DE843550C - Steilrohrkessel aus Einheitsteilen - Google Patents

Description

• Steilrohrkessel aus Einheitsteilen Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit Steilrotirkesseiii, bei denen nur eine Trommel Verwenrlung findet und das übrige Kesselsystem aus Rohren besteht. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Weg zu zeigen, um unter Zugrundelegen möglichst nur eines Durchmessers für sämtliche Rohrweiten, vorzugsweise nicht mehr als zweier Durchmesser für die Trommel und gegebenenfalls noch eines weiteren Rohrdurchmessers für einen am unteren Ende des Systems vorgesehenen Schlammring, Konstruktionen vorzuschlagen, die es erlauben, die 1?inzelteile des Kessels in der Fertigungsstätte herzustellen und aus diesen Teilen unter Verwendung der üblichen lagermäßigen und an die Baustelle angelieferten Teile durch angelernte Arbeiter bei einer :Mindestzahl von gelerntem Bedienungspersonal innerhalb gewisser Grenzen jede beliebige Kesselgröße zu erstellen.
• Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe in der Weise gelöst, daß die vorzugsweise parallel zur Längsachse des Kessels liegende Trommel von möglichst nur zwei verschiedenen Durchmessern für alle Kesselgrößen über eine größere Anzahl von sogenannten Rohrharfen mit einem gegebenenfalls unterhalb des Rostes liegenden Schlammring verbunden ist und daß diese Rohrharfen von einheit= lichem Durchmesser und schwach geneigt gegen die Lotrechte, in zwei parallel zur Trommelachse gelegenen Gruppen zusammengefaßt sind, die oben in die Trommel eingeführt und sich unten in je einem Bogen der innenliegenden Rohre vereinen und mit diesen in dem Schlammring endigen. Sofern eine Rotfeuerung nicht vorgesehen ist, befindet sich der Schlammring an entsprechender Stelle. Er möge dabei aus einem entweder geschlossenen Ring oder an einer Stelle unterteilten, also gegebenenfalls U-förmigen Ring oder aber aus einzelnen Rohrabschnitten bestehen.
• Die Rohrharfen, auf die es bei der vorliegenden Erfindung in erster Linie ankommt, sollen aus zwei oder mehreren zueinander parallel liegenden Rohren bestehen, die etwa senkrecht verlaufen und mit ihren oberen Enden in die Trommel eingeführt sind. Ati ihren unteren Enden sollen sie durch einen an (las innenliegende Rohr angeschlossenen und nach außen führenden S-Bogen untereinander und mit (lern Schlammring verbunden sein. Es ergibt sich hieraus bei Betrachtung eines Querschnittes durch die Trommel, daß von einer Anzahl von mindestens vier Rohren die beiden innenliegenden mit nach außen führenden S-Bogen versehen und in den Schlammring eingefügt werden.
• Die erfindungsgenüiße Anordnung bietet folgende Vorteile: Voni Herstellerwerk werden Rohre großeii Durchmessers geliefert, die vorzugsweise in nur -zwei Größenabmessungen von z. B. 300 und 4oo mm Radius an Lager zu halten sind und von deren Längen an der Baustelle je nach der Größe des erforderlichen Kessels entsprechende Längen zur Bildung der Trommel abgeschnitten werden. Diese Längen werden mit lagermäßig geführten \ormenböden versehen. Schließlich werden vom `Xerk Rohre in festen Längen zur Herstellung der Schlammringe und in größeren Mengen Rohre von ebenfalls festen 1_ängen für die Rohrharfen geliefert. Sofern vom Herstellerwerk nicht auch noch vorbereitete S-Bogen geliefert werden, können diese mit einfachen Mitteln an der Baustelle selbst gebogen werden. Hierbei wird es sich empfehlen, diese Bögen direkt an die innenliegenden Siederohre anzubiegen. Aus der Aufführung dieser Teile ergibt sich, daß die für die Konstruktion eines erfindungsgemäßen Kessels erforderlichen Teile sich in größtem Maße auf Halbfabrikate zurückführen lassen und daß die zur Herstellung des Kessels erforderlichen Formgebungen äußerst einfach sind. Ein Kessel gemäß der Erfindung erfordert einerseits wenig Arbeitsaufwand, geringe Maschinenkosten und kaum itennetiswerte -.Maschinenanlagen für die Anfertigung der Einzelteile und wird sich infolgedessen in seiner Herstellung sehr billig stellen, und andererseits bedingt die Anfertigung dieser Teile lediglich das Vorhandensein geschulten Aufsichtspersonals.
• Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Größenabmessungen des Kessels trotz Beibehaltung fester Dimensionen für die Durchmesser der Heizrohre und die Schlammrohre und nur zweier verschiedener Durchmesser für die Trommel in weitesten Grenzen schwanken können. Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß ohne Schwierigkeit die Höhe des Kessels abgeändert und damit die Heizfläche vergrößert werden kann. In gleicher Weise läßt sich die Länge des Kessels abändern und auch hierdurch die Kesselgröße bestimmen. Schließlich ist es möglich, den Feuerraum, der von den S-Bogen eingeschlossen wird. in seiner Höhe durch deren Lage und Ausbildung festzulegen. Fernerhin läßt sich die Größe der Rostfläche den jeweiligen Bedürfnissen dadurch anpassen, daß man die Schlammrohre bei sonst gleichen Abmaßen mehr oder weniger auseinandernimmt. Die Rohrharfen werden dabei etwas gegeneinander geneigt, und es wird ein sich nach oben verjüngender "Zwischenraum iwischen gegenüberliegenden Rohrharfen bestehen. Dieser Zwischenraum läßt sich teilweise noch zum Feuerraum hinzunehmen, teilweise kann über ihn, wie weiter unten geschildert, anderweitig verfügt werden.
• Eine vorzugsweise Ausführungsform soll so vorgesehen werden, daß auch die S-Bogen nach festen Abmaßen im Herstellerwerk entweder für sich angefertigt und an der Baustelle an ihrem einen freien Ende mit einer Rohrlänge verschweißt oder gleich an diese Rohrlänge angelogen werden, wobei sie wiederum feste Radien und Abinaße aufweisen sollen, Auch hierbei ist der obenerwähnte Vorteil der Abänderung des Feuerraumes in seiner Breite ohne Schwierigkeiten gegeben, während die Abänderung in der Höhe durch Zwischensetzen von Längsstücken zwischen S-Bogen und Schlammring erfolgen kann.
• Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß durch die Verwendung von S -Bogen die Schweißnähte, die an den Verhindungsstellen zwischen den übrigen Rohren einer Harfe und dem S-Bogen bestehen, ausnahmslos an der Oberseite des Bogens liegen und infolgedessen der Einwirkung der Strahlung entzogen sind. Damit haben sich, wie auch durch Versuche erhärtet wurde, irgendwelche Bedenken gegen die Beanspruchung dieser ,Schweißstellen als unbegründet erwiesen.
• In gleicher Weise haben sich Bedenken gegen Wasserumlaufschwierigkeiten durch Versuche zerstreuen lassen. Es ist vielmehr eindeutig klargestellt worden, daß die innenliegenden Rohre ausschließlich Steigrohre sind, während die außenständigen Rohre, die gemäß der l:rfiriduiig nach außen durch die Schamottewand zum Teil geschützt sein sollen, vorwiegend als Fallrohre anzusehen sind. Auch der in den Schlammring mündende S-Bogen enthält in seinem unteren Teil zwei Zonen, nämlich eine der Außenwand zugewandte Fallzone und eine zur Feuerseite gelegene Steigzone. Voraussetzung für den einwandfreien Umlauf des Wassers bzw. Dampfes ist lediglich eine ausreichende Bemessung der Rohre.
• Es ist selbstverständlich möglich, von gewissen Vorzügen, die die Erfindung bietet, abzugehen und aus besonderen Gründen andere Ausführungsformen zu wählen. So kann man den S-Bogen auch fortfallen lassen und die parallel verlaufenden innenliegenden Rohre in ein gerade geführtes äußeres Rohr übergehen lassen; indessen wird dies nur in Ausnahmefällen ratsam sein. Auch läßt sich die an der Stirnseite des Kessels vorzusehende Feuerungstür gegebenenfalls in eine senkrecht dazu stehende Wand einsetzen, nur sind dann die

  S-Bogen benachbarter Harfen zusammenzufassen,

  um den Raum für die Tür zu schaffen, während die

  Stiniflächeii durch zusätzliche Kühlrohre ge-

  schlossen @\-erden kiiiiiiell.

  Für die Anordnung eitles f,`berhitzers bleiben die

  verschiedenartigsten \liglichkeiten. Zunächst kann

  der (71)erliitzer neben den Harfen, (l. lt. also außer-

  hallt des eigentlichen Rolirsvstenis in einem nach-

  geschalteten Zuge angeordnet werden, indessen ist

  seine Unterbringung iin Kessel und im Strahlungs-

  i)ereich olitie weiteres niiiglich, wenn matt ihn z. B.

  bei gegeneinander geneigtem Harfensystem in den

  dazwischen frei werdenden Raum einfügt. Eine

  t\-eitere \liiglichkeit der Einfügung besteht darin,

  daß man die l'herhitzerschlangeri zwischen zwei

  nebeiwinanderliegende llarfen legt, so daß sich also

  die (rl)erliitzerr()lire finit der Achse der Trommel

  kreuzen.

  l)ie ! Iarfeti sititl iii zwei einander gegenüber-

  liegenden I larfc#tigrtippen zu unterteilen, von denen

  jede sich an eine I.;iiigst\-an(1 so anlehnt, daß die

  @iulieren kollre der 11arfen ieder Gruppe durch (las

  \latierwurk @il)grsciiiitzt sind. Nun lassen sich, je

  nach der Gridie des Kessels Harfen mit zwei oder

  mit drei Rohren verwenden. Bei kleinen Kesseln

  wird inan also zwei Gruppen von Harfen vorsehen,

  \-ini denen jede Gruppe aus Harfen mit zwei Rohren

  bestellt. liri tnittleren Kesselgrößen wird man

  Zweier- arid 1)i-c-ierh@irfeii gleichzeitig verwenden.

  Bei grillieren Kesseln t\-ird nian auf die Verwen-

  (kiig \-()ii 1)reiei-Iiarfeti ausschließlich zurückgreifen.

  lliiisichtlich der mittleren Kesselgrößen wäre hier

  ztt 1)enierkeii, daß sowohl die Möglichkeit besteht,

  die eifite Gruppe finit Zweierharfen und die andere

  finit I)reiel-liai-feti zu \-erselien, als auch weiterhin

  die \Tiiglichkeit, in jeder Gruppe zwei benachbarte

  Harfen in der Rohrzahl gegeneinander zu versetzen.

  I)er Vorteil dieser letztbeschriebenen Anordnung

  liegt <iaritl. daß die Rohre mi#glichst dicht heiein-

  anderliegen und die auf dem Raum untergebrachte

  Ieizfläche einett l lüclistt\-ert annimmt. Aus diesem

  Griiiide wird matt auf diese Anordnung häufig

  zurückgreifet).

  Zurückgellend auf die vorher gemachten Ausfüh-

  rtiiigeii hitisichtlich der Anordnung eines Üher-

  llitzet-s ist ntiti zu bemerken, daß hei dieser letzt-

  beschriebenen :'lusfülirting der Üherhitzer wieder-

  tiin entweder in einem Seitenzug und unter Ver-

  zidit auf Straliltitigseinwirkung oder zwischen

  benachbarten I1<irfeii liegen kann und dann mit die

  Troininelachse kreuzenden Rohren einzuordnen ist.

  Soll ilageg(,ii der l'1)erhitzer zwischen zwei Harfen-

  gruppeii in der \litte eingefügt werden, so setzt dies

  ztiniiii<lest \-or<ttis, tlaß die Neigung zwischen den

  Gruppen \-erliiiltiiisni:ißig groß ist. Besser noch

  läßt sich diese .liiordiiting des Oberhitzers durch-

  führen, wenn die S-Bogen für beide Gruppen gleich

  groß sind, eine Voraussetzung, die keineswegs in

  allen Fiilleil zuzutreffen braucht und bei Anstreben

  eitler gi-(*3ßtniögliclieii Raumausnutzung nicht einmal

  ratsam ist, oder aber es maß jede Gruppe stets nur

  eine liarfeiiairt enthalten, d. h. also Zweier- oder

  1)reierli:irfeii. Für diesen Fall ist dann allerdings

  auch die Anordnung eines Überhitzers in der Weise möglich, daß die Überhitzerrohre zwischen den Rohren der einzelnen Harfen verlaufen, dabei aber nicht, wie vorerwähnt, die Trommelachse kreuzen, sondern parallel zu ihr liegen.
• Ein weiteres Augenmerk ist der Anordnung der Züge zu widmen. Hier sind bei dem erfindungsgemäßen Kessel folgende Möglichkeiten vorgesehen: Einerseits kann man bei kleineren Kesseln einen einzigen Zug vorsehen. Auch bei mittleren Kesseln ist diese Anordnung noch möglich, wenn nämlich die Feuerungstiir sich an der einen Stirnwand. der Rauchgasabzug sich auf der gegenüberliegenden Stirnwand befindet, so daß die Rauchgase diagonal durch den Kessel strömen.
• Eine Aufteilung des Kessels in zwei Züge läßt sich dadurch vornehmen, daß man wiederum Harfen nur einer Art in jeder Gruppe vorsieht und zwischen den Rohren eine Trennwand aufrichtet, die sich in ihrem schrägen, dem Rost zugewandten Teil auf die S-Bogen der mittelständigen Rohre der einen Seite abstützt. Die genaue Mittellage wird sich dann nicht ergeben, wenn, wie dies vorzugsweise der Fall sein soll, der von der Trennwand abgetrennte Teil der Harfengruppe zwei Rohre enthält. während im ersten Zug und der Strahlung ausgesetzt das mittelständige Rohr dieser Seite und die Dreierharfe der anderen Seite liegen. Diese Anordnung ist günstiger hinsichtlich der wärmetechnischen Ausnutzung der Feuergase, da die Strahlung mehr zur Wirkung kommt, als wenn die beiden Gruppen gleich stark wären. Ferner ist sie auch strömungstechnisch günstiger, weil auf diese Weise die Beschleunigung der Rauchgase langsam zunimmt.
• Bei längeren Kesseleinheiten ist es ohne weiteres denkbar, auch Trennwände vorzusehen. die quer zur Trommelachse verlaufen, und durch die dann der Rost verkürzt wird. Diese .Anordnung empfiehlt sich insbesondere für Kessel hoher Leistung bei hoher Rauchgasausmitzung im Kessel selbst und geringer Pberhitzung.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Kessel in beispielhafter Form wiedergegeben.
• Im Fundament i ist unterhalb des Rostes 2 der Schlammring 3 eingemauert, von dessen beiden Teilen die S-Bogen 4 und 5 ausgehen. Diese Bogen sind in den Schlammring eingeschweißt. Der Schlammring selbst kann durch Handlöcher 6 gereinigt werden. In der Stirnwand ist die Feuerungsiiir 7 sichtbar.
• Die beiden S-Bogen 4 und 5 weisen verschiedene Krümmungsradien auf. Der S-Bogen 4 ist dabei unmittelbar in einem Stück an das innenliegende Harfenrohr 8 einer Zweierharfe 9 angebogen, während das außenständige Harfenrohr io vom Mauerwerk i i abgedeckt wird. Eine Isolierschicht von Glaswolle 12 wird durch einen Blechmantel 13 zusammengehalten. Die beschriebene Harfe 8 ist also eine Zweierharfe.
• Demgegenüber wird das S-Stüc'k 5 zur Bildung einer Dreierharfe 14 benutzt, wobei das innenliegende Rohr 15 in einer Nahtstelle 16 an den S--Bogen 5 angesetzt ist. Ebenso sind die beiden übrigen Rohre 17 und 18 an den Bogen 5 angesetzt. Die Schweißnähte t9 befinden sich an der Oberseite des Bogens und sind der Strahlungseinwirkung entzogen.
• Sämtliche Rohre sind in eine Trommel 2o eingegeführt, die mit nicht gezeichneten Armaturen üblicher Art versehen ist.
• Durch die Trennwand 22 wird der Rauchgasabzug in zwei Züge geteilt, wobei der erste Zug eine größere Rohrzahl aufweist als der zweite Zug. Der Überliitzer 21 ist parallel zur Trommellängsachse zwischen den Harfenrohren 18, 17, 16, i_5, 9 und io angeordnet, er kann aber auch, wie es in dem Ausführungsbeispiel strichpunktiert dargestellt ist, quer zur Trommellängsachse zwischen den Rohrreihen liegen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Steilrohrkessel, gekennzeichnet durch eine vorzugsweise parallel zur Längsachse des Kessels liegende Trommel (20) von möglichst nur zwei verschiedenen Durchmessern für alle Kesselgrößen, einen gegebenenfalls unterhalb des Rostes (2) liegenden Schlammring (3) und diese Teile miteinander verbindende, in zwei parallel zur Trommelachse gelegenen Gruppen zusammengefaßte Rohrharfen (9, 14) aus zwei oder mehreren zueinander parallelen, gegenüber der Lotrechten gegebenenfalls schwach geneigten Rohren (8, 1o, 15. 17, 18) einheitlichen Durchmessers, die oben in die Trommel (20) eingeführt sind und sich unten in je einem S-Bogen (q, 5) der innenliegenden Rohre (8, 15) vereinen und mit diesen Bogen in den Schlammring endigen.
2. 2. Kessel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Rauchgasabzug entweder oben oder durch eine senkrechte Trennwand (22) derart, daß der erste Zug eine höhere Rohrzahl aufweist als der zweite Zug, oder durch eine die Trommel kreuzende Trennwand nach hinten vorgesehen ist.
3. 3. Kessel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Überhitzer (21) in der Mitte zwischen den Harfengruppen (9, 1.4) oder zwischen den Rohren der Harfen (18, 17, 15, io, 8) und parallel zur Trommelachse oder quer zur Trommelachse zwischen den Rohrenreihen liegt.