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Stehender Rauchrohrkessel mit auf- und abwärts gerichtetem Zug Stehende
Rauchrohrkessel wurden bisher im allgemeinen so ausgebildet, daß ein zylindrischer
Blechmantel oben und unten mit einem kreisrunden Boden versehen war. In diesen Böden
befanden sich entsprechend der Heizfläche des Kessels eine Anzahl Rohrlöcher, die
zur Aufnahme der Rauchrohre dienten. Die Rauchrohre wurden in die Böden entweder
eingewalzt oder eingeschweißt. Eine bestimmte Anzahl dieser Rauchrohre diente als
Ankerrohre und wurde aus diesem Grunde an beiden Enden mit Gewinde versehen und
in entsprechende mit Gewinde versehene Löcher der Bodenplatten eingeschraubt und
verschweißt. Dar zwischen den beiden Böden vom zylindrischen Mantel umfaßte und
von den Rauchrohren durchzogene Raum diente zur Aufnahme des Kesselwasser- und des
Dampfraumes.
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Unterhalb des unteren Bodens befand sich die Feuerung, die entweder
als Unter- oder als Vorfeuerung ausgebildet war. Die neueren stehenden Rauchrohrkessel
wurden auch mit einer Innenfeuerung versehen. In diesem Fall bildet der Deckel der
Feuerbüchse gleichzeitig den unteren Rohrboden. Die Feuerbüchse besitzt einen kleineren
Durchmesser als der zylindrische Kesselmantel, so daß ein kreisringartiger Hohlraum
entsteht, der am unteren Ende mit einem Bodenring verschlossen ist, am oberen Ende
aber mit dem Kesselinnern in Verbindung steht. Auf diese Weise entsteht ein wassergekühlter
Mantel, der die strahlende Wärme der Feuerung aufnimmt und eine feuerfeste Ausmauerung
der Feuerraumwände überflüssig macht.
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Oberhalb des oberen Bodens ist die Rauchkammer angeordnet, in welche
die durch die Rauchröhren strömenden Rauchgase gesammelt und in den Schornstein
geleitet werden.
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Die Kessel dieser Bauart haben sich grundsätzlich bewährt, es traten
aber Schäden auf, die als Alterungserscheinungen dargestellt und als unvermeidlich
hingenommen wurden.
Es ist bekannt, daß an den Rauchrohren im Bereich
zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Wasserspiegel sehr leicht Korrosionen
auftreten, die die Rauchrohrwandung zerstören und das Auswechseln des ganzen Rohres
erforderlich machen. Da der Korrosionsbereich jedoch nur einen kleinen Bruchteil
der gesamten Rohrlänge ausmacht, stehen der Materialaufwand und die Arbeitszeit
in keinem Verhältnis zur Betriebszeit des Kessels. Bei den bisherigen Konstruktionen
läßt sich dieses Mißverhältnis aber nicht beseitigen, da die Rauchrohre durch den
Dampfraum hindurchtreten. Im Dampfraum werden, infolge der geringen Dampfgeschwindigkeit,
die in diesem herrscht, die Rohrwandungen nicht in ausreichendem Maße gekühlt, so
daß Materialüberhitzungen und damit verbunden Dampfspaltungen eintreten, die nach
verhältnismäßig kurzer Betriebszeit ein Auswechseln der Rohre erforderlich machen.
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Es sind Rauchrohrkessel bekannt, bei denen vorgenannte Nachteile dadurch
vermieden werden, daß die obere Umleitungsstelle von einer in dem Kessel angeordneten
und von dem Kesselwasser vollständig umspülten Rauchkammer gebildet wird, dabei
wird die Unterseite der Rauchkammer durch den oberen Rohrboden gebildet, in welchen
die Rauchröhren eingeschweißt oder eingewalzt werden.
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Da diese Rauchkammer aber im Innern des Kessels liegt, ist sie von
außen her nicht zugänglich, so daß eine Reinigungsmöglichkeit, beispielsweise zum
Entfernen von Flugasche oder die Beseitigung von Undichtigkeiten in den Walzstellen
oder Schweißnähten der Rauchrohre nicht möglich ist, ohne daß das Rauchröhrensystem
aus dem Kesselmantel ausgebaut wird.
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Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, daß als Rauchkammer ein
zylindrischer druckfester Hohlkörper innerhalb des Kessels und unterhalb des niedrigsten
Wasserstandes so angeordnet wird, daß die beiden Enden des zylindrischen Hohlkörpers
durch den Kesselmantel hindurchragen. Dieses wird dadurch erreicht, daß an Stelle
des oberen Rohrbodens ein runder, druckfester Hohlkörper innerhalb des Kessels und
unterhalb des niedrigsten Wasserstandes angeordnet wird, in den die Rauchrohre,
ähnlich wie beim Steilrohrkessel, entweder eingewalzt oder eingeschweißt werden.
Dieser Hohlkörper dient dabei als Rauchgasumkehrstelle, dergestalt, daß die Hälfte
der Rauchrohre von der Feuerung ankommend in ihn münden und die andere Hälfte zum
Schornstein führend von ihm ausgeht. Er bildet gewissermaßen einen Wendepunkt zwischen
zwei Rauchgaszügen.
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Die Vorteile der erfindungsgemäßen Ausführung liegen darin, daß der
Wasserspiegel des Kessels keine Rohrdurchtritte aufweist, und es können infolgedessen
keine Korrosionen mehr an den Rauchrohren auftreten, da diese in jedem Fall von
Kesselwasser umspült werden. Die Verdampfungsoberfläche sowie der Dampfraum sind
erheblich größer wie bei den bekannten Konstruktionen, so daß sowohl die Verdampfungsoberfläche
als auch die Dampfraumbelastung sehr mäßig sind, wodurch ein verhältnismäßig ruhiger
Wasserspiegel und unter Vermeidung des Mitreißens von Wassertröpfchen, ein trockener
Dampf erzielt wird. Ein besonderer Vorteil ist noch darin zu suchen, daß durch die
leichte Zugänglichkeit der Rauchkammer von außen her .bei Verwendung zur Verunreinigung
neigenden Brennstoffen eine gute Reinigungsmöglichkeit sowohl der Rauchkammer als
auch der Rauchrohre gegeben ist. Den durch das Einschweißen des zylindrischen Hohlkörpers
in den Kesselmantel auftretenden Spannungen ist eine Ausgleichmöglichkeit dadurch
gegeben, daß durch die bogenförmige Abbiegung des oberen Endes der Rauchrohre dem
Rohrsystem eine gute Elastizität gegeben wird, die es ermöglicht, auftretende Längenänderungen
aufzunehmen.
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In der Zeichnung ist ein Beispiel der erfindungsgemäßen Bauart dargestellt.
Es handelt sich dabei um einen stehenden Rauchrohrkessel zur Ausnutzung von heißen
Abgasen hinter einem Gasschmelzofen. Die Kesselbauart kann aber auch als Kessel
mit Eigenfeuerung, sei es mit Unter-, Vor- oder Innenfeuerung mit den gleichen Vorzügen
wie die als Beispiel angeführte Bauart Verwendung finden.
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Während sich das vorgenannte Beispiel auf einen Abhitzekessel mit
einem aufwärts und einem abwärts gerichteten Zug bezieht, können auch Kessel mit
Eigenfeuerung nur mit einem aufwärts gerichteten Rauchgaszug erfindungsgemäß ausgebildet
werden. In diesem Falle dient der obere Hohlkörper nicht mehr als Rauchgasumkehrkammer
sondern als Sammelkammer an die der Rauchgasabzug angeschlossen ist.
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Abb. i zeigt einen Abhitzekessel im Längsschnitt, während Abb. 2 und
3 einen Querschnitt parallel zum Grundriß darstellen.
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Abb. q. dagegen zeigt einen Kessel mit Eigenfeuerung und mit aufwärts
gerichtetem Zug, während Abb. 5 einen Querschnitt parallel zum Grundriß wiedergibt.
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Der zylindrische Kesselmantel a ist an seinem oberen Ende mit einem
gewölbten Boden b und an seinem unteren Ende mit dem Rohrboden c entweder durch
Flansche oder durch Verschweißen verbunden. Im unteren Rohrboden befinden sich entsprechend
der durch die Größe der Heizfläche bestimmten Anzahl der Rohre Rohrlöcher d, in
welche die unteren Enden der Rauchröhren e eingewalzt oder eingeschweißt werden.
Die oberen Enden der Rauchrohre sind gekrümmt und münden in radialer Richtung in
einen mit entsprechenden Rohrlöcher f versehenen druckfesten runden Hohlkörper g,
der sich in vorgeschriebenem Abstand unterhalb des durch den Wasserstandsanzeiger
h von außen sichtbar gemachten Wasserspiegels i befindet. Die von der Feuerung ankommenden
heißen Rauchgase durchströmen zunächst das Röhrenbündel k in aufwärts steigender
Richtung, wenden sodann am Wendepunkt l
und strömen dann in abwärts führender
Richtung durch das Röhrenbündel m, um dann durch den Fuchs n in den Schornstein
zu gelangen.
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Die druckfeste Rauchkammer g ist an beiden Enden in den Kesselmantel
eingeschweißt und kann bei dem Kessel mit auf- und abwärts gerichtetem Zug beiderseitig
durch Lukendeckel o verschlossen werden. Beim Kessel mit aufwärts gerichtetem Zug
wird die Rauchkammer an einer Seite mittels Lukendeckel geschlossen,
während
an der anderen. S -ite der Anschluß für den Schornstein vorgesehen ist.