DE739869C - Wasserrohrkessel - Google Patents

Description

• Wasserrohrkessel Es ist bekannt, einen mit Schlackenschmelzkammer ausgerüsteten Wasserrohrkessel mit einem aufsteigenden und einem absteigenden, _ mit Kühlrohrwänden ausgekleideten Strahlungszug zu versehen, um die aus der Brennkammer austretenden Gase weiter abzukühlen, bevor sie in das Berührungsrohrbündel eintreten. Diese Anordnung bedingt eine große Bautiefe der Kesselanlage, da der Raum für die beiden Strahlungszüge zwischen die Brennkammer und den Berührungszug eingeschoben werden muß. Die Unterbringung der Strahlungsheizfläche erfordert die Ausdehnung der Züge über die volle Bauhöhe der Brennkammer, so daß ihre Rückwand nicht frei zugänglich ist. Es bildet si.ch in dem großen Zugquerschnitt eine Scbichtung der Gase mit einem heißen Kern und kälteren Außenschichten, welche auch in den nachgeschalteten Berührungsheizflächen aufrechterhalten bleibt und dort zu stark ungleichmäßiger Wärmeaufnahme einzelner Heiizflächenteile führt. Die bekannte Unterteilung der Brennkammer bietet hiergegen kein Mittel, da im Gegenfeil unter gewissen Umständen, z.B. bei Abschalten eines Brenners', die Temp:eraturverbeilung in den nachgeschalteten Berührungsheizflächen besonders stark ungleichmäßig wird. Die ebenfalls bekannte Anordnung mehrerer parallel geschalteter Strahlungszüge gibt die Möglichkeit, die Strahlungsheizfläche weit besser auszunutzen. Während die Wandverkleidung des einfachen Zuges nur auf dem halben Umfange bestrahlt wird, gewinnen bei den unterteilten Zügen die Zwischenwände immer mehr Wert, je größer die Unterteilung ist. Auch kann die für die Strahlung günstigste Schichtdicke der Gase besser ausgenutzt werden.
• Hiervon ausgehend, sollen die Strahlungszüge gemäß der Erfindung von senkrecht in den Nachkühlraum eingebauten, in bekannter Weise dicht gewickelten Rohrschrauben gebildet werden, die mit ihrem oberen Ende eine in den Rauchgasstrom eingeschaltete, den Nachkühlraum nach oben abschließende Trennwand durchdringen, so daß die Rauchgase zunächst nach unten innerhalb oder außerhalb der Rohrschrauben und dann nach ihrer Umkehr über.einem im Nachkühlraum vorgesehenen Aschentrichter außerhalb bzw. innerhalb der Rohrschrauben strömen. Mit diesen Anordnungen wird eine besonders günstige Raumausnutzung bei bester Zugänglichkeit der Brennkammer und der Strahlungszüge sowie bei guter Aschenabscheidung angestrebt.
• Diese Anordnungen eignen sich besonders für den Dampfüberhitzer,weil der Überhitzer in einer Gaszone zwischen iooo und 5oo' C liegt, in welcher Verschlackungen und Ansinterungen leicht auftreten, und weil er wer= hältnismäßig große Heizflächen erfordert. Ferner ist in dieser Gaszone die geringe Beheizung durch Berührung im Verein mit einer stärkeren Beheizung durch Strahlung geeignet, eine bei allen Belastungen gleichbleibende Dampftemperatur zu erzeugen.
• Die aus schraubenförmig gewickelten Rohren hergestellten zylindrischen Strahlungsheizflächen werden in bekannter Weise mit der Zylinderachse in der Richtung der Gasströmung angeordnet. Die Rohrschrauben werden bei enger Wicklung nur ganz untergeordnete Gasmengen seitlich durchtreten lassen, so daß sie außen und innen in entgegengesetzter Richtung durchströmt werden können und als Zuglenkwand dienen. Ist eine völlige Abdichtung notwendig, so kann, -wie üblich, zwischen die Windungen ein Draht gelegt werden. Wird er' mit eingeschweißt, so macht er die Rohrschrauben selbsttragend. Entsprechend dem benötigten Dampfquerschnitt können die Rohrschrauben mehrgängig sein.
• Die oberen Enden der Rohre werden zweckmäßig in der Zylinderachse zusammengeführt und dienen als Aufhängung. Die unteren Enden können zur Kühlung des darunterliegenden Aschentrichters benutzt werden. Lotrecht angeordnete Rohrschrauben können mit den oberen und den unteren Enden außerhalb des Heizgasstromes an je einen Sammler angeschlossen werden. Ein solcher Überhitzer ist dann frei entwässerbar, auch wenn im Dampfstrom mehrere Rohrgruppen hintereinandergeschaltet sind. Soll die Strömungsgeschwindigkeit der Gase unverändert bleiben, so können die Rohrschrauben in bekannter Weise kegelig gewickelt -werden. Auch können mehrere Rohrschrauben oder -kegel ineinander angeordnet -werden, -wobei die Gase die Rohrschrauben hintereinander oder parallel durchströmen.
• In den Abb. i. bis q. sind verschiedene Anwendungsfälle der Erfindung dargestellt, wobei die Rohrschrauben als überhitzer gedacht sind. Sie können jedoch ganz oder zum Teil auch als Kesselheizfläche für Zwanglauf oder als Vorverdampfer benutzt ---erden.
• Die Abb. i zeigt den aus Rohrschrauben 3 bestehenden Überhitzer, eingeschyaltet in einen Übergangszug zwischen der Brennkammer und ttem absteigenden Berührungszug. Von dem Wasserrohrkessel ist nur der obere Teil der Brennkammierrückw and 5 mit den vor ihr verlaufenden Kühlrohren 2 dargestellt, welche die am oberen Ende der Brennkammer befindliche Gasaustrittsöffnung i durchqueren und nach Durchdringen der Brennkammerdecke ; in die Entmischungstrommel q. einmünden. Die Rauchgase treten in dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i nach Verlassen der Brennkammer zunächst in eine Einströmkammer 8 ein, die von dem darunterliegenden Nachkühlraum 9 durch die Zwischenwand 6 getrennt ist. In diese von der Brennkammerrück-vand 5 schräg aufwärts, gegebenenfalls parallel zur Brennkammerdecke 7 verlaufende Trennwand 6 sind die lotrechten Rohrschrauben ,3 so eingesetzt, daß die Heizgase das Innere der Rohrschrauben von oben nach unten durchströmen müssen. Nach Verlassen der Rohrschrauben kehren die Gase scharf nach oben um, strömen an der Außenseite der Rohrschrauben entlang und ziehen durch die Austrittsöffnung io und die Gasumkehrkammer i i in den absteigenden Zug 12 ab, in welchem die Berührungsheizflächen untergebracht sind. Die bei der scharfen Umkehr in dem Nach-L-ühlraum 9 ausgeschleuderte Flugasche sammelt sich in dem Trichter 13 an, von wo sie abgezogen werden kann. Der Dampf, der durch die Rohre i q. aus der nicht dargestellten Hauptkesseltrommel kommt, wird in den Verteilern 15, welche gleichzeitig als Tragbalken dienen, auf die zusammengefaßten Endrohre 16 verteilt, durchströmt die Rohrschrauben 3 und die als Wandkühlung für den Trichter 13 dienenden Rohre 17 und wird in dem Zwischensammler 18 gesammelt, von wo aus er in bekannter Weise weiterströmt.
• Abb.2, in welcher die Bezeichnungen mit der Abb. i übereinstimmen, zeigt eine Doppelschraubenanordnung. Die Rauchgase strömen nach Verlassen der Brennkammer an der Außenseite der Rohrschrauben 3a nach unten und nach Umkehr sowohl durch die inneren Rohrschrauben 3U als auch durch den Ringraum zwischen den inneren und äußeren Rohrschrauben 3a und 3b nach oben. Die Trennwand 6 wird in diesem Falle von der verlängerten Brennkammerdecke gebildet und trennt den Nachkühlraum 9 von der darüber befindlichen Ausströmkammler B. Die äußeren Rohrschrauben 3a bestehen aus je zwei Rohren, während die inneren Rohrschrauben 31, aus je einem Rohr gewickelt sind. Die äußeren Rohrschrauben 3a bilden die erste überhitzerstufe, welche über einen in seiner Bauart bekannten regelbaren Heißdampfkühler i9 und der. Rohren 2o mit der zweiten überhitzerstufe, den inneren Rohrschrauben 3v, verbunden sind, aus welchen der Dampf zu dem Entnahmesammler 21 strömt. Die beiden Überhitzerstuten können auch umgekehrt geschaltet sein.
• Die Abb. 3 zeigt ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie Abb.2, jedoch sind die Rohrschrauben gestaffelt angeordnet, auch in der Länge dort zunehmend, wo mit geringerer Gasgeschwindigk eit oder mit geringerer Gastemperatur gerechnet werden muß. Die Heizgase strömen bei dieser Ausführung durch und um die äußeren. Rohrschrauben 3a nach unten und nach der Umlenkung durch die inneren Rohrschrauben 3U nach oben.
• Abb. q. zeigt in vergrößertem Maßstab im Längsschnitt einen Teil einer Rohrschraube mit den eingeschweißten Halte- und Dichtdrähten 22.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Wasserrohrkessel mit einem an die Brennkammer anschließenden Nachkühlraum, der aus zwei hintereinandergeschalteten, mit Kühlrohrwänden` versehenen Strahlungszügen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungszüge des Nachkühlraumes von senkrecht in den Nachkühlraum eingebauten, dicht gewickelten Rohrschrauben (3) gebildet werden, die mit ihrem oberen Ende eine in den Rauehgasstrom eingeschaltete, den Nachkühlraum nach oben abschließende Trennwand (6) durchdringen, so daß die Rauchgase zunächst nach unten innerhalb oder außerhalb der Rohrschrauben (3) und dann nach ihrer Umkehr über einem im Nachkühlraum vorgesehenen Aschentrichter (12) außerhalb bzw. innerhalb der Rohrschrauben (3) strömen.
2. 2. Wasserrohrkes,sel nach: Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß über der Trennwand, durch die die Rauchgase in den Nachkühlraum im Innern der Rohrschrauben treten, eine seitlich am oberen Ende der Brennkammer anschließende Einströmkammer (8) angeordnet ist und daß sich die Austrittsöffnung (io) aus dem Nachkühlraum am oberen Ende des Nachkühlraumes befindet.
3. 3. Wasserrohrkessel nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (6) von der Brennkammerrückwand schräg aufwärts, gegebenenfalls parallel zu der Brennkammerdecke (7) verlegt ist. q..
4. Wasserrohrkessel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sich am oberen Ende der Brennkammerrückwand (5) die Eintrittsöffnung (i) in dem Nachkühlraum befindet und daß über der Trennwand (6), durch die die Rauchgase aus dem Nachkühlraum im Innern der Rohrschrauben (3) austreten, eine in den ,absteigenden Berührungszug (12) führende Umkehrkammer (i i) angeordnet ist.
5. 5. Wasserrohrkessel nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschrauben (3) im unteren Teil von Rbhrsahrauben (3a) größeren Durchmessers umgeben sind.
6. 6. Wasserrohrkessiel nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Enden der Rohre der Rohrschrauben (3) die Wände des Aschentrichters (13) des 'Nachkühlraumes verkleiden.
7. 7. Wasserrohrkessel nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschrauben kegelig sind. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind @ im Erteilungsverfahren .in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift ....... Nr. 50q.685, 568 050; französische Patentschrift 856 69.1; britische Patentschrift Nr. 18 076g1893; amerikanische Patentschrift. . Nr. 1 ¢25 629.