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Wasserrohrkessel mit stehenden Gliedern Die Erfindung betrifft einen
Wasserrohrkessel mit stehenden Gliedern von kreisförmigem Querschnitt, diie dicht
nebeneinander angeordnet; sowie wasser- und dampfseitig durch Verteiler und Sammler
miteinander verbunden sind.
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Es ist bekannt, Flammrohre aus dünnwandigen Rohren ,in der Weise zu
bilden, daß in sich geschlossene Rohrringe mit oberen und unteren Anschlüssen an
eine Dampfsemmel- bzw. eine Wasserverteilungsleitung dicht hintereinander angeordnet
werden.. Diese Dampferzeuger haben jedoch keine praktische Verwendung gefunden,
da bei ihnen eine einwandfreie Dampfausscheidung nicht oder nur bei sehr geringer
Dampferzeugung je Quadratmeter Heizfläche möglich ist. Der Grund hierfür liegt darin,
daß die in den Ringrohren gebildeten Dampfblasen durch engere Rohre als das Ringrohr
selbst abzuströmen gezwungen sind und außerdem diese engen Rohre, zur Einhaltung
des Wasserstandes oberhalb des beheizten Ringrohres, ganz oder teilweise mit Wasser
gefüllt sein müssen. Werden dagegen die Verbindungsrohre zwischen den Ringrohren
und den Dampfsammelrohren mit dem gleichen Durchmesser wie die Ringrohre, selbst
ausgeführt, so bietet die druckfeste Ausbildung einer derartigen Abzweigung (T-Stück)
herstellungstechnisch ziemliche Schwierigkeiten und erfordert höhere Wandstärken.
Außerdem wird die Trennung von Wasser und Dampf, also das. reibungslose Aufsteigen
der Dampfblasen, selbst bei gleichem Durchmesser von Abzweigstutzen und Ringrohr,
durch die Rohrabzweigung stark behindert.
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Gegenstand der Erfindung ist es, eine ebenso strahlungs- und rauchgasdichte
Heizfläche wie bei dem bekannten kingrohrkes.sel aus dünnwandigen
Rohren
zu bilden, wobei jedoch eine einwandfreie Dampfausscheidung auch bei hoher spezifischer
Dampferzeugung erzielt werden soll.
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Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß die Rohrelemente ohne
wesentliche Querschnittsveränderung mit zwei nach oben gerichteten, in ihrem oberen
Teil unbeheizten Schenkeln für die Aufnahme des: Wasserspiegels versehen sind. Zu
diesem Zweck werden die Rohrelemente erfindungsgemäß aus U-förmig oder schleifenförm.ig
gebogenen Rohren oder aus zwei einander gegenüberstehenden, schwach S-förmig gebogenen
Rohren mit einseitig nach unten. verlängevten Schenkeln gebildet Durch Einbau von
J-förmig gebogenen Roharen in U-förmig gebogene Rohre werden erfindungsgemäß weiterhin
Elemente gebildet, die bei ihrem Zusammenbau, in Verbindung mit Umlenkkammern für
die Führung der Rauchgase, einen Dampferzeuger mit mehreren, inneren Feuerzügen
ergeben.
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Sämtliche Rohrelemente besitzen einen so, großen lichten Durchmesser,
z. B. einen solchen von 15ö mm, daß die an der inneren Rohrwand gebildeten Dampfblasen,
ohne Mitreißen des ganzen Wasserinhalts, des Rohres" nach oben abströmen können.
Innerhalb jedes Rohres stellt sich ein selbsttätiger Wasserumlauf in der Weise ein,
daß die der beheizten Rohrwandung naheliegende, mit Dampfblasen durchsetzte Wasserschicht
nach oben steigt, mit Erreichen des Wasserspiiegels ihren Dampfgehalt ausscheidet
und im senkrechten Kern des Rohres oder, bei den nur am halben Umfang beheizten
Rohren, in der Nähe der unbeheizten Wandung, wieder nach unten fällt.
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Um in dem letztgenannten Fall, also bei, den nur am halben Rohrumfang
beheizten Rohrelementen, einen geordneten Wasserumlauf mit Sicherheit zu erzwingen,
ist, noch ein Gegenstand der Erfindung, in diese Rohre Leitbleche einzubauen, die
die beheizte Rohrhälfte von der nicht oder schwach beheizten trennen.
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Die Anwendung eines Wasserrohrkessels mit stehenden Gliedern gemäß
der Erfindung entspricht der des bekannten Flammrohrkessels, -d. h. der "aus Rohrelementen
gebildete Dampferzeuger kann eine Innenfeuerung erhalten, und die Rauchgase können,
nachdem sie den flammrohrähnlichen, inneren Hohlraum des Dampferzeugers durchzogen
haben, bei Einmauerung des Dampferzeugers, außen an den Rohrelementen in Feuerzügen,
die in bekannter Weise durch Aussparungen in dem Mauerwerlz der Einmauerung gebildet
werden, vorbeigeführt werden.
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Ebenso ist auch eine Anwendung des Dampferzeugers gemäß der Erfindung
im Sinne der sogenannten isolierten Flammrohrkessel, bei denen lediglich im Innern
des'Flammrohrest eine Wärmeübertragung stattfindet und beiz denen der Kessel auf
der Außenseite isoliert ist und nicht eingemauert werden muß, möglich. Die einzelnen
Rohrelemente können gemäß der Erfindung so dicht hintereinander angeordnet werden,
daß die feinen, aus Fertigungsgründen dann noch vorhandenen Spalte zwischen den
Rohren sicher abgedichtet werden können.
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Der vorstehend beschriebene Dampferzeuger sei in seinen Ausführungsformen
an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
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Rig. z und 2 zeigen in zwei Schnitten nach den Linien c-d und ca-b
den Aufbau eines Dampferzeugers aus U-förmig gebogenen Rohrelementen W1. Sämtliche
Rohrelemente W1 sind durch Verbindungsrohre U mit dem Speisesammelrohr
S, dem Satittdampfsammelrohr D und dem Abschlammsammelrohr A verbunden. Die
Sammelrohre S und A dienen gleichzeitig zum Ausgleich von Höhenunterschieden des
Wasserstandes in den einzelnen Rohrelementen W1, wie solche Unterschiede durch verschieden
starke Beheizung auftreten können.
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Nach oben ist der Dampferzeuger durch eine Decke aus feuerfestem Material,
die zweckmäßig von den Verbindungsrohren V getragen wird, abgeschlossen. Die strichpunktierten
Linien mit den Bezeichnungen 1V. W. und H. W. stellen die Lage des
niedersten und höchsten Wasserstandes dar.
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Die vordere und hintere Stirnwand 11A1 und M= bestehen aus feuerfestem
Mauerwerk mit Aussparungen für den Einbau des Feuergeschränkes bzw. den Abzug der
Rauchgase. In den Fig. z und 2 ist ferner ein Planrost R nebst Feuerbrücke B als
Beispiel einer einfachen Feuerungsart dargestellt. Es ist darauf verzichtet,, den
Einbau von Überhitzerrohrschlangen sowie die mögliche Nachschaltung eines Rippenrohrvorwärmers
od. dgl. zur Ausnutzung der Restwärme der Rauchgase zeichnerisch wiederzugeben,
da diese den Dampferzeuger ergänzenden Teile nicht Gegenstand der Erfindung sind.
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Fig. 3 und q. zeigen die Schnitte g-h und e-f eines Dampferzeugers,
der aus schleifenförmig gebogenen Rohrelementen W2 und aus paarweise gegenübergestellten,
schwach S-förmig mit einseitig nach unten verlängertem Schenkel gebogenen Rohrelementen
W3 aufgebaut ist. Die letztgenannten Rohrelemente Ws bilden in ihrer Zusammenfassung
eine Feuerbüchse zur Aufnahme des Rostes R. Die Feuerbrücke B leitet zu den schleifenförmig
gebogenen Rohrelementen W2 über.
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Speisung, Dampfentnahme und Abschlammung des Dampferzeugers erfolgen
durch die außerhalb des Dampferzeugers untereinander verbundenen Speiseslammelrohre
S, die gleichfalls gemeinsam angezapften Dampf sammelrohre D und die untereinander
verbundenen Abschlammsammelrohre A, die sämtlich mit den einzelnen Rohrelementen
W2 bzw. W3 durch die eingeschweißten Rohre V in Verbindung stehen. D(ie vordere
und hintere Stirnwand sind wieder mit Ml und M2 bezeichnet!. Nach oben ist der Dampferzeuger
durch eingelegte, feuerfeste Formsteine abgedichtet.
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In Fig.5 und 6 sind die Ansicht und der Schnitt i-k eines Dampferzeugers
gemäß der Erfindung gezeigt, bei dem durch Einbau von J-förmig gebogenen Rohren
W4 in U-förmig gebogene Rohrelemente W1 und durch deren Hi:ntereinanderschaltung
ein
untenliegender Feuerraum F1 und zwei darüberliegende Feuergaszüge F2 und F3 gebildet
werden. Die Lage des Rostes ist durch eine gestrichelte Linie gekennzeichnet.
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Durch in die Stirnwände des Dampferzeugers in bekannter Weise eingebaute
und daher in der Zeichnung recht dargestellte Umlenkkammern werden die Rauchgase
gezwungen vom Rost aus zunächst den Feuerraum F1 zu durchströmen, z. B. nach hinten.
Dort werden sie durch eine Umlenkkammer in den Feuerzug F2 geleitet und durchziehen
diesen in umgekehrter Richtung, also nach vorn. Hier werden die Rauchgase durch
eine weitere Umlenkkammer in den Feuerzug F3 übergeleitet, durchströmen diesen Feuerzug,
um an seinem Ende aus dem Dampferzeuger auszutreten. Die Rohrelemente sind hierbei
durch Ausfüllen der Rohrspalte durch Stampfmasse zu gasdichten Kanälen zusammengeschlossen.
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Aus Fig. 5 und 6 sst auch die erfindungsgemäße Anordnung der Leitbleche
L in den nur längs ihres halben Umfangs beheizten Rohrelemne:nten W1 ersichtlich.
Die Leitbleche beginnen., wie in Fig. 6 dargestellt, im unteren Teil des U-Bogens
und verlaufen, indem sie jeden Schenkel des U-Rohres in einen Steig- und Fallquerschnitt
aufteilen, bis nahe unter den niedersten Wasserstand,.
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Die Möglichkeit, die Außenfläche der Rohrelemente durch aufgeschweißte
Rippen oder Nadeln zu vergrößern, wird als! bekannt vorausgesetzt und ist deshalb
in den Zeichnungen reicht, besonders dargestellt.
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Der Aufbau der U-förmigen, schleifenförmigen, S- oder J-förmigen Rohrelemente
kann außer durch Biegen aus, einem einzelnen, längeren Rohr, auch durch Zusammenschweißen
aus einzelnen gebogenen oder geraden, schräg abgeschnittenen Rohrteilstücken erfolgen.
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Es sei, noch erwähnt, daß außer der dicht nebeneinander vorgenommenen
Anordnung der Rohrelemente selbstverständlich auch eine solche mit größeren oder
kleineren Zwischenräumen ausgeführt werden kann. Die Spalte zwischen den Gliedern
können dabei ganz oder teilweise abgedeckt werden und lassen sich mit Vorteil für
die Einführung von Rußblaseinrichtungen und zur Flugaschenabfuhr verwenden.