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Publication number: DED0019719MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 4. Februar 1955 Bekanntgemacht am 29. Dezember 1955

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft eine vom Kesselgerüst getragene und durch dieses versteifte Wand für Dampferzeuger, die mit Rauchgasen betrieben werden, deren Druck wesentlich über dem der umgebenden Atmosphäre liegt. Sie besteht darin, daß zwischen den Innenkanten der Säulen-, Rahmen- und Versteifungseisen des Kesselgerüstes und den aus einer dichtgeschweißten Blechhülle bestehenden Außenwänden mit ihrer Isolierung ein Abstand vorgesehen ist.

Schon bei Kesseln mit Unterdruck-Rauchgasbetrieb wird eine gewisse Dichtigkeit der Wand angestrebt, die bei Kesseln mit Überdruckbetrieb, d. h. solchen, bei denen die Rauchgase unter Überdruck gegenüber der Außenluft hindurchgedrückt werden, zur Notwendigkeit wird. Bei den geringsten Dichtigkeitsfehlern würde der Aufenthalt im Kesselhaus wegen der Rauchgas- und Aschenbelästigung gefährlich und unerträglich, ganz abgesehen davon, daß an den heißesten Zügen die Wand durch Erglühen zur Zerstörung käme.

Die bisher bekannten Kessel für Druckrauchgasbetrieb sind als gehängte Kessel gebaut, bei denen die Wand mit den oben aufgehängten Kesselrohren eng verbunden ist und von diesen und den an sie angeschlossenen Trag- und Versteifungsprofilen getragen bzw. druckfest gemacht wird.

Die Problematik ist jedoch eine andere, wenn es sich darum handelt, das Tragen, das Druckfesthalten und ' das Dichthalten an Kesselwänden herbeizuführen, die stehend aufgestützt werden. Eine Übertragung von Mitteln der gelösten Auf-

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gäbe auf die vorliegende ist deshalb nicht möglich, weil stehende Wände keinen Halt an den Rohren finden und infolgedessen vom Gerüst selbst getragen und versteift werden müssen. Andererseits geht die Entwicklungstendenz immer mehr in Richtung stehend aufgestützter Wände, weil diese fast unentbehrlich sind, wenn Wandschutzrohre aus Überhitzerrohren sehr verschiedener Temperaturgrade zu bilden sind, wie es beispielsweise in großem

ίο Maße bei Zwanglauf kesseln der Fall ist.

Bei Kesseln, durch die das Verbrennungsgas mit . Unterdruck geführt wurde; konnte man die abdichtende Blechwand mit den Kesselsäulen und den Trageisen des Gerüstes fest verbinden, denn die Temperatur der äußereil· Blechwand und der Gerüsteisen stellte sich bei diesen auf etwa die gleiche Höhe ein. Für Kessel, die mit Rauchgasen unter erheblichem Überdruck gegenüber, der umgebenden Atmosphäre betrieben werden, ist die Lösung der Aufgabe dadurch erschwert, daß die Wandbleche im Betriebe eine Temperatur von etwa 200⁰ zum Zwecke des . Korrosionsschutzes haben müssen, während die Gerüsteisen naturgemäß keine großen Temperaturunterschiede zwischen Innen- und Außenseiten vertragen.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt nach der Erfindung auf folgende Weise: Zwischen den Innenkanten des Kesselgerüstes und der Außenwand des Kessels wird ein Zwischenraum gelassen, d. h., das Gerüst steht mit seinen Säulen, seinen Trag- und Rahmeneisen sowie den Versteifungseisen vollkommen frei und nimmt die Temperatur der Kesselhausluft an. Die Kesselwand kann wegen der in sehr enger Teilung vor ihr liegenden Rohre und mit Hilfe von stark wärmedämmenden Stoffen dünn

" und leicht gehalten werden; die Blechwand, die den gasdichten Abschluß bildet, hat zur Haltung der Temperatur zusätzlich eine äußere Isolierung, die es ermöglicht, während des Betriebes eine um etwa 150⁰"· höhere Temperatur gegenüber der des Gerüstes zu halten. Da die Blechwand bei der Erwärmung und Dehnung Relativbewegungen gegenüber dem Kesselgerüst ausführt, werden zur Aufnahme derselben in Höhenrichtung des Kessels mehrere um diese laufende Dehnungsglieder mit besonders hohen, federnden Flanschen angebracht. Erfindungsgemäß wird erstmals ein Weg zur klaren Trennung im Temperaturzustand zwischen Gerüst und Verschalung geschaffen. Dabei werden zur Übertragung der Last ausschließlich Konsolen vorgesehen, die gleichzeitig die Übertragung der Temperatur verhindern.

Die Zeichnung stellt den Gegenstand der Erfindung beispielsweise und vereinfacht dar, und es bedeuten

Abb. ι einen lotrechten Schnitt durch einen mit einer erfindungsgemäßen Kesselwand ausgerüsteten Strahlungsdampferzeuger und

Abb. 2 einen Teilquerschnitt durch eine Kesselwand.

Der Zwangdurchflußkessel, bei dem in einmaligem Durchgang das¹ Speisewasser vorgewärmt und verdampft sowie der Dampf 'überhitzt werden kann, wird durch die Zyklonmuffel 1 beheizt. Die aus der Gasaustrittsöffnung 2 austretenden Feuergase prallen gegen die zurückgezogene dichte Rohrwand 3 des Nachbrennraumes 4 und strömen sodann zwischen den Rohren des Schlackenfangrostes 5 hindurch in den aufsteigenden Strahlungszug 6. An der Kesseldecke werden die Feuergase umgelenkt 70 und strömen zwischen den zu einem Kühlrost 7 auseinandergezogenen Rohren der Rückwand des Zuges 6 in den Strahlungszug 8, in welchem die Rohrtafeln 9 und nicht gezeichnete Schotten des Zwischenüberhitzers angeordnet sind. Durch den Umführungszug 10 ziehen die Rauchgase weiter in den Berührungszug 11, in dem die Heizflächen des Restverdampfers 12 und des Lufterhitzers 13 liegen.

Die Zuführung von Luft und Brennstoff zu und in die Muffel sowie die Lage der einzelnen Düsen in dieser darf als bekannt vorausgesetzt werden und wurde deshalb in der Zeichnung nicht dargestellt.

Die flüssige Schlacke fließt aus der¹ Muffel durch die unter der Gasaustrittsöffnung 2 liegende Schlackenabflußöffnung 14 in den Nachbrennraum 4 und aus diesem durch die Öffnung 15 und den Schacht 16 zweckmäßigerweise unter Luftabschluß in einen nicht dargestellten Wasserbehälter, aus dem die Schlacke durch ein Kratzband ausgetragen wird.

Die Rauchgase werden durch die Zyklonmuffel unter Überdruck durch den ganzen Kessel gedruckt, und es ist notwendig, die Kesselwandung vollkommen dicht herzustellen und auch während des Betriebes dicht zu halten.

Der gesamte Kessel steht auf den an den Ecken angeordneten Kesselsäulen 17, an denen in verschiedenen Höhen die für die Stabilität des Kesselgerüstes und für die Übertragung der Lasten erforderlichen Rahmeneisen 18 befestigt sind. Von diesen gehen die Versteifungseisen 19 aus, an denen die Tragkonsolen 20 zur Halterung der Kesselwand angebracht sind.

Die Tragkonsolen 20 sind erfindungsgemäß die einzigen Bauelemente, welche die Übertragung der Lasten der Kesselwände und der Rohre 21 auf das Kesselgerüst übernehmen. Durch sie ist es möglich, an allen Wandflächen den Abstand 22 gegenüber dem Kesselgerüst einzuhalten und eine gegenseitige Wärmebeeinflussung durch Leitung, Konvektion usw. zu verhindern.

Um bei der großen Höhenausdehnung des Kessels die Wärmedehnung in senkrechter Richtung aufnehmen zu können, sind an jeder Reihe der Tragkonsolen 20 rings um den Kessel waagerecht verlaufende Dehnungsaufnehmer 23 eingebaut, die mit ihren hohen, nachgiebigen Flanschen leicht in der Lage sind, die Dehnung des Wandgebietes der Blechwand 24' zwischen zwei Konsolreihen, z. B. zwischen den Rechen 20 und 20' aufzunehmen.

Die durch den Überdruck der Rauchgase entstehenden, relativ geringen Horizontalkräfte auf die Wände werden durch die Tragkonsolen 20 und gegebenenfalls zusätzliche Versteifungsstege 25 auf die Gerüstglieder, wie Rahmeneisen 18 und Versteifungseisen 19 übertragen.

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Vor der aus einer Schamotteschicht 26, Kieselgurschicht 27 und Schlackenwolle 28 bestehenden keramischen Wand liegen zum Feuer hingewendet die schützenden Rohre 21. Nach außen hin ist die keramische Wand von der völlig gasdichten Blechwand 24 umgeben, die an der Außenseite zusätzlich mit einer Isolierschicht 29 versehen ist, welche die Wand 24 mit Sicherheit auf einer für die Verhinderung des Kondensieren von durch die keramische Wand getretenen Rauchgasen ausreichenden Temperatur hält. Auch die nach außen vorstehenden Flansche der Blechwandfelder und der Dehnungsaufnehmer 23 müssen zur Wärmedämmung isoliert werden und erhalten zu diesem Zweck besondere Isolierklappen 30.

Claims

Patentansprüche:

i. Vom Kesselgerüst getragene und durch dieses versteifte Wand für Dampferzeuger, die mit Rauchgasen betrieben werden, deren Druck wesentlich über dem der umgebenden Atmosphäre liegt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Innenkanten der Säulen- (17), Rahmen- (18) und Versteifungseisen (19) des Kesselgerüstes und den aus einer dichtgeschweißten Blechhülle (24) bestehenden Außenwänden mit ihrer Isolierung ein Abstand (22) vorgesehen ist.
2. Wand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht der keramischen Wand und der Blechwand (24) durch Konsolen (20), Stege (25) od. dgl. über den Abstand (22) hinweg auf das Gerüst übertragen wird.
3. Wand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolen (20) und Stege (25) der Absteifung der keramischen und der Blechwand (24) am Gerüst dienen.
4. Wand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechwand mit einer Außenisolierung (29) versehen ist, die bewirkt, daß die Blechwand (24) während des Betriebes eine Temperatur annimmt und hält, die um mindestens ioo° über der des Gerüstes liegt.
5. Wand nach Anspruch 1 und insbesondere +5 nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolen (20), Stege (25) u. dgl. mit Außenisolierungen versehen sind.
6. Wand nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß ein rings um den Kessel laufendes Dehnungsglied mit nachgiebigen Flanschen (23) in jeder der mehrfach über die gesamte Kesselbauhöhe angeordneten Konsolenreihen eingebaut ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen