DEC0009972MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 18. September 1954 Bekanntgemacht am 19. Januar 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf Zwanglaufkessel mit von einer, aus Kesselrohren bestehenden, den Feuerraum in zwei Brennkammern unterteilenden Zwischenwand.

Bei /vielen der modernen mit wassergekühlten Feuerraumwänden ausgestatteten Dampfkessel wurde die Anforderung an die Größe ihrer Leistungsfähigkeit SO¹ gesteigert, daß es sich als notwendig erwies, den Kessel mit einer Zwischenwand auszurüsten, die seinen Feuerraum in. zwei Brennkammern unterteilte. Durch diese Aufteilung wird das für den wirtschaftlichen Betrieb des Kessels richtige Verhältnis der wärmeauf nehmenden Wand-O'benflächen zum Volumen des Feuerraumes gewährleistet. Da. beide Seiten der Zwischenwand der vollem Wärmeeinstrahlung aus beiden Brennkammern ausgesetzt sind, müssen besondere Vorrichtungen vorgesehen werden, um die Zwischenwand so zu versteifen, daß sie den starken, Beanspruchungen, denen sie unterworfen ist, widerstehen, kann.

Weiterhin kommt es der Erfindung darauf an, einen weitgehenden Ausgleich der in den Brennkammern z. B. bei Verpuffungen auftretenden unterschiedlichen Drücke durch die Zwischenwand hindurch trotz eng aneinandergereihter Zwischenwandrohre zu erreichen, insbesondere die Zwischenwand von diesen Druckunterschieden zu entlasten.

Diese Forderungen werden nach der Erfindung dadurch erfüllt, daß jedes Rohr der Zwischenwand etagenweise übereinander abwechselnd und die

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nebeneinanderliegenden Rohre abwechselnd nach der einen bzw. nach der anderen Seite der Zwischenwand hin ausgebogen sind und die miteinander fluchtenden Überkreuzungen der nebeneinander aufsteigenden Zwischenwandrohre je auf zwei Flanken von, den Schenkeln U-förmig gebogen ner Rohre eingefaßt sind, die quer zu den Wandrohren verlegt sind.

Für mäanderförmig gewundene Rohrbänder für

ίο die Umfassungswände von Feuerräumen, bei denen die auf- und absteigenden. Schenkel der Rohre an den Umkehrstellen des Rohrbandes U-Rohre bilden, ist bereits vorgeschlagen worden, an den. Umkehrstellen des Rohrbandes jeweils das innerste Rohr aus der Ebene der Wand herauszubiegen und so weit zu verlängern, daß es die Umkehrbogen der anderen Rohrei des Rohrbandes überdeckt und anschließend in der Wand des Feuerraumes verankert werden kann.. Für Zwischenwände in Feuerräumen ist eine derartige Konstruktion aber nicht anwendbar.

Es ist auch schon, eine Feuerraumzwischenwand aus Kesselrohren vorgeschlagen worden, deren aufrecht geführte Rohre zwecks Versteifung. an Rohreu befestigt werden sollten, welche die Rohrwand überquerten.. Hierbei sollten die Zwischenwandrohre jeweils nur an einer Seite an diagonal zu ihnen verlegten Versteifungsrohren angeschweißt werden. Da Haftschweißungen ohnehin, wenig haltbar sind und bei der bekannten Rohrüberkreuzung, denkbar ungünstig anzubringen sind, konnte der bekannte Vorschlag den Anforderungen der Praxis nicht genügen, zumal die diagonal geführten Versteifungsrohre sich in anderen Richtungen dehnten

35. als die Zwischenwandrohre.

Demgegenüber sind bei der neuen Zwischen^ wand die Zwischenwandrohre in ein- und demselben Bereich stets von zwei Versteifungsrohren flankiert, die ein- und demselben U-Rohr angehören.

Die Zwischenwandrohre verlaufen auf dem weitaus größten Teil ihrer Länge in einer Schlangenlinie, wobei Rohrteile — von, der Mittelebene der Wand aus betrachtet —- seitlich und zwar erst auf der einen und dann auf der anderen Seite versetzt sind, und einige von den Rohren, gegenüber anderen versetzt sind, um Öffnungen, und Durchgänge durch die Wand zu bilden. Die Versteifungsrohre, die diese seitlich, versetzten Rohrteile untereinander zusammenhalten, sind, in bestimmten Höhenabständen ausgerichtet. Bei jeder Überkreuzung von der einen zur anderen Wandseite ist ein Versteifungsrohrpaar quer durch die; Wand gezogen, das so angeordnet ist, daß die Wandrohre von je zwei Versteifungsrohren eingefaßt werden. Die Versteifungsrohre können, starr mit den. Rohren der Zwischenwand, verbunden werden und sind an den Wasserkreislauf des Kessels angeschlossen, so daß sie eine bestimmte Zirkulationsmenge¹ erhalten. Die Zwischenwand ist durch die wassergekühlten Stützrohre starr verankert und, so< ausgebildet, daß ein Druckausgleich zwischen den, beiden Brennkammern durch die vielen Wandöffnungen. sichergestellt ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus dem Ausführungsbeispiel nach den Zeichnungen und aus der Zeichnungsbeischreibung hervor. Es zeigt

Abb. ι einen. Querschnitt durch einen Dampfkessel für hohe Leistungen gemäß der vorliegenden Erfindung, mit der die durch die ganze Brenn- und Ausbrennkammer sich erstreckenden Zwischenwand, .

Abb. 2 eine Draufsicht auf die Brennkammer dieses Kessels gemäß Linie 2-2 in. Abb. 1,

Abb. 3 einen Längsschnitt durch die Zwischenwand gemäß Linie 3-3 in Abb. 1,

Abb. 4 einen vergrößerten. Querschnitt der in Abb. 3 dargestellten Zwischenwand gemäß Linie 4-4 in Abb. 3,

Abb. 5 eine Draufsicht auf die Zwischenwand gemäß Linie 5-5 in Abb. 4,

Abb. 6 eine Teilansicht über die Verbindung der Rohrwände mit den Stützrohren,

Abb. 7 eine Seitenansicht des in Abb. 6 dargestellten Ausschnittes gemäß Linie J-J,

Abb. 8 einen Längsschnitt durch die Zwischenwand ähnlich Abb. 3, jedoch bei einer anderen Aus- ' führungsform,

Abb. 9 eine Seitenansicht der in Abb. 8 dargestellten Wand gemäß Linie 9-9 in Abb. 8,

Abb. iö eine Draufsicht auf die abgeänderte Aüsführungsform gemäß Linie 10-10 in. Abb. 9.

Der Kessel in Abb. 1 zeigt die längliche, hauptsächlich vertikale Brennkammer 10 von rechteckigem Querschnitt, die in zwei Teilbrennkammern 12 und 14 mittels einer senkrechten Rohrzwischenwand 16 unterteilt ist. Die Zwischenwand 16 ist zwischen der Vorder- und Rückwand 1.8 und 10 angeordnet. Der obere Feuerungsteil steht in Verbindung mit dem horizontalen Rauchgaszug 22, der sich im wesentlichen über die ganze Rückwand erstreckt, und weiterhin in Verbindung mit dem oberen Ende des Rauchgaszuges 24 steht. Der Brennkammerboden ist durch die einwärts geneigten, Rohrteile von. Vorder- und Rückwand 18 und 20 trichterförmig ausgebildet. Die Enden, der Rohrwände lassen, zwischen sich eine öffnung für den Durchfall der Asche in den Aschentrichter 25 frei.

Jede der Teilbrennkammern ist mit Brennern 26 ausgerüstet, die an den Ecken der Brennkammern angeordnet sind, um eine Tangentialfeuerung der wohlbekannen Art zu erreichen.

Der Dampf erzeugende Wasserumlauf des Kessels umfaßt die Rohre 28, welche die vier Wände der Brennkammer begrenzen und. sich über die ganze Höhe dieser Wände erstrecken, und die Rohre 30, welche ebenfalls die Feuerung in, ihrer Höhe durchziehen, und dabei die Zwischenwand 16 bilden. Alle diese Rohre sind an ihren oberen oder Auslaßenden mit der Dampf- und Wassertrommel 32 durch entsprechende Sammler und Verbindungsleitungen verbunden. An ihren unteren oder Einlaßenden sind sie mit Pumpen, 36, von denen nur eine gezeigt ist, gleichfalls durch entsprechende Sammler und .Verbindungsleitungen verbunden.

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Die Pumpen 36 erhalten das Kesselwasser von der Trommel 32 durch die Fallrohre 34 und sind so ausgelegt, daß sie das Kesselwasser aufwärts durch die Rohre 28 und 30 zurück zur Kesseltrommel 32 befördern, wobei ein Teil des Wassers beim Durchfließen, dieser Rohre in Dampf umgewandelt wird. Die Einlaß- oder unteren Enden der Wandrohre 30 sind zu der Vorder- und Rückwand der Brennkammer hin, wie die Abb. 1 zeigt, abgebogen, so

Lo daß nahezu die Hälfte dieser Rohre durch den geneigten Teil der Vorderwand, die restlichen Rohre dagegen durch den geneigten Teil der Rückwand jeweils im rechten Winkel gezogen sind. Die Rohrenden sind mit den Einlaßsammlern 35 verbunden, , die parallel und benachbart zu den geneigten Wandteilen angebracht sind.

Bei Zwangsumlaufkesseln ist an jedem der Rohre, vorzugsweise am Einlaß der Rohre, eine Mündung bzw. eine Regelvorrichtung für die

ao Flüssigkeitsmenge angebracht, um die durch jedes einzelne Rohr fließende Wassermenge zu regeln und zwar je nach der erforderlichen Leistung des Kessels. Obwohl dies in der Abb. 1 nicht dargestellt ist, so ist doch jedes der Rohre 28 und 30 mit einer Öffnung versehen, durch die durch die Rohre fließende Wassermenge geregelt werden kann.

Der beim Wasserumlauf erzeugte; Dampf durchströmt nach Verlassen der Dampf- und Wassertrommel 32 die Überhitzerteile 37 und 38 in bekannter Weise und wird dann zur Verbraucherstelle, beispielsweise einer Turbine, geleitet. Zusätzlich zu dem Überhitzerteil 38 kann innerhalb des Gaszuges 22 noch ein Zwischenüberhitzer 40 angeordnet werden, in dem der Dampf, nachdem er teilweise entspannt worden ist, zurückgeführt wird, um erneut erhitzt und auf eine gewünschte Temperatur und einen gewünschten Druck gebracht zu werden.

Auf der größeren Hälfte ihrer Länge ist die Zwischenwand 16 mit Öffnungen versehen, die dem Ausgleich unterschiedlicher Drücke in den Brennkammern 12 und 14 dienen sollen. Diese Unterschiede in den Druckverhältnissen werden durch Verpuff ungen, ungleiche Brennstoffverteilung u. dgl. erzeugt. Dazu sind die Rohre 30 der Wand in Form einer Schlangenlinie abgebogen und zwar derart, daß, von der Mittelebene aus betrachtet, Teile eines jeden Rohres nach der einen und dann nach der anderen Seite ausgebogen werden (Abb. 3). Zueinander benachbart liegende Rohre sind gegeneinander versetzt angeordnet, so· daß weite Durchlässe 42 gebildet sind, welche den Druckausgleich zwischen beiden Brennkammern ermöglichen.

Die Teilstücke der Rohre 30, welche sich durch die Mittelebene der Wand 16 ziehen und die, wie in Abb. 3, 4, 8 und 9 gezeigt ist, die seitlich versetzten Rohrteile verbinden, sind quer über die Wand hin ausgerichtet. Bei der Überschneidung dieser gegeneinander ausgerichteten Rohrteile sind wassergekühlte VersteifungsiOhre 44 quer über die Wand gezogen, wobei die gegeneinander ausgerichteten Rohrteile zwischen je zwei Versteifungsrohre zu liegen kommen und fest mit diesen verbunden werden. .

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 1 bis 5 sind diese Versteifungsrohre 44 in der Form eines U bzw. einer Schleife verlegt. Eine Rohrschleife ist jeweils über einer anderen angeordnet. Jeweils werden dabei, wie schon erwähnt, die gegeneinander ausgerichteten Rohrteilstücke umfaßt. Die Enden der U-förmig gebogenen Rohre 44 werden serienweise mit dem Brennkammerrohr 28 verbunden, welches benachbart und in der Ebene der Teiluiigswand (Abb. 4 und 5) liegt, so- daß das Wasser, welches durch dieses Rohr 28 gepreßt wird, gleichzeitig durch das Versteifungsrohr 44 fließt. Die U-förmigen Versteifungsrohre 44 sind über die' ganze Länge der Wand 16 versetzt zueinander angeordnet, so daß sie abwechselnd mit einem bzw. mit dem anderen der Rohre 28 verbunden sind, und sie so jeweils einen Teil des an der einen Seite der Wand gelegenen Rohfes 28 bilden oder des an dem anderen Ende: der Wand gelegenen Rohres 28.

¹ Um zu verhindern, daß die Zwischenwand in der Feuerung pendelt, greifen die Umkehrbogen der Versteifungsrohrei44 jeweils zwischen einem Paar der Wandrohre 28, wohingegen die in der Ebene der- Zwischenwand 16 angeordneten Wandrohre 28 entsprechend den Umkehrbogen, der Versteifungsrohre ausgebogen, sind.

Die Versteifungsrohre halten jedes der Zwischenwandrohre in seiner Lage. Hierzu sind die Halteplatten 46 vorgesehen, die an die VersteifungsiOhre und an die Wandrohre 30, wie in den Abb. 6 und 7 gezeigt, angeschweißt sein können.

Neben den Öffnungen, welche in. der Zwischenwand zwischen den versetzt angeordneten Rohren 30 verbleiben, läßt die Zwischenwand in ihrem unteren. Teil noch die Öffnung 48 (Abb. 1) zum Ausgleich des Druckes zwischen den Brennkammern 12 und 14 frei.

Die Ausführungsform gemäß den Abb. 8 bis 10 unterscheidet sich von der nach den Abb¹. 1 bis 7 durch die Anordnung von Rohrpiaaren 44', die Schenkel U-förmiger Rohre in horizontaler Ebene sind. Dabei sind die Versteifungsrohre 44' aber ebenfalls mit Rohren 28 bzw. Feuerungswände im Wasserfluß hintereinandergeschaltet.

Die Zeichnungen offenbaren das Wesen der Erfindung, ohne daß die Erfindung auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt wäre.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Zwanglaufkessel mit von einer aus Kesselrohren bestehenden, den, Feuerraum in zwei Brennkammern unterteilenden Zwischenwand, deren aufrecht geführte Rohre, zwecks Versteifung der Rohrwand, an Rohren, befestigt sind, welche die Rohrwand überqueren, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rohr der Zwischenwand etagenweise übereinander abwechselnd und daß die nebeneinanderliegenden Rohre abwechselnd nach der einen bzw. nach der anderen

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   Seite der Zwischenwand hin ausgebogen sind und daß die miteinander fluchtenden Überkreuzungen der aufsteigenden Zwischenwandrohre je auf zwei Flanken von den, Schenkeln U-förmig gebogener Rohre eingefaßt sind, die quer zu den Wandrohren verlegt sind.
2. 2. Zwanglauf kessel nach dem Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils das Schenkelpaar der U-förmig gebogenen Versteifungsrohre in senkrechter Ebene verlaufend zwischen den Wandrohren verlegt ist.
3. 3. Zwanglauf kessel nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils das Schenkelpaar der U-förmig gebogenen Versteifungsrohre in gemeinsamer waagerechter Ebene verlaufend neben den Wandrohren verlegt ist.

   Angezogene Druckschriften:
   Französische Patentschrift Nr. 1 029413;
   Sonderdruck aus der Zeitschrift »Archiv
   Eisenwirtschaft«, 1943, Heft 2.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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