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Zweitrommelwasserrohrkessel Die Erfindung bezieht sich auf einen Zweitrommelwasserröhrke.ssel,
insbesondere für Schiffszwecke o. dgl., dessen obere und untere Trommel durch ein
Wasserrohxbündel und mit diesem den Brennraum einschließende Strahlungsrohre unmittelbar
verbunden sind, bei dem die Verbrennungsgase iunmittelbar in das den überhitzer
ehischließ,eudie S.teigrohrbündel eintreten und die -es in seiner Längsrichtung
in einem Zuge durchziehen.
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Gemäß der Erfindung sind innerhalb des Steigrohrbündels der Dampfüberhitzer
und der Speisewas.servorwärmer im Zuge der Rauchgase aaüfeinanderfolgend angeordnet
und an der Stelle des Rauchgaszuges, wo die Rohre des Steigrohrbündels vor dem.
Überhitzer zur Bildung von Durcbzugsgassen für die Rauchgase auseinandergezogen
sind, Rauchgasklappen o. dgl. vorgesehen, in deren Schließstellung die Rauchgase
den überhitzer und die gegebenenfalls nachgeschaltete Heizfläche durchziehen, .während
in der Offenstellung der Klappen die Rauchgase unter Umgehung des überhitzers bzw.
auch des Speisewasservorwärmers nur die Enden des Wasserröhrbündels bestreichen
und dann -unmittelbar in den Rauchfang bzw. Schornstein gelangen.
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Es war an sich bekannt, bei Wasserrohrkesseln den Dampfüberhitzer
und Speisewasservorw,ärmer im Zuge der Rauchgase aufeinanderfolgend anzuordnen,
aber nicht beide innerhalb des Steigrohrbündels. Solange die Rauchgase außen von
Wasserrohren eingeschlossen sind, strömen die heißen Rauchgase beim Beheizen des
überhitzers und Vorwrärmers zwischen Wasserheizfläche, so daß die Ausstrahlungsverluste.
gering sind. Auch können sowohl der überhitzer wie auch der Vorwäxmer gut an den
Wasserrohren gelagert werden. In baulicher Hirnsicht ist die geringe Bauhöhe des
Kessels bemerkenswert. Man sucht bei Schiffskesseln ,auch die Zubehörteile, wie
überhitzer, Speisewasservorwärmer und Luftvorwärmer, möglichst unterhalb der Oberkante
der Obertrommel unterzubringen.
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Durch die Anordnung gemäß der Erfindung wird ferner der Vorteil erreicht,
daß der Kessel in der Herstellung billig wird, da die Heizfläche zur Abkühlung der
noch verhältnismäßig heißen Rauchgase durch billige Vorwärmerheizfläche gebildet
ist. Der Luftvorwärmer wird dabei vorteilhaft in einem dem Zuge mit dem Überhitzen
und Speisewasservorw@ärmer nachgeschalteten Rauchgaszuge !untergebracht. Es ist
nicht unbedingt notwendig, .die gesamte Heizfläche des Speisewasservorwärmers in
dem Raum innerhalb des Steigrdhrbündels unterzubringen, sondern
es
kann auch nur ein Teil in dienern Raum und der restliche Teil in dem an das Steigrohrbündel
sich anschließenden Rauchgaszug angeordnet werden, z. B. unterhalb des Luftv orwärmers.
" Durch die Sicherheitsraucbgasklappen, durch welche die Rauchgase beim Anh°izen,
Manövrieren o. dgl. an dem überhitzer und gegebenenfalls .auch an dem Vorwärmer
vorbeigeleitet werden können, ergibt sich der Vorteil, daß die bei der beschriebenen
Anordnung des überhitzers und des Vorwärmers besonders zu befürchtejlde Dampfbildung
im Vonvärmer und die Gefahr eines Zerknalls des Vonvärmers bei zu hohem Druck sowie
eine überheanspruchung des überhitzers vermieden wird. Der Vorwärmer kann also auch
aus gußeisernen Rippenrohren ausgeführt werden.
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Die Anordnung von Mitteln, um beim Anheizen o. dgl. die Rauchgase
an dem Übcrhitzer von Wasserrohrkesseln vorbeizuführen, ist an sich bekannt, aber
nur in Verbindung mit der bereits erwähnten Anordnung des überhitzers und Varwä,raners
außerhalb des Kesselwasserrohrbündels. In diesem Falle ergeben sich aber nicht die
mit der Erfindung erreichbaren Vorteile.
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Als weiterer Fortschritt des Erfindungsgegenstandes sei noch envähnt,
daß die vom Feuerraum entfernt liegenden Wasserrohre unten durch die Querströmtuig
der Gase stark beheizt werden. so daß sie immer als Steigrohre wirken, da sich .auch
in ihrem unteren Teile Dampfblasen bilden. Weiter lassen sich außerhalb des Feuerraumes
kühlliegende Fallrohre über die ganze Kessellänge vorsehen. Hierdurch wird in allen
beheizten Wasserrohren ein sicherer Wasserumlaluferreicht, so daß die sonst in den
Wasser, rohren vielfach durch Dampfstau und Dampfspaltung .auftretenden Korrosionen
vermieden werden.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes,
und zwar Abb. i in einem senkrechten Schnitt bzw.
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in Vorderansncht bei einem Kessel mit Rostfeuerung und Abb. 2 eine
andere Ausführungsform in einem senkrechte Schnitt bei (einem Kessel mit Ölfeuerung.
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Die Obertrommel i und die Untertrommel 2 des Kessels sind durch ein
Steigrohrbündel3 sowie durch Strahlungsrohre 4. verbunden. Die Rohre 3 und q. sind
so angeordnet, daß zwischen ihnen der Brennraum 5 mit dem Rost 6 sich befindet.
Das Steigrohrbündel3 ist so gestaltet, daß in ihm im Zuge der Rauchgase aufeinanderfolgend
ein Dampfüberhitzer 7 und ein Speisewasservorwärmer 8 Aufnahme finden. An diesen
Zug mit dem Überhitzer 7 und dem Speisewasservorw,ärmer 8 schließt sich ein aufwärts
gerichteter Zug 9 mit dem Luftvorwärmer io an. Hinter dem Luftvorwärmer io ist in
dem Rauchfang i i eine Rauchgasklappe 12 angeordnet. Ein Kessel der beschriebenen
Anordnung ist mit einem spiegelbildlich ausgebildeten Kessel derart zusammengebaut,
daß die Züge 9 mit den Luftvorwärmern io unmittelbar nebeneinanderliegen; sie sind
dann durch eine Wand 13 voneinander getrennt.
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.Zur Regelung des Durchganges der Rauchgase durch das Wasserrohrbünde13
und den nachgeschalteten Luftvorwärmerzug 9 sind die Rohre des Bündels 3 an der
der Feuwrung abgekehrten Seite ,am unteren und oberen Ende aus.einandergezogen,
die Rohre an der der Feuerung zugekehrten Seite dagegen nur am oberen Ende. Am oberen
Ende ist ferner in einem mit dem Rauchfang i i in Verbindung stehenden Kanal 14
eine Rauchgasklappe 15 angeordnet, die im normalen Betriebe geschlossen ist, so
daß die Rauchgase dann das Wasserrohrbünde13 von oben nach unten und den Luftvorwärrnerzug
9 von unten nach oben zum Rauchfang i i und Schornstein 16 hin durchziehen, in welchem
ein Saugzugpropeller 17 angebracht ist. Ist die Klappe 15 dagegen geöffnet, dann
gehen die von der Rostfeuerung 6 aufsteigenden Rauchgase durch die geöffnete Klappe
r 5 unmittelbar in den Rauchfang i i und zum Schornstein 16. Der überhitzer und
die Vorwälrmer sind dann ausgeschaltet. Die Rauchgasklappe 15 wird in der normalen
Lage in dem gezeichneten Beispiel durch ein Gegengewicht 18 auf einen feststehenden
Rahmen i 9 gedrückt. Sire ist so drehbar gelagert, daß sie nach oben ausschwingen
kann. Dies hat den Vorteil, daß sie bei Auftreten eines das übliche Maß überschreitenden
Druckes in den Kesselzügen, z. B. durch den beim Platzen eines Wasserrohres austretenden
Dampf, selbsttätig geöffnet wird, so daß der Dampf durch den Schornstein abziehen
kann. Diese Klappe wirkt dann als Esplosionssicherheitsklappe.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Kessel für mittelbare
Dampferzieu-. gung gewählt. In der beschriebenen Rohrgruppe befindet sich der Wärmeträger,
z. B. Wasser, @welches durch die Wärme der Feuerung verdampft wird. Der Dampf steigt
aus den Obertrommeln i in Heizkörper 2o, welche sich im Wasserraum der Verdampfungserommeln
21 befinden. Das. Niederschlagwas.s.er des Heißdampfes fließt wieder in die Trommel
i zurück. Wie die Zeichnung erkennen läßt, befinden sich die Verdampfungstrommeln
21 oberhalb des Rauchfanges i i. Die Durchdringungsstellen' der Verdampferglieder
2o an den Verdampfungstrommeln 2 i
sind daher leicht zugänglich.
Die Anordnung der Rauchgasklappen 15 am oberen Ende von Verbindungskanälen
1q. hat den Vorteil, daß diese Klappen im normalen Betriebe, wenn also der überhitzer
und die Vorwärmer in den Rauchgasstrom# eingeschaltet sind, durch die in diesem
Kanal i q. in Ruhe befindlichen Rauchgase vor zu starker B.eneizung und demgemäß
gegen Verbrennen geschützt liegen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb.2 ist die Ausgestaltung des Kessels
selbst grundsätzlich die gleiche wie bei dem Beispiel nach Abb. i. Statt der Rostfeuerung
6 ist bei diesem Kessel jedoch eine Beheizung durch ölbrenner 22 vorgesehen, und
zur Regelung des Durchzuges der Rauchgase ist außer dem Umgehungskanal 14 mit der
Rauchgasklappe 15 noch ein zu dem Raum in dem Bündel 3 mit dein überhitzer
7 und dem Speisewasservorwärmer 8 parallel verlaufender Leerzug 23 angeordnet, der
seitlich durch dicht nebeneinandergelegteRohre des Wasserrohrbündels 3 begrenzt
ist und oben und unten Durchtrittsstellen für die Rauchgase besitzt. Das Wasserröhrbündel3
ist am oberen Ende gegen den Rauchfang i i hin abgedeckt. Der Parallelzug 23 besitzt
an seinem unteren Auslaßende eine Rauchgasklapp-e 24., welche in Verbindung reit
der Klappe 15
die Sicherheit des Betriebes und die Regelfähigkeit der Überhitzung
noch weiter erhöht. Die Klappe 24 schließt in der einen Stellung den Auslaß des
Leerzuges 23 ,ab, so daß die Rauchgase dann vom Brennraum 5 aus das Wasserrohrbündel
3 mit dem überhitzer 7 und dem Speisewasservorwärmer 8 und darauf den aufsteigenden
Zug 9 mit dem Luftvorwärmer io durchziehen. Ist die Klappe24dagegen geöffnet, dann
ist der überhitzer 7 ausgeschaltet. Die Rauchgase gehen dann durch den Leerzug 23
in den Raum mit dem Speisewasservonvärmer 8 und von dort in den Zug 9 mit dem Luftvorwärmer
io. In Zwischen: stellungen der Klappe 2q. kann eine größere oder kleinere Menge
der Rauchgase durch den Leerzug oder durch den Zug mit dem überhitzer geschickt
werden. Bei geöffneter Klappe 15 treten die Rauchgase unmittelbar in den
Sichornstein i i, so daß also nicht allein der ilberhitzer, sondern auch der Speisewasser-
und Luftvorwärmer von der Beheizung abgeschaltet sind. Die Regelklappe 24. liegt
an einer Stelle, in welcher sie vor dem Verbrennen geschützt ist. In der geschlossenen
Lage der Klappe 24 ist der Leerzug 23 von ruhenden Rauchgasen angefüllt, und die
Rauchgase, welche auf der anderen Seite an der Klappe vorbeistreichen, sind durch
die vorgeschaltete Wasserheizfläche und überhitzerheizfläche genügend abgekühlt.
In der geöffneten Lage dagegen sind die Rauchgase im Brennraum und an der Wasserheizfläche
des Parallelzuges 23 so weit abgekühlt, daß sie der Klappe 24 nicht mehr schädlich
sein können: Bei Ausschaltung des Überhitzers wird ja der Leerzug und damit eine
angenähert gleich große Heizfläche in den Rauchg.asstrom eingeschaltet. Hinzu kommt
noch, daß die Rauchgase den ParallelzUg 23 mit einer größeren Geschwindigkeit durchziehen
als den Zug mitädem überhitzer, so daß auch bei ausgeschaltetem überhitzer die Wärmeübertragung
sehr gut ist.
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Die Brenner könnten auch im oberen Teil des Brennraumes ,angeordnet
sein, alsdann würde der überhitzer und Speisewasservorwärmer in einem aufsteigenden
Zuge untergebracht. Auch könnte der Leerzug an der dem Brennraum abgekehrten Seite
des Wasserrohrbündels angeordnet werden.