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Heißdampfkühler für Schiffskessel Die Erfindung bezieht sich auf Heißdampfkühler
für Schiffskessel nach Art der schottischen Kessel oder ähnlicher Rauchrohrkessel.
Im besonderen betrifft sie Heißdampfkühler jener Art, bei denen rohrförmige Wärmeübertragungselemente
im Wasserraum -des Kessels angeordnet sind, durch welche der zu kühlende Heißdampf
zu den Verbrauchsstellen strömt.
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Zweck der Erfindung ist, Einrichtungen der genannten Art so zu gestalten,
daß die Bestandteile derselben durch das übliche Mannloch an Ort und Stelle gebracht
werden können und nach dem Zusammenbau eine einfache, kompakte Konstruktion verkörpern,
die so arbeitet, daß der Druckabfall im Dampf während seines Durchganges durch den
Kühler sehr gering-Ist oder stark im Vergleich zu Verhältnissen reduziert werden
kann, wie sie bei den bisher bekanntgewordenen Heißdampfkühlern auftreten.
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Nach der Erfindung sind im Dampfraum des Kessels ein oder mehrere
Sammler mit Heißdampf-und Kaltdampfkammern angeordnet, in denen U-förmige Kühlelemente,
welche in das Wasser zwischen den Rauchrohrsätzen herabhängen, derart münden, daß
ihre Ein- und Auslaßöffnungen abnehmbar mit Bohrungen in den Kammerwandungen verbunden
sind.
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Vorzugsweise wird der Erfindungsgedanke so verwirklicht, daß für Heißdampf
und gekühlten Dampf getrennte Einkammersammler vorgesehen
sind,
die, übereinander angeordnet, oberhalb des mittleren Rauchrohrs tzes sitzen und
an deren gegenüberliegenden Seiten Gruppen -von Kühlelementen befestigt sind, die
dann zu beiden Seiten des Rauchrohrsatzes in die Wasserräume des Kessels herabragen.
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Es erweist sich als zweckmäßig, hierbei ein Hauptrohr für die Zufuhr
von verhältnismäßig heißem Darripf und eine kleinere Zuleitung für kühleren Dampf
vorzusehen, wobei die Einrichtung mit Primär- und Sekundärkühlelementen ausgestattet
ist und wobei die Sammlerkammer so ausgebildet ist, daß ein Anteil des Dampfes,
.der durch die Primärelemente geströmt ist, auch durch die Sekundärelemente geleitet
wird.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
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Fig. i veranschaulicht in einem Längsschnitt einen Teil eines mit
drei Feuerungen versehenenschottischen Kessels, in den ein Heißdampfkühler gemäß
der Erfindung eingebaut ist; Fig. 2 gibt dazu eine Draufsicht wieder, wobei auf
der linken Seite Teile der Kühlerelemente und ihrer Befestigung an den Sammlern
der besseren Übersicht wegen weggelassen sind.
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Mit i und 2 sind in der Zeichnung die Sammler bezeichnet, die im Dampfraum
des Kessels übereinander an Trägern befestigt sind, die ihrerseits durch Schellen
.4 an den Kesselankern 5 angebaut sind. Die Sammler erstrecken sich links über den
Kessel und sind in der Mitte desselben über dem mittleren Rauchrohrsatz 6 befestigt.
Mit 7 sind die Rauchrohre der beiden seitlichen Rohrsätze bezeichnet. Die Sammler
i und 2 sind einfache, schachtelartige Einheiten von rechtwinkligem Querschnitt,
können aber natürlich auch irgendeine andere geeignete Querschnittsform besitzen.
Die Verbindung der beiden Sammler wird durch Laschen od. dgl. hergestellt, wobei
dann der untere Sammler 2 durch Winkelstücke oder Platten 8 an den Trägern 3 festgemacht
ist. Zur weiteren Verankerung der Sammler ist der obere Sammler durch Laschen 9
mit den Ankern io verbunden.
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An das eine Ende des oberen Sammlers i ist die Dampfzuleitung i i
angeschlossen, während am entgegengesetzten Ende des Sammlers 2 die Auslaßleitung
12 für den gekühlten Dampf angreift. Die beiden Sammler sind jeweils an den den
Leitungen gegenüberliegenden Enden angeschlossen. Der Sammler 2 weist eine einzige
durchgehende Kammer auf. Wird Dampf von nur einer Temperatur benötigt, so läßt sich
auch der Sammler z als einzige durchgehende Kammer ausbilden. Im Zeichnungsbeispiel
allerdings ist er für die Lieferung von Dampf mit zwei verschiedenen Temperaturen
in eine Hauptkammer 13 und in eine kleine Nebenkammer 1q. unterteilt, welche durch
eine Trennwand 15 gegeneinander abgeschlossen sind. Von der Kammer 14 aus geht eine
besondere Dampfableitung 16 ab.
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An die gegenüberliegenden Seiten der Sammler i und :2 sind, und zwar
mit Zugang zu den Kammern derselben, Kühlelemente angeschlossen. Dieselben stellen
U-förmige Schleifen dar, welche in die Wasserräume zwischen dem mittleren Rauchrohrsatz
6 und den seitlichen Sätzen 7 herabhängen. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, stellen
die meisten dieser Elemente, welche den Hauptabschnitt des Heißdampfkühlers bilden
und als Primärelemente bezeichnet werden können, eine einzige Rohrschleife
17 dar. Daneben sind vier Sekundärelemente 18 vorgesehen, deren jedes zwei
hintereinandergeschaltete Schleifen aufweist und die mit ihren Enden an die kleinere
Kammer 14 des Sammlers i angeschlossen sind.
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Die Verbindung der Elemente 17 und 18 mit den Ein- und Auslaßöffnungen
der Sammler kann auf beliebige Weise gestaltet sein. Vorzugsweise allerdings sind
die Elemente an ihren Enden mit kugeligen Verbindungsflächen i9 versehen, die in
konische Lagerstellen an den Öffnungen der Sammlerwände angreifen. Zur Verspannung
der Rohrschleifen mit :den Sammlern werden zweckmäßig Bügel oder Klammern 2o verwendet,
die mit Schraubenbolzen 21 und Muttern 22 zusammenarbeiten. Im Bedarfsfall können
aber auch andere Mittel zur lösbaren und .dichten Verbindung an den Anschlußstellen
benutzt werden. An den unteren Enden werden die Rohrschleifen durch eingekerbte
Abstandhalter 23 gehalten, die ihrerseits an geeigneten Rauchrohren 6 des mittleren
Satzes mit Hilfe von U-förmigen Bolzen od. dgl. befestigt sind.
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Die Dampfzu- und -ableitung il, 12 und 16 ist, wie aus Fig. i ersichtlich,
durch den Kesselmantel geführt.
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Falls erwünscht, kann man an Stelle eines Paars von Sammlern, .die
für die beiden Gruppen der Kühlelemente zuständig sind, auch so verfahren, daß jede
Gruppe von Elementen ein eigenes Paar von Sammlern besitzt. Des weiteren könnte
an Stelle der zwei Sammler mit Einzelkammern auch ein einziger Sammler mit zwei
Kammern verwendet werden. Jede Sammlerkammer kann sich als einfache Leitung längs
durch den Sammler erstrecken oder kann aus einer sich längs erstreckenden Leitung
mit einer Mehrzahl von Unterkammern oder Taschen bestehen, die, als Fingerkammern
bezeichnet, mit der Längsleitung in Verbindung stehen, wobei die Rohrschleifen mit
diesen Fingerkammern gekuppelt sind.
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Der einzelne Sammler oder die Sammlereinheit kann entweder aus bearbeitetem
Metall bestehen oder ein Gußstück darstellen. Im Zeichnungsbeispiel bestehen sie
aus Stahlklötzen, die mit Bohrungen zur Schaffung der erforderlichen Kammer versehen
sind. Anstatt die Sammler, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, an Trägern zu
befestigen, könnten sie auch an dem Kesselmantel aufgehängt und durch Laschen oder
Abstandstücke verankert werden, die mit geeigneten Kesselankern verbunden sind.
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Der Heißdampfkühler gemäß dem Ausführungsbeispiel sieht eine Hauptleitung
für Dampf von entsprechend gewählter hoher oder verhältnismäßig hoher Temperatur
und geringem Druckabfall für Antriebszwecke und außerdem eine Leitung für
Dampf
von niedriger oder verhältnismäßig niedriger Temperatur für Hilfszwecke vor. Der
durch die Leitung i i zuströmende Dampf geht von der Kammer 13 im Sammler i durch
die Primärelemente 13 in den Sammler 2, von wo der für Antriebszwecke erforderliche
Dampf durch die Leitung 12 entnommen wird. Der Rest an Dampf im Sammler :2 fließt
durch die Sekundärelemente 18, indem er weiter abgekühlt wird, und von dort in die
kleine Kammer 14 des Sammlers i sowie weiter durch die Leitung 16 zu der Hauptdampfleitung
für Hilfszwecke. Jedes der Sammlerelemente 18 kann so viel U-förmige Schleifen in
Reihe hintereinander aufweisen, als erforderlich ist, um einen genügend langen Strömungsweg
des Dampfes für die erforderliche Temperatursenkung des Dampfes zu schaffen.
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Die Verwendung von gekühltem Dampf an Stelle von gesättigtem Dampf
für Hilfszwecke ermöglicht es, daß der ganze erzeugte Dampf durch den Überhitzer
geschickt werden kann und somit die Überhitzerelemente unter allen Arbeitsbedingungen
geschützt werden, wobei zugleich das Kondensat des Auslasses der Maschinen dampfgetriebener
Hilfseinrichtungen zu den Kesseln zurückgeleitet werden kann, ohne daß die Gefahr
bestünde, Öl in die Kessel gelangen zu lassen, da es ja nunmehr möglich ist,
wie bei der Verwendung von gesättigtem Dampf auf Ventile und Zylinderschmiervorrichtungen
an den Maschinen zu verzichten.
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Durch die Verwendung der Heißdampfkühler gemäß der Erfindung wird
nicht nur ein Wärmeverlust verhütet, sondern auch der Umlauf des Kesselwassers verbessert
und seine Verdampfung unterstützt.