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Kühlrost für Zsvanglauf-Dampferzeuger Die Erfindung betrifft einen
Kühlrost für Zwanglauf-Dampferzeuger mit den Aschentrichter des Brennraumes überspannenden
und im Wasserstrome den dampferzeugenden Hauptheizflächen vorgeschalteten Rohren.
Sie besteht darin, daB die zwischen zwei etwa in gleicher Höhe angeordneten Sammelkästen
eingespannten Rohre derart nach oben durchgebogen sind, daB der Kühlrost ein tonnenförmiges
Gewölbe bildet.
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Zwanglauf-Dampferzeuger werden aus Rohren kleinen Durchmessers aufgebaut.
Hierbei bietet es eine besondere Schwierigkeit, den mehrere Meter breiten Schlackentrichter
des Brennraumes mit einem Kühlrost zu überspannen. Gerade Rohre biegen sich schon
infolge ihres Eigengewichtes durch, selbst wenn sie mehrfach übereinander als Fachwerk
angeordnet sind. Besonders gefährdet sind solche Rohre, wenn von der Decke des Feuerraumes
Schlackenstücke auf sie herabfallen. Zudem liegt der Kühlrost gewöhnlich etwa in
der Höhe des Tragrostes, auf dem sich die Brennkammer aufbaut, so daB wenig Möglichkeit
besteht, stärkere, durch Sammler verbundene Rohre zu wählen, weil die Sammler nicht
derart angeordnet werden können, daß sämtliche für das Einwalzen der Rohre erforderlichen
Verschlüsse zugänglich sind.
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Es ist bekannt, Kühlroste von Zwanglauf-Dampferzeugern aus waagerechten
Rohren zu bilden. Diese Rohre sind durch den in ihnen vorhandenen Betriebsdruck
stark auf Zug beansprucht. Bei einem waagerechten Rohr bewirkt aber die geringste
senkrecht dazu wirkende Kraft bereits eine starke Durchbiegung. Da die bei dieser
Krafteinwirkung entstehenden sehr hohen achsparallelen Zugspannungen zu den infolge
des Betriebsdruckes vorhandenen kommen, wird leicht die Grenze der elastischen Formänderung
überschritten.
Solche Rohre «-erden daher durch herabfallende Schlackenstücke leicht verbogen.
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Durch die Erfindungsmaßnahme soll erreicht werden, daß von oben nach
unten wirkende Kräfte das Rohr auf Druck beanspruchen. Es ist daher eine viel größere
Kraft notwendig, um einen solchen Bogen einzudrücken, nicht nur, weil die Teilkräfte
viel geringer sind als beim geraden Rohr, sondern auch, weil die vorhandene innere
Zugspannung den äußeren Druckkräften entgegenwirkt. Ferner hat die tonnenförmige
Ausbildung den Vorteil, daß Schlackenstücke nicht in der Mitte liegenbleiben, sondern
längs der Rohre nach den Seitenwänden rutschen, wo die Biegungsbeanspruchung der
Rohre viel geringer ist und wo die Schlacke von außen her mit Schüreisen leicht
zerstoßen werden kann.
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Weiter hat die Tonnenform den Vorteil, daß die Sammler verhältnismäßig
tief, gewöhnlich unter dem Tragrost der Brennkammer, angeordnet werden können, wo
sie nicht stören, während sie auf dem Heizerstand den Durchgang beengen. Wenn die
Flächen der Sammler parallel zu den ankommenden Rohren liegen, ergibt sich, daß
trotz der beengten Lage unter dem Tragrost die Rohre von zwei Seiten in den Sammler
eingeführt werden können, ohne daß die Zugänglichkeit der gegenüberliegenden Handlöcher
beschränkt ist. Der unter dem Gewölbe vorhandene Raum hat die für die Ausnutzung
des Schlackentrichters günstige Form, und wenn der Trichter durch einen Nachverbrennungsrost
abgeschlossen ist, haben alle Teile eines Rohres etwa gleichen Abstand von ihm,
sind also auch den Flammen etwa im gleichen Maße ausgesetzt.
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Zweckmäßig ist es, den Kühlrohren in bekannter Weise größeren Durchmesser
zu geben als den anschließenden Verdampferrohren, weil bei der in den Rohrschenkeln
beim Aufschlagen von Schlackenstücken etwa entstehenden Knickbeanspruchungen der
Einfluß des größeren Querschnittes sich weit günstiger auswirkt als bei Zug oder
Biegung. Die Unterstützungen der beiden Sammler können als Festlager ausgebildet
werden, damit sie die Druckbeanspruchungen aufnehmen, während die Wärmedehnung sich
in dem Rohrbogen frei auswirken kann.
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Die Rohre können, wie an sich bekannt, in zwei Lagen angeordnet werden,
wobei sie auf der gleichen oder auf zwei benachbarten Seiten in den Vierkantsammler
münden können.
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Es ist bekannt, bei Dampferzeugern mit natürlichem Wasserumlauf Kühlrostrohre
in nach unten gebogener Form der Kettenlinie anzuordnen. Solche Rohre werden, wenn
sie durch herabfallende Schlacken getroffen werden, zusätzlich auf Zug beansprucht,
ergeben also nicht den vorerwähnten Spannungsausgleich und haben den Nachteil, da,ß
sie nicht entwässert werden können.
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Es ist weiter ein Steilrohrkessel bekannt, bei welchem zwei auf gleicher
Höhe liegende Untertrommeln durch tonnenförmig nach oben gewölbte, im aufsteigenden
Gässtrom liegende Rohre verbunden sind. Da diese Anordnung bei natürlichem Wasserumlauf
vorgesehen ist, können sich in den Rohren Dampfpolster bilden und zu rascher Zerstörung
der Rohre führen. Selbst wenn es gelänge, in diesen Rohren einen betriebsmäßigen
Wasserumlauf herzustellen, wären sie doch beim Anheizen außerordentlich gefährdet.
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In der Abbildung ist der Gegenstand der Erfindung dargestellt. Der
Feuerraum i des Dampferzeugers ist unten durch einen Schlackentrichter z abgeschlossen,
der mit dem Mauerwerk des Feuerraumes auf deen Tragrost 3 ruht. Der Kühlrost besteht
aus dem Verteiler 4 und dem Sammler 5, welche durch die nach Art eines Tonnengewölbes
angeordneten Kühlrostrohre 6 verbunden sind. Wird versetzte Rohranordnung bevorzugt,
welche der Schlacke größere Durchtrittsquerschnitte bietet, so kann dies durch Ausbiegen
jedes zweiten Rohres 6 erzielt werden oder, wie dargestellt, durch eine besondere
Rohrlage 7.
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Die Sammler 4 und 5 sind an ihren Enden auf an den Gerüstsäulen 8
angebrachten Konsolen 9 gelagert, welche als feste Widerlager ausgebildet sein können.
Es können jedoch auch einige gerade Rohre als Zuganker zwischen die Sammler 4 und
5 eingefügt werden. Die Abbildung läßt erkennen, daß trotz der gedrängten Anordnung
alle Rohrlochverschlüsse frei zugänglich sind. Das von der Pumpe kommende Wasser
tritt durch Rohr io in den Verteiler 4 ein und geht aus dem Sammler 5 in bekannter
Weise in die angeschlossenen Kühlrohre ii der Feuerraumrückwand über.