rohre (9), die vom Behälter nach dem unteren Teil der Umlaufglieder führen, derart verbunden sind, daß die in den einzelnen Umlaufgliedern vorhandenen Wassermengen beherrscht werden können.
2. 2. Röhrendampferzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Verdampferrohre (1) zu einem gemeinsamen Fallrohr geführt und somit die kleinen Teilwassermengen der betreffenden Verdampferrohre in voneinander unabhängige Umlaufgruppen zusammengefaßt sind.
3. 3. Röhrendampferzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß fortlaufend der Steigrohrteil (1) des einen Umlaufgliedes mit dem Fallrohr (2) des nächsten Gliedes und schließlich ein letztes Fallrohr mit dem ersten Steigrohr zu einem geschlossenen Kreislauf verbunden ist (Abb. 3).
4. 4. Röhrendampferzeuger nach Anspruch ι und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisewasserzuführung jeweils nach Bedarf erst nach zwei oder mehr Gliedern angeschlossen ist.
5. 5. Röhrendampferzeuger nach Anspruch ι und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigrohre (44, 45 46) der Umlaufglieder in Form mehrgängiger Schrauben gewickelt sind und bei Hintereinanderschaltung mehrerer Umlaufglieder die Rohrschlangen (45 bzw. 46) des jeweils nachgeschalteten Umlaufgliedes mit größerem Windungsdurchmesser eine höhere Gangzahl haben als die des vorhergehenden Umlaufgliedes (Fig. 9).
6. 6. Röhrendampferzeuger nach Anspruch ι und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufglieder entsprechend ihrer Hintereinanderschaltung verschieden stark beheizt sind (Fig. 9).
7. 7. Röhrendampferzeuger nach Anspruch ι und 6> dadurch gekennzeichnet, daß in das am stärksten beheizte Umlaufglied gespeist wird (Fig. 9).
8. 8. Röhrendampferzeuger nach Anspruch ι und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitel des Umlaufweges bei einem stärker beheizten Umlaufglied höher liegt als bei dem ihmnachgeschal'teten schwächer beheizten Umlaufglied (Fig. 9).
9. 9. Röhrendampferzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufglieder unten an ein gemeinsames Speisewassersammelrohr (16) und oben an ein gemeinsames Dampfsammeirohr (19) angeschlossen sind und mit diesen Sammelrohren durch Überströmrohre (17, 18) o. dgl. in Verbindung stehen.
10. 10. Röhrendampferzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Rauchgasvorwärmer als Verdampfungsvorwärmer ausgebildet ist und das aus ihm austretende Dampfwassergemisch den Steigrohrteilen der Umlaufglieder des Kessels zugeführt wird.
11. 11. Röhrendampferzeuger nach Anspruch ι und 8, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem vom Verdampfungsvorwärmer (25) austretenden Dampfwassergemisch der Dampf ausgeschieden und den Steigrohrteilen (1) der Umlaufglieder zugeleitet wird, während das unverdampfte Speisewasser den Fallrohrteilen (29) der Umlaufglieder zugeführt wird (Fig. 7)·

    flierzu 2 Blatt Zeichnungen