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Wasserrohrschiffskessel Bei mit flüssigem oder staubförmigem Brennstoff
beheizten Wasserrohrschiffskesiseln mit natürlichem Umlauf ist in der Regel hinter
dem Überhitzer ein im Rauchgaisweg befindliches, als Fallweg dienendes Rohrbündel
mit großer Heizfläche angeordnet, die aber: im Vergleich zu ihrer Größe und ihrem
Gewicht eine außerordentlich geringe Wärmeaufnahme aufweist. Diese Heizfläche verlangt
ferner, weil aus Rohren gebildet, die oben und unten in Trommeln münden, verhältniismäßig
große Trommeln, erfordert eine .große Anzahl von Einwalzstellen und dementsprechend
größere Wandstärken der Trommeln und hat vor allein den ganz besonderen Nachteil,
daß sie eine Starrheit in der Formgebung des Kessels bedingt, die Schwierigkeiten
bereitet, um den Kessel den Schiffsräumen anzupassen.
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Es. . ist schon bekannt, einem Kessel. mit natürlichem Umlauf durch.
beheizte Steig-und Fallrohre einen mit Zwangsumlauf betriebenen Verdampferteil so
nachzuschalten, daß dieser vor dem @Speisewas,servorwärmer liegt. - .
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Es ist auch eine Bauart eines Thornycroft-Schiffskesrsels bekannt,
bei #welchem im Räuchga,säbzug ein Satz DarnpfentwicIdungsrohre mit Zwangsum,laüf
angeordnet ist, deren Kreislauf im wesentlichen .von. den eigentlichen Dampferntwicklungsrohiren
des Kessels unabhängig -ist. Die - Fallrohre des Kessels liegen hier mitten im Feuerraum,
die Zwangsumlaufrohre münden -in besondere, noch zu anderen Zwecken dienende Kästen;
Überhitz.er und Luftvorwärmer isind nicht vorgesehen, und der Kessel weist entsprechend
seiner Bauart in, seinem Unterteil eine große Bodenfläche beanspruchende Ausladung
auf.
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Erfindungsgemäß miindet bei einem Wasserrohrschiffskessel mit einer
vom Kesselumlauf un,abhärngitgen Rohrgruppe,, die oberhalb eines von durch .Strahlung
beheizten, von unteren .Kammern, ausgehenden Steigrohren umgrenzten Feuerraume S.
zwischen den über der oberen Feuerraumrohrwand liegenden Überhitzer und den im Rauchgaskanäl
angeordneten Luftvorwärmer geschaltet und mit der Kasselobeitrommel verbunden ist,
die unabhängige Rohrgruppe einerseits unmittelbar in den oberen Teil der Kesseltrommel,
und zwar nur an wenitgen Stellen, und isf andererseits über eine Umlaufpumpe mit
einem Wasserraum des Kessels verbunden, ferner ist die unabhängige Rohrgruppe seitlich
der Kesiseltrommel und oberhalb der oberen. ansteigenden Fläche eines Feuerraumes
von rhombus- oder -rhomboidfö.rmigem Querschnitt angeordnet. Durch diese Anordnung
ist das bei Schiffskesseln übliche umfangreiche, im Ranchgasweg liegende Fallrohrbündel
beseitigt, was nicht nur eine Verkleinerung des Kesselwasserraumes ermöglicht, sondern
auch besondere Untertrommeln entbehrlich macht. Zur Speisung der Strahlungs- und
Steigrohre genügen, eine oder zwei untere, längsdurchgehende Wasserkammern
von
kleinem, uerschnitt. -Durch die gemeinsame Anwldung dieser wird der Kessel nicht
nur' erheblich leichter, sondern wird es auch möglich; den Kessel in seinem Gesamtaufbau
so-zu gestalten, daß er nur eine verhältnismäßig geringe Bodenfläche beansprucht
und leicht dem Querschiffsraum bei genügender Zügänglichkijoit angepaßt werden kann.
Infolge der Rhombusform der Dampfentwicklungsrohre wird durch die Schräglage des
die Feuerraumdecke bildenden Teiles der einen Steigrohrreihe gleichzeitig Raum für
die Unterbringung des Überhitzers und der umabhängigen Rohrgruppe unterhalb des
Luftvorwärmens geschaffen, ohne daß der Kessel wesentlich höher wird. Ferner wird
durch die unabhängige Rohrgruppe; in der Zwangsdurchlauf stattfindet, nicht nur
der Verlust an Heizfläche durch den Verzicht auf das beheizte Fallrohrbündel ausgeglichen,
sondern insbesondere bei hoher Belastung der Wärmeübergang wesentlich verbessert.
Dazu treten als weitere Vorteile die bessere Zugänglichkeit dieser Rohrgruppe im
Gegensatz zu Fallrohren üblicher Bauart. Einzelne Einheiten der Rohrgruppe können
leicht ausgewechselt werden. Ferner ist die Herstelhmg solcher Rohre billiger.
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Durch diese Kesselbauart wird die Starrheit, die bisher das dem Überhitzer
nachgeschaltete Fallrohrbündel der Formgebung des Kessels. verleiht, beseitigt,
ohne daß die Vorteile eines Schiffskessels mit natürlichem Umlauf und Obertrommel
preisgegeben werden, wobei gleichzeitig die einem völlig mit Zwangsumlauf arbeitenden
Kessel anhaftenden Nachteile auf einen kleinen Bruchteil herabgesetzt werden. Hinzu
treten die anfangs erwähnten Vorteile hinsichtlich Raum-und Gewichtsersparnissen.
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Ein Kessel dieser Art für flüssigen oder staubförmigen Brennstoff
ist sinnbildlich in Fig. z' dargestellt. Fig. 2 und 3 zeigen die Anordnung der Strahlungswände
in Verbindung mit den oberen und unteren Wasserräumen: im Aufriß und Grundriß.
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Der Feuerraum d wird von den von einer oder zwei in der Kessellängsachse
verlaufenden Wasserkammern g kleinen Querschnitts ausgehenden, durch Strahlung beheizten
Steigrohren e umgrenzt, die ununterbrochen durchlaufen und so gebogen sind, daß
der Feuerraum im Querschnitt gesehen die Form eines Rhombus oder Rhomboids mit zwei
senkrechten und zwei geneigten Seiten erhält. Die Verbindungslinie der Brennermitten
verläuft parallel zu den oberen und unteren Begrenzungslinien dieses Rhombus.
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Die Steigrohre e münden möglichst hoch in die Kesseltrommel f ein
(Trommelmitte oder darüber) und sind so eingeteilt, daß die bestrahlte Länge auf
beiden Seiten des Feuerraumes ungefähr die gleiche ist. Infolge der Rhombusform
des Feuerraumes erhalten die Strahlungsrohre ferner genügende Neigung, um das natürliche
Hochsteigen des Dampf-Wasser-Gemisches zu sichern.
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Über der oberen Steigrohrreihe liegt der Übe rhitzer ca. Zwischen
diesen und dem im Räuchgaskanal angeordneten Luftvorwärmerc ist eine beispielsweise
aus Schlangenrohren hergestellte zusätzliche Rohrgruppe b eingebaut. - Statt -der
Schlangenrohre kann eine besondere Einheit mit geraden Rohren eingeschoben werden.
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Die Rohrgruppe b erhält Wasser durch eine Umlaufpumpe o, der das Wasser
aus der Kesseltrommel f oder einer unteren Kammer g zufließt. Diese Pumpe braucht
nur kleine Abmessungen zu haben, da: sie nur einen kleinen Bruchteil der Wassermenge
zu fördern hat, die Kessel mit völligem Zwangsumlauf -erfordern.
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Die Form des Feuerraumes, dieAnordnung der Strahlungs- und Steigrohre
e und die eigenartige Einfiigung der Rohrgruppe b über dem Überhitzer ergeben einen
Kesselaufbau, dessen Umriß in die Form eines Rechteckkörpers von kleinstmöglicher
Grundfläche bzw. kleinstmöglichem Raumbedarf an Bord eines Schiffes paßt.
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Fallrohre h sind nur auf der einen .Seite des Kessels außerhalb der
Strahlungswände e über die ganzeKessellänge verteilt angebracht und durch Wasserwände
oder gegen Wärme geschützte Bleche der Einwirkung des Feuers entzogen. Diese Fallrohre
gehen vom untersten Teil der Trommel f aus und münden unten in die vorgenannten
Wasserkämmern g.
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Der Schutz der Hinterwand und gegebenenfalls auch der Vorderwand des
Kessels ist durch eine Rohrwand i gebildet, die oben in eine kurze quer liegende
Trommel k einmündet, die auch durch eine geräumige Dampfkammer ersetzt werden kann.
Zum Zweck des. Ausgleichs des Wasserstandes ist die OOuertrommel k mit dem Wasserraum
der Obertrommel f durch Rohre m von großem Querschnitt verbunden. Die Kammer
k kann ferner mit einer Reihe von Dampfrohren q verbunden sein, die- in einer waagerechten
Ebene zum. Dampfsammler der Trommel f abgebogen und in diesen eingeführt sind. Die
Rohre q lassen sich frei von der Rohrgruppe leicht zwischen dieser und dem Vorwärmer
unterbringen. Unten geben die Strahlungsrohre i von einer quer liegenden Wasserkammer
p aus, die mit den längs liegenden Wasserkammern g ebenfalls durch Rohren von großem
Querschnitt oder sonstwie ausreichend verbunden ist, um den Zufluß des Wassers zu
sichern.