CH199570A

CH199570A - Flammrohrkessel mit einem oder mehreren Flammrohren.

Info

Publication number: CH199570A
Authority: CH
Inventors: Wenzl Richard Dipl Dr Ing
Original assignee: Wenzl Richard Dipl Dr Ing
Priority date: 1936-10-06
Filing date: 1937-09-20
Publication date: 1938-08-31

Description


      Flammrohrkessel    mit einem oder mehreren Flammrohren.    Die bekannten     eingemauerten        Flammrohr-          damp±kessed    mit     einem.    oder mehreren       Flammrohren        besitzen    meistens zwei ge  mauerte     :

  Seitenzüge    und eine aus     Mauerwerk     und Füllstoffen     hergestellte        Kesseldecke,    so  wie     bei    grossen Abmessungen     zwischen    den  beiden     ,Seitenzügen    noch einen     Unterzug.    Die       Ausnutzung    der Verbrennungsgase ist in den       gemauerten    Zügen oder     Rauchgaskanälen     schon deshalb nicht .günstig,

       weil    eine starke       Wärmeausstraahlung        duroh    das Mauerwerk       erfolgt.        Ferner    widersprechen sich     bei        -der          Bemessung    der     Züge    !der wirkliche     Q;uer-          schnittsbedarf    und die Bedingung der Be  fahrbarkeit;

   die Querschnitte     sind    so gross,       dass.    der     Wärmeübergang    durch den Kessel  mantel     gering        ist.    Schliesslich wird der     Kes-          selwirkungsgrad        durch    Falschluft (Eindrin  gen von     Luft    in die Züge durch     Risse    des       Mauerwerkes)        herabgedrückt.     



  Den Nachteilen der     Einmauerung    begeg  nete man durch     gänzliche    Beseitigung der  selben. Dabei behält     man    als Kesselheiz-         fläche    nur     die    der     Flammrohre    bei     und    be  deckt !den     ganzen        Kesselmantel    nur mit     einer          Wärnneschutzhülle,

          während    man     @die        mit     höheren     Temperaturen    abströmenden Rauch  gase in einer vergrösserten     Nachsehaltheiz-          fläche        (Rauchgasvorwärmer,        Überhitzer)     nutzbar macht. Diese     vollisolierten        Flamm-          rahrkessel        haben        einen    sehr günstigen Wir  kungsgrad, zeigen aber     ebenfalls    Mängel.

         Bei.        Ader     und dem täglichen       Aufheizen    treten im     Kesselrumpf        bedenk-          liche        Wärmespannungen        auf,    weil die     unter-          halb    der     Flammrohre    liegende     Wassermasse          nicht        ,beheizt    wird.

   Um dem     Undichtwerden     vorzubeugen,     mussi    man das     Kess-elwaäser     künstlich in     Umlauf        halten:    und dazu beson  dere     Hilfsmittel        (Umwälzpumpe,        Dampf-          anwärmedüse)    anwenden.

       Bei        Sattdampf-          betrieb        erwärmt    das Wasser sich im     P.auoh-          gasvorwärmer    oft     bis        zur        Verdrampfungs-          grenze,        weshalb    der     VorwIrmerdurch          Sicherheitshilfsmittel    ,geschützt werden muss.

    Wegen     Iden    hohen     Abgastemperaturen        ist         die     Naohsohaltheizfläche        aus        hochwertigem     Werkstoff     herzustellen,        verteuert    sich also.  



       Gemäss    der     Erfindung    werden die Män  gel durch eine solche     Kombination        des        ein-          gemauerten    und     ;

  des    vollisolierten     Flamm-          rohrkessels        beseitigt,        daB    der obere Teil des       Kesselmantels    in einer     Ausdehnung    von un  gefähr zwei     Dritteln        des    ganzen     Mantelum-          fanges    nicht     beheizt,    sondern durch eine       Isolierung        gegen        Wärmeverluste    .geschützt  und     unter    dem     restlichen    untern     Mantelteil,

       in     dessen    Bereich sich im     wesentlichen    die  unter den     Flammrohren    liegende     Wasser-          masse        befindet,    ein     Rauchgasunterzug    ange  ordnet ist.  



  Bei     einer    bevorzugten     Ausführungsform     des     Gegenstandes    der     Erfindung    erstreckt  der     obere        isolierte        Kesselmantelteil    sich ab  wärts     ungefähr    bis zu einer     waagrechten          Ebene,    die durch die     Flammrohrunterkante          hindurchgeht,

      und die     Breite    des     Unterzuges     ist gleich der ganzen     Breite        des    unter     dieser     Ebene     liegenden        Mantelabschnittes.    Der     Un-          terzug    kann     aus    einem     Kanal        bestehen,          durch    den die     Rauchgase    in gleicher Rich  tung     strömen,

          wobei    der Kanal eine     Ungs-          zwischenwand        haben    kann.     Statt        dessen        kann     der     Unterzug    auch aus einem von     hinten     nach vorn     gehenden        und        einem    von vorn  nach     hinten        zurückkehrenden        Rauehgaskanal          bestehen.        Der    Kanalquerschnitt soll     zweck-       <RTI  

   ID="0002.0082">   mässig        höchstens    annähernd gleich dem     Ge-          samtflamrnrohrqeurschnitt    sein.  



  Die     Isolierung    des     obern        Kesselmantel-          teils    hat zweckmässig     aussen    eine     Blech-          bekleidung,    welche sich abwärts bis auf die       Aussenfläche        des        Unterzugmauerwerkes        er-          streckt,    und zwar     vorzugsweise    bis     zum          Kesselhausfueboden.     



  Auch     bei        dem        vorliegenden        Kessel    kann  mit dem Unterzug eine der     bekannten        Nach-          schaltheizflächen        (Rauch@gasvorwärmer,        Über-          hitzer)        verbunden        sein,    oder man .kann     beide          Arten,

          nämlich    einen in     bekannter        Weise     zwischen     dem        Flammrohr    und     dem    Unter  zug     angeordneten        Überhitzer    und einen hin  ter den     Unterzug        geschalteten        Rauohgas-          vorwärmer        anwenden..            Durch    die     Kombination        gemäss    der     Er-          findung    sind die  <RTI  

   ID="0002.0133">   Vorzüge    der     beiden        be-          kannten        Mam=ohrkeeselarten        miteinander          vereinigt        und    deren     Nachteile        vermieden.     



  Ein     Auaführungebeispiel        des        Gegenstan-          des        der    Erfindung     ist    in der Zeichnung     dar-          gestellt.        Es        bedeuten:

            Fig.    1     einen    Längsschnitt durch einen       Flammrohrkessel    mit     Naehschaltheizflächen,          Fig.    2 einen     waagrechten        Schnitt        des          Unterzuges,          Fig.    3     einen        Querschnitt    durch den Kes  sel im     Bereich    des     Unterzuges.     



       Das        Beispiel        zeigt    einen     Flammrohr-          kessel    1 mit einem     Flammrohr    2. An die       Kesselräckwand    1'     schliesst    sich zum     Beispiel     eine     senkrechte,    das     Flammrohr    im Bogen       umfassende        Mauerwerkszunge    3 an, die bis  zu     einem        :

  Überhitzer    4     reicht,    der durch eine  Klappe 5     abgeschaltet        werden        kann.    Die       Zunge    3 setzt sich     unter        dem        Kessel    1 als  Zunge 6 fort und     teilt    den     seitlich    durch die  nur     sehr        niedrigen    Mauern 7     begrenzten          Unterzug    in einen     nach    vorn     gehenden    Ka  nal 8'     und    einen  <RTI  

   ID="0002.0199">   rüo'kkehrenden    Kanal 8".  An     letzterem        schliesst    sich     ein    durch eine  Wand 9     abgetrennter        Raum.        eines        Rauch-          gasvorwärmers    10 an, dem eine     mit    einer       Abschaltklappe    12     versehene        Zunge    11;

       vor-          gelagert        ist        während        die        Verbrennungsgase     im     Bereich    der     Vorwärmerohre    von deren       rechteckigen        Querrippen        geführt    werden.       Am.        Vorderende        des        Kessels        befindet        sich     eine     Flugaschengrube    13 mit Tür 14.  



  Wie aus     %.3,        ersichtlich,    ist der obere  Teildes     Kesselmantels        (ungefähr    zwei     Drit-          W        des        ganzen        Mantelumfanges)    nicht     be-          heizt,

          sondern    durch     eine    Isolierung 15 ge  gen     Wärmeverluste        geschnitzt.    Sie     reicht    ab  wärts     bis        ungefähr    zu der     durch    die     Unter-          kante        des        1lamarirohres    2, gehenden-, waag  rechten     Ebene,

          während    die     ganze        Breite    des       unter        dieser        Ebene        liegenden        Mantelabschnit-          tes    von dem     Unterzug        8'-8"    eingenommen       wird.     



  Die     Isolierung    15     kann        beispielsweise          durch    ein am     Kesselmantel        anliegendes          Formeisen    16     abgeschlossen        sein    und sich      über eine     ZwischenJa        ge    17 aus     Diatomit-          ma.sse,        Asbestwolle    oder     idergl.    auf     die        Mau-          ern,

      7     stützen.    Der Abschluss. und     Übergang     lässt sich aber auch     hiervon        abweichend    ge  stalten.     Das        Bekleidungsblech    18 der Iso  lierung 1.5     ragt        entweder    selbst bis     über    die       Mauern.    7, oder es     trägt        ein        Ergänzungsblech     19,

   das die     freiliegenden        Aussenflächen    der       Mauern    7     teilweise    oderganz überdeckt.  



  Die     .Strahlungsverluste        der    eingemauer  ten Kessel und     deren,        Falschluftgefahr    sind  auf     ein        Kleinstmass        heruntergedrückt,    denn  über dem     gesselhausfuss.boden    ist nur noch  ein sehr     kleiner        Mauerwerksteil    vorhanden,

    der durch die     gegebenenfalls    bis zum Fuss  boden     reichende        Bdechhekleidung        zusätzlich          geschützt        wind.    Der     Unterzug        -des    neuen     Kes-          sels    kann     immer    einen     dem    wirklichen.

   Be  darf     entsprechenden    Querschnitt     erhalten.          Seine        Gesamtbreite        ist    durch die     Grenze          zwischen        der        Isolierung    und der     Einmaue-          rung        festgelegt,

          und        durch    blosse Wahl der  zugehörigen Höhe     gelangt    man zu     dem        reeh-          nerisch        erforderlichen,        Querschnitt.    Dieser ist  im wesentlichen     rechteckig,    also     erheblich     einfacher als die     bisherigen    Seitenzüge.  



  Die auf dem Rost entwickelten Verbren  nungsgaredurchströmen das     Flammrohr        2-,          steigen    .rechts der Zunge  &      (Fig.    3) an der       geschlossenen        Klappe    5     vorbei        zum        Vor-          wärmer    4,     durobströmen    ihn und ziehen       links    der     Zunge    '3     abwärts        in    den     eisten          Unterzugkanal   <B>8',

  </B> kehren über der Grube 13  um und durch den     zweiten        Unterzugkanal    8"  nach     hinten    zurück.     .Sie    strömen vor der  Zunge 11     (Fig.l    und 2) bei     geschlossener          Klappe,    12     ,durch        eine    Hälfte des     Rauchgas-          vorwärrmers    10,

   wenden über     diesem        und     ziehen durch die     zweite        Vorwärmerhälfte    ab  wärts     hinter    der     Zunge    11     in    den     Kamin.     



  Die     unter    den     Flammrohren    befindliche       Wassermasse    braucht     nicht    (wie bei den       vollisolierten        Kesseln)        künstlich    in Umlauf       gehalten:    zu werden,     sondern        sie    wird dau  ernd, und     zwar    stärker als bei     den.    üblichen       eingemauerten        Kesseln    erhitzt.

   Die Gefahr       bedenklicher        Wärmespannungen        ist    besei  tigt. Die     Abgastemperatur    ist     niedriger    als    beiden     vollisolierten.    Kesseln, daher genügt  eine kleinere     Nachschalthelzfläche,    die     aus          Durchschnftswerkstoff        hergestellt        werden          kann,    und bei     S-attdampfbetrieb        besteht    die.

         Gefahm    der     Erbätzung    des     Vorwärmewassers     bis zur     Verdampfungsgrenze    nicht mehr.  Der     beschriebene    Kessel ist     viehseitiger    an  wendbar als der     eingemauerte    und der     voll-          isolierte        Kessel.     



  Sind beide     Klappen    5 und 12 offen, so       sind    der     Überhitzer    4 und der     Vorwärmer     10     ,abgeschaltet;    wovon man     vorteilhaft    beim  ersten     Anheizen    und     beim    täglichen     Wieder-          aufheizen    Gebrauch macht, das     sich    dann  rasch     und        günstig    vollzieht.

   Ist nur die       Klappe    5 offen, so     strömen    die Verbren  nungsgase durch     diese        Klappenöffnung,    also  nicht     durch    den     Überhitzer    4,     dagegen        durch     den     Vorwärmer    10. Ist     nur    die     Klappe    12  offen, so     bestreichen        die    Gase den     t)ber-          hitzer    4,     jed#öch    nicht den     Vorwärmer    10.  



  Die     bekannten        eingemauerten        Flamffn-          rahrkessel        eignen    sich im     wesentlichen     für     ,Sattdäampfbetrieb        (Kochdampferzeugung     usw.),     unl    bei den     vollisolierten        Kesseln    ist  die Benutzung beider     Nachschaltheizflächen     von     entscheidender        Bedeutung    für     die        Lei-          stung,

          weshalb    sie     überwiegend    zur Kraft  erzeugung in Betracht     kommen.    Die     vorlie-          gende        Kombination        lässt    sich vielen An  forderungen     zweckdienlich        anpassen..    Sie       kann        ,

  gegebenenfalls    ohne     Nachschaltheiz-          fläche        arbeiten    und     ferner    zum Beispiel für       Sattdampfbetrieb        nur    mit     einem        Rauchgas-          vorwIrmer,        sowie        bei        beachtlichem        Dampf-          bedarf    für     Kraftzwecke    ausserdem mit     einem          1\fberhitzer    ausgerüstet     werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Flammrohrkesseil mit einem oder mehre ren Flammrohren, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Teil des. Kess,edmantels in einer Ausdehnung von ungefähr zwei Drit teln des ganzen Mantelumfanges nicht be heizt, eondern @durch eine Isolierung gegen Wärmeverluste ,

geschützt und unter dem restlichen, untern Mantelteil, in dessen Be- reich. sich im wesentlichen die unter den Flammrohren liegende Wassermasse befin- det, ein Rauchgasunterzug angeordnet ist. UNTERANSPRÜCHE:

1. Flammrohrkeseel nach Patentanspruch, dadurch dass der obere, isolierte Kessel.mantelteil sich abwärts bis ungefähr zu einer waagrechten Ebene er streckt, die durch die Flammsoh@runter- kante hindurchgeht, und dass die Breite des Unterzuges,

gleich .der ganzen Breite des unter dieser Ebene liegenden Mantel- abschnittes ist. 2. Flammrohrkessel nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterzug aus einem Kanal besteht, durch den die Rauchgase in gleicher Richtung strömen.

3. Flammrohrkessel nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal eine Längszwischenwand aufweist. 4.

Flammrohrkesssel nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unter zug aus einem von hinten nach vorn ge- henden und einem von vorn nach hinten zurückkehrenden Rauchgaskanal besteht. 5.

Flammrohnkessel nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unter- zugquersohnitt höchstens, annähernd gleich dem Gesamtflammrohrquersehnitt ist.

6. Flammrohnkessel nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeiehnet, dass, die Isolie- rung des obern Kesselmantelteds eine äussere Blechbekleidung besitzt, die sich abwärts bis auf die Aussenflächen des Unterzugmauerwerkes erstreckt. 7.

Flammrohrkemel nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, die Blechbeklei- dung der Isolierung sich bis zum Keseel- hausfussboden erstreckt. B.

Flammrohrkemel nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dein Unterzug eine Nachschaltheizflächie ver- bunden ist. 9.

Flammrohnkessel naoh Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass hinter den Unterzug ein Itauchgasvorwirmer ge- schaltet und zwischen dem Flammrohr und dem Unterzug ein Überhitzer an geordnet ist.