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Teilkammerkessel Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
Kessel für alleAnwendungsformen und a11eDrücke.
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Die Erfindung beruht darauf, daß die Heizfläche dieses Kessels aus
zwei Teilelementen in Form eines umgeke'hrtenUgebildetwird,wobei mindestens einer
der Schenkel derselben aus einem Bündel senkrechter Wasserrohre besteht und jedes
Teilelement zwei untere Speiseleitungen und eine obere Auslaßleihung 'hat, und außerdem
das senkrechte Bündel jedes Teilelementes durch senkrechte Rohre gebildet wird,
die an die waagerechten Speiseleitungen angeschlossen werden.
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Andererseits sind die Rohrbündel der Teilelemente von ungleicher Länge
in der Weise, daß die oberen Verteilungsrohre in der gleichen waagerechten Ebene
Liegen und die unteren Verteilungsrohre untereinander und versetzt angeordnet sind.
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Gegebenenfalls kann der Raum zwischen zwei Rohren von zwei aufeinanderfolgenden
Elementen durch Rippen abgeschlossen werden, die in Längsrichtung an diesen Rohren
befestigt sind und sich zwischen den Rohren von zwei benachbarten Elementen befinden.
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Gemäß einem weiteren Gegenstand der Erfindung wird jede Speiseleitung
des Rohrbündels eines Teilelementes durch ein Rohr gebildet, das durch eine obere
und eine untere Rohrplatte verstärkt isst und an seinen Enden ein Gewinde zur Aufnahme
eines Anschlusses oder eines Verschlußnippels hat.
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Die Speisung der Teilelemente geschieht mittels
zweier
unterer Speiseleitungen von großem Querschnitt.
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Je nach dem Verwendungszweck dieses Kessels ist gegebenenfalls ein
Trommelkessel mit jedem seiner Enden mit der unteren Speisesammelleitung verbunden.
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Der Verschluß der Anschlußöffnun.gen der senkrechten Röhre auf den
waagerechten Speiseleitungen erfolgt mittels rohrförmiger innen halbrund geformter
Verschlußnippel.
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Der Anschluß der senkrechten Rohre auf den waagerechten Speiseleitungen
sowie der der rohrförmigen Verschlußnippel auf diesen Speiseleitungen geschieht
vorzugsweise durch Verschraubungen.
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Die schematischen Zeichnungen stellen als Beispiel verschiedene Ausführungsformen
der Erfindung dar.
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Fig. t zeigt im Aufriß einen Querschnitt durch einen Kessel längs
der Linie 1-I der Fig. 3 und ferner ein Teilelement als Ganzes, wobei die dahinterliegenden
Seitenelemente nicht dargestellt sind; Fig. 2 zeigt im Aufriß eines der am Ende
der Teilelemente angeordneten Seitenelemente; Fig.3 zeigt im Aufriß einen Schnitt
längs der Linie 3-3 der Fig. i ; Fig. :4 zeigt einen Teilschnitt längs der Linie
4-4 der Fig.5 eines zusätzlich mit einem Trommelkessel versehenen Kessels; Fig.5
zeigt einen Teilschnitt desselben Kessels längs der Linie 5-5 der Fig. 4; Fig. 6
zeigt in vergrößertem Maßstab einen Schnitt einer Verbindung des senkrechten Rohres
und einer Speiseleitung; Fig.7 ist eine Vorderansicht im Aufriß einer abgeänderten
Ausführungsform eines Kessels, wobei dieVerkleidungsbleche nicht dargestellt sind;
E ig. 8 stellt eine Draufsicht eines Schnittes nach Linie 8-8 der Fig. 7 dar; Fig.
9 ist eine Seitenansicht im Aufriß unter Weglassung des rechten Seitenelementes;
Fig. io zeigt eine Seitenansicht im Aufriß dieses rechten Seitenelementes.
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Die Heizfläche dieses Kessels wird aus mehreren Teilelementen in Form
eines umgekehrten U gebildet, von denen eines in Fig. i dargestellt ist.
Mindestens eines der U-förmigen Enden besteht aus einem senkrechten Bündel Wasserrohre
2. Jedes Element umfaßt zwei untere Speiseleitungen 3 oder 3° und 4 und eine obere
Abführleitung 5.
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Das senkrechte Rohrbündel 2, das den rechten Teil der Fig. i einnimmt
und das einen Schenkel des umgekehrten U bildet, besteht aus zwei waagerechten
Rohren 6 und 7 oder 7a oder Verteilungsrohren mit größerem Durchmesser, von denen
jedes durch zwei gegenüberliegende Rohrplatten, beispielsweise 8 und 9 (Fig.6),
verstärkt ist, welche beispielsweise durch Lichtbogenschweißung befestigt und mit
einer Reihe von Gewindebohrungen i i und 12 versehen sind.
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Diese zwei parallelen Verteilungsrohre 6 einerseits und 7 oder 7a
anderseits sind miteinander durch eine Wand senkrechter gerader Röhre 2 \erbunden,
die an ihren Enden mit einem gleichgängigen Gewinde, jedoch an einem Ende mit einer
doppelten Gewindelänge, versehen sind.
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Alle Röhre 2 derselben Wand sind an einem der Verteilungsrohre, beispielsweise
an dem an dem Verteilungsrohr liegenden Rohrende mit der doppelten Gewindelänge
versehen und derart verschraubt, daß das Gewinde um die Länge in das Innere des
Verteilungsrohres 7 'hineinragt, mit der die Rohre auf das zweite Verteilungsrohr
6 aufgeschraubt werden müssen.
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Wenn alle Röhre 2 in dieser Stellung sind, ist das zweite Verteilungsrohr
6 gegenüberliegend am Ende der Rohrwand, die für die Aufrechterhaltung des vorgesehenen
Abstandes erforderlich ist.
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Mit Hilfe, von geeigneten Spezialschlüsseln, die in das Innere des
Rohres 2 der Wand oder durch das Rohr 6 oder die Verteilungsrohre 6 eingeführt werden,
wird jedes derselben teilweise von dem ersten Verteilungsrohr 7 abgeschraubt, um
auf das zweite Verteilungsröhr aufgeschraubt zu werden.
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Nach diesem Vorgang bildet die Rohrwand 2 mit den Verteilungsröhren
6, 7 einen solchen Block, daß die erwähnten Rohre 2 unter der Wirkung des Druckes
sich nicht lösen können.
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Die Abdichtung dieser Rohrverbindungen geschieht durch ein leichtes
Einwalzen der Rohre in d,ie Gewinde.
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Die Gewindebohrungen, beispielsweise 12 (Fi,g. 1 und 6) in der Platte
g, gegenüberliegend derjenigen, welche die Rohrwand 2 trägt, dienen zur Kesselsteinbeseitigung
im Rohrbündel, beispielsweise durch einen umlaufenden Kesselrohrreiniger.
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Bei normalem Betrieb sind diese Bohrungen 12 mittels rohrförmiger,
innen 'halbrund abgeschlossener Verschlußnippel 13 blindgeflanscht (Fig. i und 6).
Diese Nippel haben ein Außengewinde und an ihrem äußeren Teil zwei im rechten Winkel
zueinander angeordnete Bohrungen 14 und 15, die für das Ein- und Ausschrauben derselben
mittels eines Dornschlüssels dienen.
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Im eingeschraubten Zustande wird die Abdichtung durch ein leichtes
Einwalzen auf das Gewinde erzielt. Diese Art rohrförmiger Nippel vermeidet die Verwendung
von Dichtungen und gestattet die Abdichtung einer Undichtigkeit mittels eines Nippels
durch Einwalzen, ohne den Nippel auszubauen und infolgedessen ohne vorherige Entleerung
des Kessels.
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Die Röhre 2, welche ein Teilelement bilden, sind von ungleicher Länge,
so daß die oberen Verteilungsleitungen 6 in derselben waagerechten Ebene angeordnet
sind, wälhrend die unteren Verteilungsleitungen 7 oder 7° gegeneinander versetzt
und in Rautenstellung zueinander angeordnet sind. Diese unteren Verteilungsleitungen
lassen daher zwischen sich einen Durdhtritt für die Gase der Feuerung 16, zum Durchtritt
durch die Ro'fhrbündel und zum Austritt in den unteri.rdischeil Fuchs 1 7 und Kanäle.
die die durch den Gasstrom initgeriss:ne Asche und dem Ruß den Austritt in geeignete
Asohenkästen gestatten, anstatt sich im Rohrbündel anzuhäufen.
Auf
der Feuerungsseite tragen die ersten Rohre 2a (Fig. i) jedes Teilelementes, welche
zwischen den beiden gleichen Verteilungsleitungen 6 und 7 angeordnet sind, in Längsrichtung
zwei Rippen 18 und i8a, die so verschweißt sind, daß voneinander getrennte Teilelemente
entstehen, wobei diese Rippen die '%)erbrennunggkammer 19 auf der ganzen Rohrlänge
abschließen.
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Außerdem sind die Rohre der Teilelemente, beispielsweiise 2b und 2c
(Fig. 3) im Abstand voneinander mixt Rippen 18b oder i8° versehen, die norrnalerweise
am Feuerungsraum angeordnet sind, so daß eine Anordnung von Wehren entsteht, die
die Abgase zwingen, von oben nach unten und dann von unten nach oben usw. parallel
zum Verbrennungsraum zu strömen, wie durch die Pfeile. 2i am Ende des Rohrbündels
angegeben, wobei die Gase in den unterirdischen Fuchs austreten.
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Jedes obere Verteilun.gsrdhr 6 ist an seinen beiden Enden 22 und 23
mit einem Innengewinde und mit Absehlußnippeln 24 und 25 versehen,.deren Abdichtung
durch eine Schweißnaht gesichert ist und von denen jeder eine mit einem Gewinde
versehene Öffnung hat. Eine dieser Öffnungen, beispielsweise diejenige des Nippels
24, ist mit dem Rohr 26 verbunden, das die obere und seitliche Begrenzung vor dem
Verbrennungsraum i9 bildet. Die andere Öffnung, diejenige des Nippels 25, ist mit
einem geraden Rohr 5 von größerem Querschnitt verbunden, das das Teilelement mit
dem Sammelrohr 27 (Fig. 1) vereinigt oder mit dem Trommelkessel 28 (Fig. 4). Diese,
beiden Rohre 26 und 5 sind auf die Nippel 24 und 25 .des oberen. Verteilungsrohres
6 aufgeschraubt und mit diesen verschweißt.
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Jede untere Verteilungsleitung 7 oder 7a ist ebenfalls an ihren beiden
Enden mit einem Gewinde versehen und geschweißt. Der Nippe;129 oder 29'i auf der
Seite der Feuerung 16 ist glatt abgeschlossen, derjenige der gegenüberliegenden
Seite hat eine Gewindeöffnung, in welche ein gekrümmter Rdhvstutzen 3 oder
3" führt, dessen Abdichtung durch eine Schweißnaht gesichert .ist. Dieser
Rohrstutzen wirkt gleichzeitig als Expansionskrümmer zwischen dem Fuß des Teilelementes
und dem Speisesammelrohr 31.
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Das Teilelement ist mit Rohren verbunden, deren senkrechter Teil
26a und waagerechter Teil 26 die Form eines umgekehrten L hat. Diese Rohre
haben denselben Querschnitt wie diejenigen des sichtbaren Bündels im oberen Teil
der Fig. i und tragen auf ihrer ganzen Länge zwei Längsrippen 32, die so angeschweißt
sind, daß sie den. Zwischenraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Teilelementen
ausfüllen. An ihrem unteren Teil sind diese Rohre gekrümmt und durch Einwalzen mit
einem unteren Speisesammelrohr 33 verbunden.
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Die Seitenflächen des Kessels werden durch zwei senkrechte Rohrwände
35 (Fig. 2) gebildet.
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jedes Seitenelement wird durch zwei waagerechte Verteilungsrohre 36
und 37 und ein Zwischenverteilungsrohr 38 gebildet. Alle diese Verteilungsrohre
sind in; der gleichen Weise ausgebildet wie die Verteilungsrohre 6 oder 7 und miteinander
durch senkrechte Rohre verbünden, die verschraubt und eingewalzt werden, wie für
die Verteilungsrohre 6 oder 7 und die Rohre 2 -im vorstehenden beschrieben.
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Diese Rohre 35 haben zwei Längsrippen 39, um den Zwischenraum zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Rohren abzuschließen.
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Unter dem Zwisähenverteilungsrohr 38 ist eine Entschlac.kurrgsöffnung
41 (Fig. 1) vorgesehen. Diese senkrechten Rohre der Seitenelemente sind so angeordnet,
daß das erste Rohr 35a senkrecht zu der durch die senkrechten Teile
260 aller Rohre der Teilelemente gehenden Ebene im.Dieses ersteRdhrhat eine
Rippe 42, die im Winkel von 9o° -zur anderen Rippe 39 angeordnet ist, um den Zwischen=
raum zwischen diesem Rohr und der Rippe 32 des ersten Rohres 26a der durch die Teilelemente
gebildeten Wände abschließen.
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Die Rippe 42 ist außerdem senkrecht zum ersten Rohr 2a des senkrechten
Bündels, wobei das Rohr 35b des Seitenelementes auch eine zusätzliche Rippe. 42b
im rechten Winkel zu den anderen Rippen 39 trägt.
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Die Speisung der Seitenelemente und der Wasserumlauf geschieht wie
durch die Pfeile 43 (Fig. 2) angegeben.
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Die Nippel und die Veribindungsrdhre sind für jede Seitenwand in gleicher
Weise ausgebildet wie die Siedekörper, die durch die in Fig. i gezeigten Teilelemente
gebildet werden.
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Alle die .die Kopfsaite bildenden Elemente haben ebenfalls die Möglichkeit,
sich frei auszudehnen. Für die Speisung der Teilelemente 2, 26, 26a hat der Kessel
zwei Rohre 31 und 33 von großem Querschnitt, die die untere Sammelleitung bilden.
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Diese Sammelrohre haben die Besonderheit, daß sie für die Rohre 3
oder 30 und 4 innen halbrund abgeschlossene, rohrförmige Blirndflangchnippel
44 tragen, die, wie bereits beschrieben, verschraubt und eingewalzt sind. Die Sammetrohre
sind mit gepreßtem Abschlußdeckel versehen und verschweißt und tragen Flanschen
45, die zur Befestigung der Mantelbleche 46 der Seitenteile dienen, wobei jeder
Abschlußdeckel außerdem mit einem Schaulochstopfen 47 versehen ist.
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Schließlich werden diese beiden unteren Sammelrohre 31 und 33 miteinander
an ihren Enden durch U-förmig gebogenen Rohrstutzen 48 verbunden, die in die Sammelleitungen
eingewalzt sind und gleichzeitig ein Verbindungs= und Ankerrohr für die genannten
Sammelleitungen bilden, die direkt auf dem Kesselmauerwerk aufliegen.
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Wenn der Kessel müt einem Trommelkessel 28 (Fig.4) versehen. ist,
so liegt dieser unmittelbar auf dem Mauerwerk 49 durch fest mit dem Trommelkessel
verbundene und außenhalb des Kessels in der Ebene seiner Seitenwände angeordnete
Stützen 51 auf.
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Der Trommelkessel 28 ist mit jedem seiner Enden mit der unteren Speisesammelleitung
31 durch. zwei Rohrstutzen 52 großen Querschnitts verbunden.
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Wenn der Kessel nicht für die Verdampfung von Wasser bestimmt ist,
wird der Trommelkessel durch
ein oberes Sammelrohr 27 (Fig. 1) ersetzt,
das direkt mit dem unteren Speisesammelrohr 31 durch zwei senkrechte Rohrstutzen
53 verbunden ist, von denen jeder in einem Drittel seiner Höhe vom oberen Sammelrohr
27 einen waagerechten Anschlußstutzen 54 mit Atischlußflansch 55 trägt, der zur
Aufnahme des Rücklaufwassers 'bestimmt ist.
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Diese für die Zuführung des Rücklaufwassers vorgesehene besondere
Lage ist gewählt worden, um dieses durch Mischen mit dem zur Speisesammelleitung
31 absteigenden Umlaufwasser vorzuwärmen, um eine nachteilige Kondensation zu vermeiden.
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Nach außen ist das Teilelement durch zwei Abdeakblec'he 56 und 57
abgeschlossen.
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Das eine Blech 56 ist am oberen Ende des Teilelementes befestigt.
Das andere Blech 57 'ist beweglich am Blech 56 aufgehängt, um eine Reinigung zu
ermöglichen.
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Der Kessel ist völlig mit einer metallischen Verkleidung aus rechtwinklig
umgebördelten Blechplatten 58, 59 und 61 abgedeckt, die miteinander verschraubt
und auf der Innenseite mittels einer Schicht 62, beispielsweise aus Glaswolle, verkleidet
sind.
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Die in den Fig. 7 bis io dargestellte Ausführungsform weist das Merkmal
auf, daß jeder Verdampfungsrohrkreislauf unmittelbar unter gleichbleibendem Druck
steht, wobei jede der Verdampfungsrohrwände einzeln und reichlicher gespeist wird
als bei den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 6.
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Gemäß der Ausführungsform der Fig. 7 bis io hat der quer hinter dem
Kessel angeordnete Trommelkessel 28 vor seiner senkreoliten Axialebene mindestens
zwei auf jeder Seite angeordnete Abschlußstutzen 65 an jedem Ende desselben und
unterhalb des Wasserspiegels. Diese Ansohlußstutzen speisen durch Leitungen 66,
die in ein 'hinteres Sammelrohr 66' münden, das untere Ende des hinteren Rohrbündels
70.
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Der Trommelkessel 28 hat hinter seiner senkrechten Axialebene mindestens
zwei weitere an jeder Seite angeordnete Rohrstutzen 67 an jedem Ende desselben und
unterhalb des Wasserspiegels. Diese Anschlußstutzen 67 liegen nicht in denselben
Längsebenen wie die Anschlußstutzen 65 und sind je durch ein Abzweigstück 68 verlängert.
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Diese Abzweigstücke 68 speisen in der nachfolgend beschriebenen Weise
die die Wände des Verbrennungsraumes bildenden Rohrgruppen.
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Von jedem Abzweigstrick 68 gehen ein oder mehrere Rohre 69 aus, die
das vordere Sammelrohr 71 speisen, von welchem die Rohre 72 abzweigen, die die vordere
und obere Begrenzung des Verbrennungsraumes bilden. Die Rohre 69 verlaufen auf der
Außenseite des Verbrennungsraumes und sind einerseits an dem Abzweigstück 68 und
andererseits an dem Sammelrohr 71 durch Schweißen. Einwalzen oder Flanschen befestigt.
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Von jedem A@bzweigstüok 68 :gehen ferner Rohre 73 aus, die das untere
auf der gleichen S: ite gelegene Samm.elrolir 74 speisen, an welchem die die rechte
bzw. linke Seitenwand des Verbrennungsraumes ,bildenden Röhre ; 5 ansetzen. wobei
die Rohre 73 an den Außenseiten des Verbrennungsraumes angeordnet und einerseits
am Abzweigstück 68 und andererseits am Sammelrohr 74 durch Schweißen, Einwalzen
oder Flanschen befestigt sind.
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Der Trommelkessel 28 hat weiterhin noch vor seiner senkrechten Axialebetie
zwei waagerechte, an jedem Ende desselben angeordnete und oberhalb seines Wasserspiegels
liegende Anschlußstücke 76. Von diesen Anschlußstücken zweigen waagerechte Sammelr0'bre
77 von großem Querschnitt ab, in welche die die rechte und linke Seitenwand des
Verbrennungsraumes bildenden Rohre 75 münden.
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Bei einem solchen Kessel befinden sich auf diese Weise alle Verdampfungsro@htikreisläufe
unmittelbar unter gleichbleibendem Druck. Es wird also das hintere Rohrbündel 70
-ie in dein vorhergehenden Ausfiihrungsheispiel cl;ircli (1:e Rohre 66 gespeist,
«-elche in den Trommelkessel 28 durch die Ansch'lußstutzen 65 münden, wobei das
rechte bzw. l'in'ke Seitenbündel selbst wieder unter gleichem Druck durch die Sammelrohre
74 über die Rohre 73 gespeist wird, die wiederum durch die Abzweigstücke 68 gespeist
werden, die in den Trommelkessel durch die Anschlußstutzen 67 münden. Das gleiche
ist der Fall mit den die vordere und obere Begrenzung des Verbrennungsraumes bildenden
Rohrbündeln 72, die vorn Sammelrohr 7 1 durc'li die Rohre 69 gespeist werden, «-elche
in die genannten Abzweigstücke 68 münden.