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Am oberen Austrittsende eines Verdampfungsrohres angeordneter Dampfabscheider
Die Erfindung bezieht sich auf einen 'am oberen Austrittsende eines Verdampfungsrohres
eines trommellosen Kessels mit natürlichem Umlauf oberhalb dessen normalen Wasserstandes
angeordneten Dampfabscheider. Dieser Abscheider hat die Form eines an das Verdampfungsrohr
angesetzten Rohres, das mit Austrittsöffnungen zum getrennten Abführen des Dampfes
zur Verwendungsstelle und Rückführen des Wassers zum Kesselwasserkreislauf versehen
ist. Durch die Erfindung soll ein derartiger Dampfa:bscheider so ausgebildet werden,
daß mit ihm die Schaffung eines einfachen Großdampfkessels ermöglicht wird und eine
möglichst einfache Bauart der ganzen Abscheidevorrichtung sich ergibt. Zu diesem
Zweck ist gemäß der Erfindung das an dem Austrittsende des V erdampfungsrohres angesetzte
Rohr in an sich, aber in anderem Zusammenhang bekannter Weise von einem erweiterten
Rohrstück umgeben, welches mit einem Wasserabfluß über einen Sammler oder unmittelbar
zurück zum Kreislauf des Kessels versehen ist und mit einem Stutzen zum Ableiten
des ausgeschiedenen Dampfes an den Zwischensammler angeschlossen ist, aus welchem
der aus einer größeren Anzahl von gleichartigen Rohren zuströmende Dampf nach der
Verwendungsstelle geleitet wird. Gegenüber einem bekannten D.ampfabschei.der mit
an den Umfang des Verdampfungsrohres angesetztem Dampfableitungsrohr hat der Dampfabschei:der
gemäß .der Erfindung den Vorteil, daß durch die Anwendung des erweiterten Rohres
ein erheblich größerer Querschnitt zum Ableiten des ,Dampfes zur Verfügung steht.
Der Dampfabscheider gemäß der Erfindung läßt also eine bessere Wirkung erwarten
und hat außerdem den Vorteil -der leichteren Herstellung.
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Die Verwendung eines erweiterten Rohrstückes war bei einem Wasserabscheider
in der Verbrauchsleitung, die von dem Dampfdom des Kessels nach der Maschine oder
einer sonstigen Verbrauchsstelle führt, bekannt. Hieraus ist jedoch nicht der Gedanke
zu entnehmen, diesen Dampftrockner bei Verdampfungsrohren
eines
Kessels zur Lösung der Erfindungsaufgabe zu verwenden, nämlich dadurch die Schaffung
eines einfachen, trommellosen Großdampfkessels zu ermöglichen.
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Die Herstellung eines solchen Abscheiders ist verhältnismäßig einfach.
Das erweiterte Rohrstück läßt sich z. B. durch Pressen oder Ziehen als Massenerzeugnis
herstellen und kann auch durch Stumpfschweißung an das Verdampfungsrohr angeschlossen
werden. Wird das Ansatzrohr gemäß einer Ausführung der Erfindung mit einem offenen
oder verschlossenen Stirnende versehen und das erweiterte Rohrstück in den Zwischensammler
gegenüber einer verschließbaren Öffnung eingeführt, dann besteht ferner die Möglichkeit
einer Besichtigung und Reinigung des Ansatzrohres und des angeschlossenen Verdampfungsrohres
durch das Innere des Zwischensammlers; gegebenenfalls kann auch das Einsatzstück
allein durch diese Öffnung ausgewechselt werden. Die Dampfabscheidevorrichtung wird
im übrigen außerhalb des Feuergasweges angeordnet, so daß die Gefahr einer übermäßigen
Überhitzung und die Entstehung von Korrosionen kaum vorhanden ist.
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Die Zeichnung stellt beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
dar, und zwar zeigt Abb. i die Anwendung der Vorrichtung bei einem Schlangenrohrkessel
im senkrechten Schnitt; Abb.2 zeigt die Wasserabscheidevorrichtung gemäß der Erfindung
in größerem Maßstab im Längsschnitt, Abb.3 einen Querschnitt nach Linie 111-11I
der Abb. 2, Abb. q. ein anderes Ausführungsbeispiel der Abscheidevorrichtung.
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In Abb. i bis 3 ist als Ausführungsbeispiel eines Kessels ein Schlangenrohrumlaufkessel
gewählt. In dem Feuerraum i sind die als Schlangenrohre ausgebildeten Verdampfungs-oder
Steigrohre 2 untergebracht, 3 sind die dazugehörigen Fallrohre, die außerhalb des
Feuerraumes i angeordnet sind und in einen die unteren Enden der Steig- und Fallrohre
verbindenden Sammlerd. einmünden. Am oberen Austrittsende der Steig- oder Verdampfungsrohre
2 ist die Wasserabscheidevorrichtung angebracht. Diese besteht aus einem erweiterten
Rohrstück 5, welches an das Ende eines Verdampfungsrohres 2 angeschlossen und mit
dem anderen Ende 23' in einen Dampfsammler 6 eingeführt ist. An seiner Unterseite
hat das Rohrstück 5 eine Ableitung 7, die an das nach dem unteren Sammler4 führende
Fallrohr 3 angeschlossen ist. Innerhalb des erweiterten Rohres 5 ist ein Rohrstück
8 angebracht, welches eine Fortsetzung des Austrittsendes des Verdampfungsrohres
2 darstellt und an seiner Oberseite mit einer Anzahl Öffnungen 9 und in der Nähe
des vorderen Endes mit einer unteren Auslaßöffnung io versehen ist, die in den Auslaßstutzen
7 des erweiterten Rohres 5 mündet. Das vordere Ende des Ansatzrohres 8 ist an der
Stirnseite durch einen Gewindepfropfen i i verschlossen. Der Einmündung des Rohres
5 gegenüber befindet sich in dem Sammler 6 eine Öffnung 12 mit einem Pilzverschluß
13. Das Ansatzrohrstück 8 kann mit dem Ende des betreffenden Verdampfungsrohres
2 aus einem Stück bestehen, also seine unmittelbare Fortsetzung darstellen, oder
auch besonders an das Rohr 2 angesetzt sein. Mit dem erweiterten Rohrstück 5 kann
das Ansatzrohr 8 entweder durch Verschweißen oder durch Verschrauben verbunden sein.
Die Verbindung zwischen dem erweiterten Rohrstück 5 und dem Ende eines Verdampfungsrohres
2 erfolgt vorteilhaft durch Verschweißen oder durch Flanschen.
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Während des Betriebes des Kessels strömt das in den Rohren 2 enthaltene
Dampfwassergemisch in das Ansatzrohrstück 8 hinein. Der in dem Gemisch enthaltene
Dampf scheidet sich durch die oberen Löcher 9 des Rohres 8 in den Ringraum zwischen
diesem Rohr 8 und dem erweiterten Rohrstück 5 ab, während das Wasser durch den Stutzen
io in den Stutzen 7 abfließt und damit über die Fallrohre 3 zu der unteren Wasserkammer
q. gelangt. Das ausgeschiedene Wasser kann nunmehr erneut den Kreislauf durch die
Rohre 2 antreten. Der in dem Ringraum zwischen den Rohren 8 und 5 abgeschiedene
Dampf läßt infolge der Geschwindigkeitsverminderung die noch etwa mitgeführten Wasserteilchen
fallen, die dann ebenfalls durch den Stutzen 7 in die Fallrohre 3 gelangen. Der
ausgeschiedene und schon gut getrocknete Dampf strömt in die Dampfsammelkammer 6,
aus welcher er durch eine Leitung 14 entnommen und z. B. zum Überhitzer 15 geleitet
werden kann. Hinter dem Überhitzer 15 ist noch ein Speisewasservorwärmer 16 bei
dem Ausführungsbeispiel angebracht. Für die Ableitung etwa in dem Dampfsammler 6
noch ausgeschiedener Flüssigkeit ist eine Leitung 17 vorgesehen, die nach der unteren
Wasserkammer q. führt.
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Für eine gute Dampfausscheidung ist es wichtig, daß der Wasserstand
in den Rückflußrohren 3 und 17 etwas unterhalb der Unterkante des Sammlers 6 gehalten
wird, damit im Dampfsammler kein Anstauen von ausgeschiedenem Wasser eintreten kann.
In Abb. i ist zwischen dem Dampfsammler 6 und dem unteren Sammler q. ein Standrohr
18 mit einem Wasserstandsanzeiger i9 vorgesehen. Die Linie a-a bezeichnet den höchsten
Wasserstand.
Wie sich aus der Abb. i ergibt, ist die ganze Wasserabscheidevorrichtung
außerhalb des Mauerwerks 24 des Feuergasweges i untergebracht. Infolgedessen kommt
eine Gefährdung der Abscheidevorrichtung nicht in Frage, denn die Wandungen können
höchstens die Temperatur des Dampfes annehmen. Durch die aus der Abb. 2 ersichtliche
Anordnung und Ausgestaltung der Wasserabscheidevorrichtung und des Dampfsammlers
6 -ist es ermöglicht, nach Abnahme des Pilzverschlusses 13 und des Verschlußpfropfens
ii von dem Dampfsammelkasten 6 aus das Innere der Rohre?, und der Rohrstücke
8 und 5 zu besichtigen und erforderlichenfalls auch durch .die Öffnung 12 des Sammelkastens
6 ein Reinigungswerkzeug einzuführen, so daß selbst. bei einer Verschmutzung durch
Kesselstein noch eine Reinigung des Innern der Verdampfungsrohre möglich ist. `
Anstatt das Wasser aus dem Ansatzrohr 8 durch eine Öffnung io an der Unterseite
dieses Rohres abzuleiten, könnte die Ableitung auch dadurch erfolgen, .daß das vordere
Ende des Rohrstückes 8 als unten offener, in den Stutzen 7 hineingezogener Rohrkrümmer
2o ausgebildet wird, wie Abb.4 zeigt. Der Rohrkrümmer 2o geht hier unmittelbar in
das Fallrohr 3 über. Er kann mit dem Fallrohr verschweißt oder auch lösbar z. B.
durch Flanschen verbunden sein. Oberhalb der Durchführung durch .den Stutzen 7 des
Rohrstückes 5 ist der Rohrkrümmer 2o mit Löchern 21 versehen, durch welche im Rohrstück
5 sich etwa abscheidendes Wasser in den Rohrkrümmer und damit zum Fallrohr 3 gelangen
kann. Ein Abzweigrohr 23 des Rohrstückes 5 ist in den Dampfsammler 6 eingeführt.
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Die Erfindung ist nicht auf Schlangenrohrkessel oder Wasserrohrkessel
mit natürlichem Umlauf beschränkt, sondern bei allen Kesseln mit Verdampfungsrohren
anwendbar, auch bei solchen mit Zwangsumlauf. In diesem Falle führen die Abflußrohre
3, 7 zum Wassersaugestutzen der Fördereinrichtung, die in den Sammler 4 fördert.