DE908619C

DE908619C - Dampferzeuger mit im Feuerraum liegenden Strahlungstafeln

Info

Publication number: DE908619C
Application number: DEM609D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Herinrich Vorkauf
Original assignee: HERPEN CO KG LA MONT KESSEL; La Mont Kessel Herpen and Co KG
Current assignee: HERPEN CO KG LA MONT KESSEL; La Mont Kessel Herpen and Co KG
Priority date: 1942-09-05
Filing date: 1942-09-05
Publication date: 1954-04-08

Description

Dampferzeuger mit im Feuerraum liegenden Strahlungstafeln Zur wirtschaftlichen und vollkommenen Verbrennung ist ein großer Feuerraum notwendig, der bei hochwertigen Brennstoffen an seinen Wänden mit einer Kühlfläche versehen ist, um die Feuergase bis zu ihrem Eintritt in die Berührungsheizfläche so weit abzukühlen, daß kein Verschlacken der Berührungsheizfläche mehr erfolgen kann. Die Flammen strahlen an diese Kühlfläche Wärme ab, und zwar wird naturgemäß der den Wänden zunächst liegende Gasteil am meisten abgekühlt. Im Innern bleibt ein Kern höherer Temperatur, von dem aus sehr leicht eine Verschlackung der Berührungsheizfläche einsetzen kann.
Um der Verschlackung der Berührungsheizfläche zu begegnen, wurde schon vorgeschlagen, durch starken Wärmeentzug während der Verbrennung die Feuerraumtemperatur nicht über die Schlackenschmelztemperatur ansteigen zu lassen. Als Mittel hierzu werden im Feuerraum Strahlungstafeln angeordnet, die in manchen Fällen aus mit Teilung verlegten Rohren bestehen und in anderen Fällen außen eine völlig glatte Oberfläche aufweisen. Diese Strahlungstafeln werden, um der gestellten Aufgabe zu genügen, tief in den Feuerraum herabgezogen, teilweise bis dicht über die Rostfläche. Der Nachteil dieser Anordnung ist, daß sich bei dem starken Wärmeentzug nur eine schleichende Verbrennung entwickeln kann und dementsprechend lange Ausbrennwege erforderlich sind. Ferner ist bekannt. hinter einer Brennkammer einen aufwärts gerichteten Kesselzug mit Strahlungstafeln anzuordnen, die aus dicht aneinanderliegenden Rohren bestehen. Aus dem Strahlungszug treten die Rauchgase unmittelbar in eine Berührungsheizfläche über. Da die Gasschichten zwischen den einzelnen Strahlungstafeln hinsichtlich Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit sehr unterschiedlich sind, wird auch die unmittelbar anschließende Berührungsb.eizfläche unterschiedlich beaufschlagt. Dabei kann es vorkommen, insbesondere bei hoher Last, daß die mittleren Gasschichten wegen ihrer von Anfang an höheren Temperatur und damit auch größeren Auftriebes nicht tief genug gekühlt werden und die nachfolgenden Berührungsheizflächen im Bereich dieser Gasschichten verschmutzen.
Für Dampferzeuger mit aufwärts gerichteter Rauchgasströmung im Feuerraum und darin an-,_eordneten Strahlungstafeln, die aus dicht an dicht liegenden Rohren bestehen und sich in der Ströinungsrichtung der Feuergase erstrecken, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Strahlungstafeln in einer im oberen Teil des Feuerraumes gelegenen Fenerraumzone angeordnet sind, derart, daß unter- und oberhalb dieser Zone freie Räume zum Au:sbrand bzw. zur Durchmischung der Rauchgase verbleiben.
Hierdurch wird erreicht, daß einerseits die Verbrennung bei hoher Temperatur und entsprechend kurzer Frist verläuft und andererseits die Rauchgase mit annähernd gleicher Temperatur und Geschwindigkeit in die Berührungsheizflächen eintreten.
Die Erfindung ist an Hand der Abb. i bis 6 beispielsweise erläutert.
Abb. i und 2 zeigen einen Zwangslaufdampferzeuger nach der Erfindung. In dem Feuerraum i sind oberhalb der Feuerung :2 Rohrtafeln 3 angeordnet, die aus waagerecht dicht aneinanderliegenden Rohren 4 gebildet sind. Die Rohre sind an den Verteiler 5 und Sammler 6 angeschlossen. Die Rohrtafeln 3 sind so vor der Berührungsheizfläche 7 angeordnet, daß dazwischen ein freier Raum S verbleibt, in dem die Gase erneut vermischt und durchwirbelt werden. In dem gezeigten Beispiel ist der Raum 8 so angeordnet, daß in ihm auch gleichzeitig eine Richtungsänderung .der Gase erfolgt, wodurch eine erhöhte Durchwirbelung und Mischung erzielt wird, so daß über der ganzen Kesselbreite mit einer annähernd gleichen Rauchgastemperatur vor der Berührungsheizfläche 7 gerechnet werden kann. Die Größe der Rohrtafeln wird durch den Schlackenschmelzpunkt der verfeuerten Kohlensorte bestimmt.
Ein weiteres Beispiel für den Erfindungsgedanken ist in Abb. 3 dargestellt. Die Anordnung der Rohrtafeln 3 im Feuerraum i ist so getroffen, daß sie auch gleichzeitig als Lenkwände für die von der Feuerung 2 aufsteigenden Gase dienen. Wie die Abbildung erkennen läßt, sind die Rohrtafeln 3 verschieden hoch ausgeführt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß der obere Teil des Feuerraumes, insbesondere die linke Ecke, für den Ausbrand der Rauchgase voll ausgenutzt wird und tote Räume vermieden werden.
Die Abb.4 zeigt die Anwendung des Erfin.dungsgedankenis für einen Kessel mit Naturumlauf. Vor der aus Teilkammern gebildeten Berührungsheizfläche 7 sind unter Belassung eines freien Raumes 8 die Rohrtafeln 3 angeordnet. Die Einschnürung des oberen Feuerraumes wirkt sich für die Vermischung nach den Strahlungstafeln günstig aus. Die einzelnen Rohre dieser Rohrtafeln 3 sind an Sammler io und ii angeschlossen und über die Rohre 12 @so mit den Sammlern der Berührungsheizfläche 7 verbunden, daß sie an dem Naturumlauf teilnehmen. Es ist denkbar, daß in besonderen Fällen für die Rohrtafeln auch ein Zwangslauf mit eigener Umwälzpumpe vorgesehen werden kann. Dies kommt besonders dann in Frage, wenn ein schon vorhandener Kassel mit Naturumlauf nachträglich mit solchen Rohrtafeln nach der Erfindung ausgerüstet werden .soll.
Die in den Beispielen gezeigten Strahlungstafeln bestehen aus dicht oder praktisch dicht zueinander liegenden Rohren.
Die Anwendung der Erfindung bei einem Steilrohrkessel zeigen die Abb. 5 und 6. Zu beachten ist, daß in diesem Falle die mittleren Rohrtafeln 3 größer sind als die beiden äußeren Rohrtafeln. Dies hat den Vorteil, daß der heißesten Zone des Feuerraumes i mehr Wärme entzogen wird und dadurch die ausgleichende Wirkung des freien Raumes 8 vor der Berührungsheizfläche 7- unterstützt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Dampferzeuger mit aufwärts gerichteter F euergasströmung im Brennraum und im Feuerraum liegenden Strahlungstafeln, die aus dicht an dicht liegenden Rohren bestehen und in der Strömungsrichtung der Feuergase sich erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungstafeln in einer im oberen Teil des Feuerraumes gelegenen Feuerraumzone angeordnet sind, derart, daß unter- und oberhalb dieser Zone freie Räume zum Ausbrand bzw. zur Durchmischung der Rauchgase verbleiben.
2. Dampferzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuergase in dein Raum (8) zwischen den Strahlungstafeln (3) und der Berührungsheizfläche (7) ihre Richtung ändern müssen.
3. Dampferzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaszug in dem Raum (8) zwischen den Strahlungstafeln (3) und der Berührungsheizfläche (7) sich einengt.
4. Dampferzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizfläche der in der Mitte des Feuerraumes liegenden Strahlungstafeln größer ist.
5. Dampferzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungstafeln (3) die Rauchgase in sonst tote Räume leiten und diese für den Ausbrand der Gase nutzbar machen. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 15 5 17, 116 077, 713 222, 743 473; französische Patentschriften Nr. 575437, 856 694, 857 855 britische Patentschriften Nr. 2I8 492, 236 322, 369 927; USA.-Patentschriften Nr. 1 486 888, 2 035 763, 2 357 301; Druckblatt 16o 24r der Kohlenscheidungs-Gesellschaft; Archiv für Wärmewirtschaft und Dampfkesselwesen, 1938, S.317; Mitteilungen der Vereinigung der Großkes.selbesitzer, 1941, S.33 biss 35.