DEP0027585DA - Wasserrohrdampfkessel - Google Patents

Description

Die Erf iadiiKg besieht sich auf Konstruktion und · Betrieb eine© Wasserrohrdaiupfkesseis mit "überhitzer, bestehend aus einer Gruppe von viasserrohren, eineai Überhitzer, voneinander unabhängig feuerten lir@aakaaia@ra auf einer Seit© der Wasserrohre und eiaen gerneinssrtten Raucfcgasausisi auf dsr asderea seit© der wasserrohr® _s und ist besonders brauchbar als Dampferseiger rait Uberhitser für Schiffe.

Di® Aufgabe der Erfindung ist eia ^sisserrohrkessel mit Ubeshitaer von solcher Bauart ^fsu schaffen., dafi eine wirkungsvoll® Beeinflussung der Überhitsä-nngsteaipsrstur über ein weites Belastmigsgebiefc und'gleicher Weise Sefouts des Überhitsers während des Anfahreas und ix\ Schvmchlastseiten ersielt wird*

r ist Zweck der Erfindung, daß die gewünscht© i/berhitauags-. mit eines Überhitzer saSßiger ßyöße erreicht wird bei

rea von solcher B5he, daß der überhitzer gaai aus K stoffstabl hergestellt werden kann oder nur zmä geringen Teil aus hitsebeständigem l©p;ierten Stahl.·

Die SrfindtiBg besteht daria₉ daS der Überhitaer von der

ei" durch Verdaaipftiagsrohre getrennt ist und daß eine ffiäför von der Kauptbrosaakasaiaer durch ein© gleite Gruppe von ¥erda.mpfyiig;si"ohreii .getrennt Ist in der- ''eise,-daß die in der Milfsbresnkararsar erzeugten Gase auf ihresi Weg sn den Oasauslaß durch beide noijrgr'uppen hindurch strömen_s beTor sie den überhitzer errrei⁰ cheii_s sodaß für eine ftegebsns G©ssu?itf@u@rleistung der Br

al® tiberkitsung tints© grööer ist₈ j© grQBer die Bela&fcung der ^aup brennkammer iss Verhältnis au derjenigen d©r lhilfsbremakmnimr ist.

. Die Erfinäimg wird an einem Ausflihrungsbeispielj welches in des Abbildungen dargestellt ist, beschrieben·

Fig.! ist sin Längsschnitt durch einen Schiffs%ssserroferkess©i mit Überhitzer«

fig* 2 ist ein Querschnitt ia etwas größerem £%,ßstsbe ₈ aach d©r Linie 2-2 \mn Fig>l„

D©r· dargestellte Esssei L&t ein Gehäuse ¥oa ungef ;.hr recht« ©ckigem Querschnitt, das durch inner© und äußere Stirnwand© 10 und 11, innere und äußere Rückwände 12 und 131 Innere und äußere Sei wäiide Ik und 15 einerseits und IS und 19 andererseits gebildet w: Die inneren und äußeren Seitenwand© 14^15 sensen sich als innere und äußere Wände 16,17 einer gezeigtes Feuerraumdecke fort· Die mit Abstand von-ein&ndsr verlegten ^&na® tier Anlöge dienen als Strömlings» kaaäle für «ie Verbrennungsluft· Diese tritt durch eine Öffnung 27 iia rückwärtigen Teil des Gehäuses in «iea Swischenrama zwischen &ei Eilekwäifidesa 12,13 u.nd fließt dann durch die Zwischenräuiße Kwischea ; ■.. der inneren und äiLsä@reHytiSiiö ^- vma 3& fund" der ~inneFünm3~lußire-ii Seitenwand IU ur«d 19 su dem Eauae avd.seheu der iimeren uaö äußerea WaTid 10 und 11 aa der Stirnseite der Einheit _g vro sich die Brenner befinden, Beis;a Durchfließen dieser Räuiae übt die Luft eine Kühlviirkwnf»; aus und wird erhitzt·

BIe Druckteile des Kessels umschließ-en eine obere waagerecht angeordnet© K©sseltrQ*n»e-i 20_s eine seitlich versetste untere ^si&sQi'troAmml 2I₉ welch® rait der T'roBiael 20 durch eine geneigte Gruppe von dampf erzeugenden Koisren 22 vsrbunden ist, und eine aweite «nt er© Wasser tr oßsael 23» ^ie unterhalb der Troa»»el 20 waagerecht angeordnet -oad mit ihr durch eine wesentlich lotrechte Grappa von Bohren 24 x^erhunaen ist. Sine Reihe von Wasser» rolir@K 25 erstreckt sich abwärts vor üer TroitBael 20 entlang der inneren V%na 16 der Decke und der inneren 3©iteniv3.iid 14 eh ei: t angeordnet en Trötm,@X 26 ₍ ungefähr s>u£ der Kobe der

23»

Die beschriebenen Gruppen vös Ds

uras ekl leisen in Verbindung mit der Stirn- und Rückwand eine brennkammer 30 zwischen den Eohrgruppen 22 und 24 und eine Hilfsbrenakarsiiier. 31 zwischen der Eohrgruppe 24 und. der 25* Die Bremiksttiaern 30 und 31 werden unabhängig von einander befeuert durch besondere Gruppen voa Brennern 33 und 34 für flüssigen. Brennstoffj von denen jeder Eremier so angeordnet ist, da3 ■ er durch eine entsprechende Brearieröffnuag 35 In. dar inneren Wand 10 waagerecht ausbläst. Wie dargestellt, sind die vier Brenner 33 se angeordnet, daS sie in den unteren. Teil der Brennkaßimer 30 blasen, davon drei in einer Reih® parallel sur- Rohr gruppe 22, während die vier Srenaer 34 in einer Reihe übereinander aageord« net sind parallel eu und ungefähr in der Mitte zwischen der Eohrgrup*. pe 24 und den Tollen der Rohre 25 auf der ismerea Seite der Wand. 14· In jeden Falle sind die Brenner mit g"eßüge»dera Abstand von den Dampf erzeugten Rohren verlegt, um Pl&issteeberiihrujig zu vermeiden imd günstige Sündungs- und ^erbrennungsbedingungen zu. erreichen, oto@ Rücksicht auf die Zahl der Brenner» die sich in Betrieb befinden« Die Zahl der Brenner- «ad ihre Anordnung ist abhängig von der Leistung und der erforderlichen DampfteiQperatur·

B^er obere Teil des Gehäuses ist an der äußeren Seite der lofergrupp© 22 mit einer ßeiagasaastrittsöffnung 40 versehen, durch welche all© Heizgase strömen, welche in der Einheit ©rseiigt' werden* line Kachheisfläche, etv^a ein Speisewasservorwärmer oder ein Lufterhitzer 4I₈ ist im den Gasaustritt 40 ungefähr auf der Höh© der Yrössmel 20 angeordnete

Die beschriebene Anordnung der BreriBkarmser, d@r dampferzeugenden feil© und ü®s lieisgasauslasses ist besonders geeignet, für Schiffsbetriebe mit Rücksicht auf die paarweise A^ördnuag solcher lessei und die mtiglichst getrennte Anordnung τοπ Decks·» öffnungen für die nieltt dargestellten Rauchgaskanal© zum Schornstein

Di© ©beren Enden der Eofare der Gruppen 22 und 24 una der Eohre 25 sin.d so gebogen, daß sie radial in die tand der Troffiisiel 20 eintreten_s und sine ungefähr ^ieichmäßig üb ^r a&n gesaa=» tea. umfang der Irommel vorteilt, der innerhalb des Gehäuses liegt* Auf diese Veise v.drd sine günstige Spannungsverteilung und zugleich ein. Schute der Trommel gegen die heißen Gase eraie.lt» Die Teile der Trommel 21 und 23, weiche innerhalb öes Gehäuses liegen, sind in. gleicher Vfeis« geschützt* Bar iVasserumlauf im Kessel wird durch Fallrohi'ö 44»45 uM.d 46 unterstUtat, di© vor* der Τγοβιϊι©! aus^e-iisn und innerhalb des Luftraumes zwischen der inneren und auf!©» ren Stirnisand und der ianersa und äuSsrsa Rückwand liegen» M© Fall·⁰ rotire 44 füiiren sur Trosatiel 26, die Fallralir-e 45 ^u der Trotnmel und die Fallrohre 46 au der Trommel 21, Di© ^'anär-ohre 25 könnea auch bis zu der Troinrnel 23 erstreckt x-fferdsn, werm uian die Trowittel 26 und die FaIl^okte 44 vera^siden will«

Ber Beiden der Eren,ak.a^«iiera 33 uad 31 ^ird von eiaeia feuerfesten. Belag 58 gebildet, dessen Soitem-iände aufwärts au den anliegenden "r-orimelß 28 ur»d 21 bes*<iv. su den Troniaela 28 und 26 gerichtet sinde Zusätzliche feuerfeste Maujsrfläche in d@r SrennkanEüsr 3D -ed-rd gebildet durch elno kurze lotrechte Treaawand 59g welche sich von der Trommel 23 aufwärts erstreckt etwa bis sur ISitteliirtie des oberen Breriners 33·. Sie Vvanö wird gebildet ffi die eat sprechenden feile der Rohre uer Gruppe 24· Mit Stiften ¥

n und. der Zwische-nraum Kit fsueriester l%ss© ausgefüllt den«, Die Wima 59 dient iiti Betrieb daau_s di© h®iz'g&se der 31 VOE der Haupfcsünd«» und Yerforenrmngsssone der irenakanaoer 30 lenken.« Infolge der geringe« Höhe der ^uglenk^and ist ein der Gaedurchtrittsquersciiiiitt In der Rohrgrupp© 24 für die aus tier ür-©BßkaffiFfler 31 sfcrö«e»d.e?i Gase frei, sods.ß geringer Druckverlust in der Eohrgruppe 24 entsteht.

Ib Manchen Kesseln dieser üätifons mit swei voneinander möfe-Brennkammern ist. die Dampflifoerhifcsung erzeugt wordea mit Hilfe voa Überhitserrohren, welche initerhslb der Rohrgruppe 24 ia de Kmm angeordnet w-r©o, d©r gemäß der Keiehnung, von den EoJhrea kleine?, Durchmessers eingeno^een wird (fig_e2}_e Sei dieser Anordnung ist eise 6/r«^ UberhltserhelEflache erforderlich, Keil nur öle Kelsgase der ^ilfs*· brennkaramc-r 31 _s also nur ein feil der is Kessel erseiigtea Verbrennung gase dem Übarhitraer durcliströf56ii_e iß solchen Aalagsrt ist. es außerdem wotwendig, hochlegierten bitsebeständif.en. Stahl ίϋτ dl® Oberhitserrohre eu verwenden_s uk si© gegen, eile hohen TöiBperat-ur jsu sehüfcs5@n_s weleh©E si© ausgesetzt sein können»

Ia der dargestellten Dampferseugereinheit wird die gange Überhitzung in einem Borührutigsüberhitser bewirkt, der in a&et Eaurn® 62 swiscfeen. den Wasserrohres großen Durdaiiessera 60 und ae& Rohren kleinea Durckaessers 61 der Rohrgruppe 22 an^.eordaet ist« Der überhitser \<ίτά gebildet voü mehreren U-förmig gebogenen Iiohren 5I₈ welche sich waagerecht erstrecken und ait ihren &ϊίά@ϊ& in geneigtes Sammlern 52 und 53 befestigt sind, die parallel sw der Kohrgrupp© 22 verlaufen und sich zwischen den Doppelwand©» auf der Rückseite des- K@3H'Tils befinden. Wie dargestellt, sind die SaiMiler ssvischen der innerea und äußeren Rückwand 12 und 13 angeordnet und die Teile übt inneren und äußerem Stirms&nd 10 uad H₈ welche dem überhitzer gegenüberliegen, sind abßehiao&r augg*» ordnet, um das Auswechseln von U'berfcitaerrohren zn erleichtern·. Bie Überhitsserrohre werden von Platten 55 getragen, Vielehe vom einigen Rohren 54 grofien ^urchssessers unterstützt werden _s die sich innerhalb der überhitzerschleife befinden un.d die frosEaela 20 und 21 verbinden. Iiie Überhitaersaiiaaler 52,53 sind durch Querwände lint erteilt, wa einen üreismgweg für den Dampf au eraielen₈ der als S&ttd&mpi von d@ffi Dampfaustritt 56 aer Trommel 20 In den oberen Teil des Sammlers 52 eintritt umi von dem unteren Teil des

Sammlers 53 zur Yerv/xsridungsstelle strämt. Die Sshl d@r <:_:uersufe des Dampfes in des; Überhitzer «δά die darauf bsaügliche Aaar<Snuii£ im Gas2u»r ist abi;"inri£ von der Belastung \\ηά der gewünschten Bai«pf«* t<3T.perdbr*'SusStalieb &fi dem liauptdatnpfauslaß 56 an c!©r Trommel 20 ist ein besonderer Auslaß 57 vorgesehen für dia £*itnahaie von Ssttdampf aus der Tro^el.

Ih der beschriebenen Konstruktion und Anordnung der Teile kann der Kessel durch Betrieb salt eisea oder mit mehreren Brennern entweder in der Kaupfcbrennkammer 30 oder- der Milfsbrennkasrater 31 aii«:cifs.hres werden· Es ist. indessen vorzuziehen, einen oder mehrere der Brenner 34 der Hilfsbrennkansner 31 für das Anfahren zu benütsen vielen des susätsslichen Schuttes für den. Überhitzer} den die Rohrgruppe 24 i"ß a<et& Keisgasstroia ^on der Kilfsbrennkammer 33. darstellte Ifgüß die Brenner 53 der Haupt brennkammer 30 besutst werden, muß besondere Vorsicht beobachtet werden beim Hochfahren de Kessels auf Druck und Temperatur, damit die Bohre der Eohrgruppe 6C auf der Feuerseits des Überhitzers die Temperatur der Eeissgase entsprechend herabsetzen, bevor diese in Berührung mit den Über·= hitzerrohren 51 kommen» kngenonvxmn, daS das Anfahren durch Beirut%ur von einem oder mehreren der Brenner 34 der Hilfsbrennkaramer 31 τίΐϊϊχΕΡαΙ© hsüpf¥remifcarß«ier 3© strömen aureli Berührung rnit den erseugsnden Rohren 24 und 60 und überhitssrrohren 51 in ihrer Temperatur hersbgesetat· In dem ifeße_s «i® die Menge des Dampfes,, d: durch den übertiitger strömt, wächst, können die Brenner 53 sier Kauptbr@nrikg.8U.R@r 3^ i^a Betrieb f^notftsien vrerden, wi© auch susätslic Brenner 34 in der Hilfsbrennkaismer 31·

Während des Betriebes kann die Temperatur der Gase, die den Überhitzer bsstrsichsn, in weitem i-iaßstabe verändert werden da die Gase, welche in eier Hauptbrernikammer 3^:3 erzeugt werden, nur die vier F;ohrreih^si der Rohre 60 bestreichen, bevor sie mit dem Überhltser in Berüferimg konffiiea, während die i« der Milfsbrenftkaaffi€

erzeugten Gase sowohl durch die Eoiir gruppe 24 als auch über dl© Rohre 60 strömen, bevor sie den Überhitzer ©rrreichen.

Üblicherweise wird während des Regelbetriebes d@r gX'öüere Teil des Brennstoffes in der Hawptbrennkaaimer 30 verbrannt werden« Es kann daher über einen großen .'ueiastungsfoereich die gesamte oder annähernd die gesamte benötigte Brennstoff .menge is der ^i;Aauptbrennkan!.-ⁱ-ier 30 verfeuert v/erden, um den Dampf bedarf %n delf» ken, während bei den höheren Belastungen die iülfsbrennkaäitner 31 in Betrieb genommen, werden kann, uie die Dampfleistung des Kessels 'au erliöhen oder die Rauehgastesiperatur aur I-egelung; der Daiapftemperatur su senken«, Durch passende AfostiBimuRg der Zuführung ν ©Ei Brennstoff zu den Brennkammer JO und 31 kann, eine gleichbleibende UborhitEungsteaperiäir über einen großen Bereich der Betriebsbela .·- stungen aufrechterhalten werden. Jedem Dampfbedarf innerhalb der normalen Leistimiiisfahigk-c-iit der Einheit kann durch entsprechende Befeuerung der beiden Brennkammern naehgekoramen werden«,

Bei Teiila&üe-nj wenn nur einer oder venige Brenner 34 der Kilfsbreßtikanaiier 31 allein benutzt vverden., kann der gesamte isrt Kessel erseugte Dampf ohne oder fast ohna überhitzung entnommen werden_s und swar als reiner* Sattdainpf aus der Trommel 20 unmittelbar durch den Sattdampfauslaß 5?₈ bei geringer Last als annähernder Sattciarapf auch danri_s wenn der gesamte Dawnf durch den Überhitzer geleitet wird5 und bei höherer Belastung mit sehr niedriger über-" liltEungstuffiperutur infolge der verhältnismäßig großen wäraeaufnetiiftenaen HeiEfläche avcischen der üilfsbrennkaaimer 21 und dem Überliitser.

Die geringes Gastesnperaturen te Gebiet des Überhitsers

rken eine geriag-e Ftohrwandtsmperatur und gestatten die Verwendung vo?i Kohlenstoffstahl oder niedrig legiertem Stahl für diese Bohre«,

Di© Eohrgxupp© swischen den beiden Brennkammern, welche aus lotrechten Rohren gebildet wird₉ verbessert die Viä

bewirkt -verbesserten Schutz für die damit verbundenen Trommln _s und das Fehlen tier Uberhitzersarnisiler auf eiser Seite der Rohr» gruppe /restattet eine bessere Anordnung der Fallrohre.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   Ι«) Waaserrolirdaiapfkessel mit Überhitzer und rait voaeihantii unabhängig befeuerten Brennkammern und mit einem, gemeinsamen G'ssaustrltt, dadurch gekennzeichnet_? daß der Überhitzer von dei H&uptbrennkaffisier (30) durch Verdampfüngsrohre (60} getrennt ist wild daß elfte LiifsbrennkaTnmer (31) von der lisuptbreankaömer (3^ durch eine zweite Gruppe von. Verds.mpfung,srohren (24) getrennt ist in der 'i^eise, dal die in. der Kilfsbremikaiasier (31) er-seiigte Gase auf ihre?» *^;'eg zu dem GasausIaS (40) nicht nur durch die Rohre ($01,, sondern auch durch die Rohre C 24ϊ hin&urchströmon, bevor si® den überhitser erreichen, sodaß für eine gegebene gesamt© Feuerleistung der Brennka»smer, je 'größer die Belastung der Ksiiptbrennkasinier (30) ini V erhält η is säur liilfsbrennkaaaaer (3^ ist, iiaso höher auch der Grad der ersetzten Überhitzung ist,

   Zp) i'Jaeserrohrdanrpf kessel nach Anspruch 1, dadurch gfikean«» seiclmety da.S &im Eohrs der Eohrgruppen {24_s25soö_s6l) an ihren oberen Enden zait einer Dampf- und Flüssigkeitstrootmel (20) ver·· blinden, sincij clic; Kohre der ersten Rohrgruppe {60,61} geneigt und an ihrem antersn Enden mit einer Flussigkeitstrammel (21) verbunden sißd_g welche zu der Dampf- und Flussigkeitstrewsrael sei lieh versetzt ist, die Rohre der sweviten Gruppe (24) lotrecht und an ihren unteren Enden mit einer zweiten Flüssigkelts« trommel (23) verbunden sind und. die Flüssigkeitstrommeln {21₈23) »1t der Oorsipf- und Fllissigkeitstromrael (20) durch unbeheist@ Fallrohre (45546) verbunden sind·

   3.) "asseraaräpfk-essel nach Anspruch 1 oder Z₉ dadurch gekennzeichnet, daß die sweite Rohrgruppe (24) von Bohren verschiedener· Größe gebildet wird, nShmlich eng aneinanderli@g;@n den Bohren von kleiaerein Durchmesser, welcheR gegen beide Brennr η (3^,31) Rohre gröSeren Durchstaesssrs vorgelagert sind·

   viasserdasnpfkessel; ®bMi Amspruch 1-3» dadurch gekennzsieh· daß eines Suglenkwand (59) gebildet wird auf der Seite der

   eier swaiteR Hohrfr«.mse i2h) $ welche ?αι die eriste Brennkammer (30) anschiisit über ami unteren Teil der Rahrgruppe (24)_s am die Gase το« der swsiten Brennkammer ijl'l shircu den obere-a '!'ei der· ersten Brennkammer (30) %°& lenk en _β

   ivassers'ohrdaffipfkessel nach Aas^rucL 4» dadurch f;eken«= »öichnet _s daß die Brenner (33g 34) so sage ordnet sind_s ö,.b3 die ©iac Hälfte vo& Ihnen in den unteroa Teil uer Üauptb-reiiuikiiinmerOO) in;d dis andere Hälfte in die nilfsbremikauü:iör (31) blas en

   blas en j und x\m.r in der Hlifskawimer (31) einer über de?.': tjiif.eianr

   i" dor 'Witte der Branrikaiitasr aiigeordnet si/s