-
Dampfkesselanlage Bei Dampfkesselanlagen hat man vorgeschlagen, die
letzten Rohrreihen eines Schrägrohrkessels mit Rippen zu versehen, um dadurch die
spezifische Leistung des letzten Teiles dieser Heizfläche zu vergrößern. Bei dieser
Bauart muß man zur Vermeidung starker Verschmutzungen die Rippenabstände verhältnismäßig
weit wählen, was für die bezweckte Leistungssteigerung ungünstig ist. Außerdem ist
die Reinigung .solcher im Feuerraum angeordneter Rippenrohre mit Schwierigkeiten
verbunden.
-
Es sind ferner Dampfkesselanlagen bekannt, bei welchen in einem Kanal
herausziehbar eine aus Rippenrohren bestehende nachgeschaltete Verdampferheizfläche
unterhalb des Kesselwasserspiegels angeordnet ist, die vom Rauchgas in einem einzigen
Zuge quer durchströmt und vom Kesselwasser und -dampf in einem von der Speisewasserströmung
unabhängigen Thermosyphonkreislauf von unten nach oben durchflossen wird. Bei diesem
bekannten Kessel besteht die nachgeschaltete Verdampferheizfläche aus Gruppen von
waagerechten, hintereinandergeschalteten (d. h. schlangenartig geführten) Rippenrohren,
die am oberen Ende einzeln mit den schräg aufwärts geführten Rohren einer Strahlungsheizfläche
.verbunden sind. Diese bekannte Bauart stellt aber aus verschiedenen Gründen keine
vollkommene Lösung dar. Zunächst wird durch die enge Verbindung der Strahlungsheizfläche
mit der Rippenrohrheizfläche der Gesamtaufbau verwickelt und weiterhin auch die
Herausnahme der Rippenrohrheizfläche zwecks gründlicher Reinigung umständlich gemacht.
Bei dieser bekannten Bauart dient die Strahlungsheizfläche dem Zweck, den Thermosyphonumlauf
bezüglich der Rippenrohrheizfläche herbeizuführen. Trotz dieser Ausbildungsart erscheint
die Möglichkeit nicht ausgeschlossen, daß, namentlich bei höheren Leistungen, in
den waagerechten Rohren ein Festsetzen von Dampfblasen eintreten kann. Die Folge
wäre ein Ausglühen und Durchbrennen bzw. Reißen der Rohre.
-
Um eine größtmögliche Betriebssicherheit zu erzielen, wird deshalb
erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die im Rauchgaskanal angeordnete Rippenrohrverdampferheizfläche
aus Elementen mit aufwärts gerichteten, parallel geschalteten Rippenrohren besteht,
deren Endkammern durch einfache, mit ihren Anschlüssen frei, d. h. außerhalb des
Kessels, liegenden Rohrleitungen mit dem eigentlichen Kessel verbunden sind. Bei
auch der Verdampfung dienenden Vorwärmern ist es bekannt, zur Begünstigung der Ausscheidung
der Dampfblasen mit Rippen versehene Rohrelemente senkrecht oder schräg anzuordnen
und zwischen Sammelleitungen parallel zu schalten.
Auch die übrigen
Merkmale der Erfindung sind an sich bekannt, so daß die Erfindung nur in der Vereinigung
aller .,dieser Merkmale besteht.
-
Durch die von der Erfindung vorgesehene Parallelschaltung und das
gleichzeitige Aufwärtsrichten sämtlicher Rohre wird bei allen Betriebsverhältnissen
und bei hoher Leistung der natürliche Umlauf sichergestellt.
-
Dadurch, daß bei der Erfindung -die Rippenrohre Elemente bilden die
durch einfache Rohrleitungen mit freien, d. h. außerhalb des eigentlichen Kessels
liegenden Anschlüssen mit dem Kessel verbunden sind, ergibt sich, wie es an sich
bekannt ist, eine Loslösung der Rippenrohrheizfläche von dem übrigen Kesselteil
derart, daß die Reinigung und das Herausnehmen erleichtert wird. Infolgedessen kann
man die Rohrquerschnitte und insbesondere die Abstände der Rippen verhältnismäßig
klein wählen und dadurch auf kleinem Raum eine große Heizfläche unterbringen. In
den meisten Fällen genügen wenige Rohrreihen, so daß die Elemente eine geringe Bautiefe
erhalten und daher während des Betriebes durch Rußbläser o. dgl. leicht zu reinigen
sind.
-
Die im Rauchgaskanal in bekannter Weise für das Einführen der Elemente
vorgesehenen Schlitze können die Bautiefe der Elemente um ein solches. Maß überschreiten,
daß die Einführung einer Blasvorrichtung möglich ist.
-
Besonders günstig ist es, wenn die Verdampferelemente in einem waagerechten
Rauchgaskanal angeordnet sind, der sich an das obere Ende des mit Strahlungsheizfläche
ausgekleideten Feuerraumes anschließt. Dadurch,ergibt sich der Vorteil, daß der
gesamte Auftrieb der Rauchgase in der Feuerung zur Überwindung der Widerstände im
Überhitzer und in der nachgeschalteten Heizfläche ausgenutzt werden kann. Die Auskleidung
von Kesselfeuerräumen mit Strahlungsheizfläche ist an sich bekannt.
-
Besonders günstig ist die Verwendung an sich bekannter Rippenrohre
mit elliptischem, tropfen- bzw. stromlinienförmigem Querschnitt aus Flußeisen mit
aufgeschweißten rechteckigen Rippen. Diese Rohre können wegen der bequemen Reinigungsmöglichkeit
einen besonders engen Rippenabstand erhalten. Mit derartigen Rippenrohren hoher
spezifischer Leistung kann man in vielen Fällen die Rauchgase bis auf einen geringen
- Abstand über Kesseltemperatur (z. B. 25 bis 50° C) wirtschaftlich ausnutzen. Beträgt
z. B. die Dampftemperatur 22o° C entsprechend einem Dampfdruck von 24 at, so ist
es möb lieh, mit Verdampferelementen gemäß der Erfindung unter Einhaltung wirtschaftlicher
Abmessungen die Rauchgase bis auf 25o° C auszunutzen. In solchen Fällen kann man
häufig auf die Vorwärmung des Speisewassers mittels der restlichen Rauchgaswärme
verzichten, wodurch die bekannten Nachteile von Rauchgasspeisewasservorwärmern fortfallen.
Das Speisewasser kann gegebenenfalls dann auf andere Art vorgewärmt werden, z. B.
-durch Anzapfdampf aus der Turbine oder durch Kesselwasser.
-
Es ist selbstverständlich aber auch möglich, den Verdampferelementen
noch Rauchgas-Speisewasservorwärmer oder Verdampfervorwärmer nachzuschalten. Die
Rauchgase können die Verdampferelemente mit sehr hohen Temperaturen, z. B. 7oo bis
8oo° und mehr, beaufschlagen.
-
In der Zeichnung ,ist der Gegenstand der Erfindung am zwei Ausführungsbeispielen
veranschaulicht.
-
Fig. i und 2 zeigen im Aufriß und Seitenriß die Anordnung gemäß der
Erfindung bei einem Schrägrohrkessel.
-
Fig.3 zeigt eine zweite Ausführungsform im Aufriß, .bei welcher die
den Feuerraum umschließende Kesselheizfläche als Strahlungsheizfläche ausgebildet
ist.
-
Fig. ¢ veranschaulicht im Querschnitt ein zum Aufbau -der Verdampferelemente
benutztes an sich bekanntes Rippenrohrsystem.
-
Fig. 5 und 6 zeigen im Seitenriß und Aufriß die Aufhängung eines Rippenrohrelements
im größeren Maßstabe und veranschaulichen die Reinigungsmöglichkeit.
-
Bei .der Bauart nach Fig. i und 2 ist in dem Rauchgaskanal i eine
Verdampferheizfläche angeordnet, welche aus senkrechten, parallel geschalteten geraden
Rippenrohren 2 besteht, die in die Endkammern 3 und 4 einmünden. Die Endkammer 3
ist durch die Rohrleitung 5 mit dem Wasserraum der Trommel 6 verbunden, während,die
Rohrleitung 7 von der Kammer 4 in den Dampfraum der Trommel führt. Die Rippenrohre
werden von dem Rauchgasstrom im Querstrom beaufschlagt. Die Strömung von Wasser
und Dampf erfolgt in der Richtung von unten nach oben. Da auch die obere Endkammer
4 unterhalb des Wasserspiegels im Kessel liegt, findet ein natürlicher Wasserumlauf
statt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist auf die Vorwärmung des Speisewassers durch
VorWärmer verzichtet, da hier ein Fall zugrunde gelegt ist,. bei welchem die Rauchgase
durch das Verdampferelement bis nahezu auf Kesseltemperatur abgekühlt werden.
-
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung bei einem Kessel mit
einer den FeuerraumumschließendenStrahlungsheizfläche, die durch senkrechte Glattrohre
8 gebildet wird. Die aus Rippenrohren 2 bestehende Verdampferheizfläche ist in einem
sich an das obere Ende des Feuerraumes anschließenden, waagerechten
Rauchgaskanal
i" angeordnet und durch eine Rohrleitung 5" an die Trommel 9 und durch eine Rohrleitung
7, an die Trommel io des Kessels angeschlossen. Vor den Verdampferelementen 2 ist
in dem Rauchgaskanal ia noch ein Dampfüberhitzer i i angeordnet. Ferner befindet
sich hinter den Verdampferelementen noch ein Verdampfervorwärmer 12, welchem das
kalte Speisewasser durch die Speisepumpe 13 über die Leitung 14 zugeführt wird.
Diese Leitung ist über die Zweigleitung 14a unter Zwischenschaltung eines Rückschlagventiles
o. dgl. an .den Wasserraum 9 des Kessels angeschlossen, .so daß bei Ausbleiben der
Speisewasserzufuhr Kesselwasser ,in den Vorwärmer strömen kann. Der Vorwärmer ist
über die Leitung 15 an die Trommel io angeschlossen und versorgt diese mit einem
Dampfwässergemisch.
-
Am günstigsten ist es, wenn für den Aufbau der Verdampferelemente
2, ebenso für die Verdampfervorwärmer 12 ein an sich bekanntes elliptisches Rippenrohrsystem
benutzt wird, das schematisch in Fig.4 veranschaulicht ist. Hierbei werden zweckmäßig
enge Rohrquerschnitte und kleine Rippenabstände benutzt. -Die Endkammern der Elemente
sind außerhalb des Feuerraumes Oin Queröffnungen 16 der Wandung des Rauchgaskanals
i bzw. i" angeordnet. Eine besonders günstige Ausführungsform für die Verlagerung
der Elemente ist in Fig. 5 und in größerem Maßstabe dargestellt; und zwar sind hier
die Elemente an der oberen Kanalabdeckung derart aufgehängt, daß sie nach oben herausziehbar
sind und sich mit der unteren Endkammer und der angeschlossenen Rohrleitung frei
nach unten ausdehnen können. Zu diesem Zwecke legen sich - die Rohrböden 17 der
oberen Endkammer 4 auf Winkeleisen 18 des den Schlitz 16 auskleidenden Rahmens i9
auf. Die Schlitze 16 sind so bemessen, daß das Blasrohr 20 eines Rußbläsers von
außen her eingeführt werden kann. Bei Verwendung elliptischer oder tropfenförmiger
Rohrformen ist eine Beseitigung von anhaftender Flugasche oder Staub sehr leicht
und unter Verwendung geringer Drücke möglich. Die zur Einführung der Blasrohre beiderseits
der Elemente verbleibenden Öffnungen werden im Betrieb durch abnehmbare Deckel ei
verschlossen.'