DE1526918C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen stehenden Dampferzeuger mit einem Außenmantel und aus lotrechten Wasserrohren gebildeten, konzentrisch angeordneten Rohrkäfigen. Bei einer derartigen, bekannten Kesselausführung umschließt der innere Rohrkäfig die Brennkammer und ist mit Rauchgasdurchtrittsstellen in die durch die Rohrkäfige gebildeten Rauchgaszüge versehen (französische Patentschrift 1 303 016).

Bei dieser bekannten Ausführung ist der Brenner am unteren Ende der Brennkammer angeordnet und sind lediglich zwei Durchtrittsöffnungen vom ersten in den zweiten Zug vorgesehen, die am Umfang unmittelbar nebeneinander und gegenüber dem Rauchgasabzug liegen. Aus diesen Gründen geht die Brennerflamme axial nur ein einziges Mal durch den Brennerraum und werden die Rohre des inneren Wasserrohrmantels unmittelbar von der Flamme beaufschlagt. Die Temperaturen sind entsprechend hoch, so daß Überhitzungen zu befürchten sind.

Des weiteren treten durch die Durchtrittsöffnungen nicht etwa Rauchgase sondern noch nicht ausgebrannte Flammenströme aus. Hierdurch können insbesondere an diesen Austrittsstellen örtliche Überhitzungen auftreten. Außerdem kann die Flamme nicht einwandfrei ausbrennen. Die Lebensdauer der Rohre des inneren Wasserrohrmantels ist deshalb aus beiden Gründen abgekürzt.

Außerdem wird die Flamme einseitig nach den beiden nebeneinanderliegenden Durchtrittsöffnungen hingezogen. Das Flammenbild ist deshalb nicht symmetrisch, die Ausnutzung der Flammenwärme nicht gleichmäßig und damit unvollkommen.

Schließlich sind nur zwei Durchtrittsöffnungen vorgesehen, so daß die Rauchgasgeschwindigkeiten

ίο an dieser Stelle, entsprechend aber auch an den übrigen Stellen des Rauchgasdurchganges durch den Dampfkessel, verhältnismäßig hoch sind. Die Rauchgaswärme wird deshalb nicht in günstigster Weise ausgenutzt und der Strömungswiderstand durch den Dampferzeuger ist so hoch, daß mit Spezialbrennern gearbeitet werden muß. Die Verwendung serienmäßiger Blockbrenner, bei denen Brenner und Gebläse zu einer Einheit zusammengefaßt sind, ist deshalb hier nicht möglich, wenn hohe Kesselleistungen erzielt werden sollen.

Der Erfindung liegt deshalb im wesentlichen die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung einer durch die Umkehrflamme gegebenen symmetrischen Rauchgasströmung innerhalb der Brennkammer die Anlage so zu gestalten, daß außerhalb der Brennkammer eine möglichst intensive Querströmung, d. h. quer zu den Rohrachsen der außenliegenden Heizflächen, auftritt, um den Wärmeübergang an diesen außenliegenden Heizflächen und an der Außenseite des inneren Rohrkäfigs zu erhöhen. Durch Erhöhung des Wärmeüberganges ist es dann möglich, bei einer vorgegebenen Leistung des Dampferzeugers diesen im Volumen so zu beschränken, daß das Produkt aus

, Wasserinhalt und dem Genehmigungsdruck die Zahl 10 nicht übersteigt, wodurch wiederum möglich wird, derartige Dampferzeuger unter, neben oder über bewohnten Räumen sowie in Arbeitsräumen zur Aufstellung zu bringen.

Dies gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß die Zahl der Durchtrittsstellen vom Brennraum zum ersten Rauchgaszug kleiner als die Zahl der den inneren Rohrkäfig bildenden Rohre ist, wobei diese Durchtrittsstellen gleichmäßig über den Umfang des inneren Rohrkäfigs verteilt und am brennerseitigen Ende des inneren Rohrkäfigs angeordnet sein sollen, sowie daß mehrere Wasserrohre des äußeren Rohrkäfigs, die in Umfangsrichtung in der Mitte zwischen den Durchtrittsstellen des inneren Rohrkäfigs liegen, mit Rauchrohren ausgestattet sind, die über Krümmer an den den Durchtrittsstellen des äußeren Rohrkäfigs entgegengesetzten Enden an den letzten Rauchgaszug angeschlossen sind.

Es ist zwar bekannt, die Durchtrittsstellen der Rauchgase am brennerseitigen Ende des inneren Rohrkäfigs anzuordnen (deutsche Auslegeschrift 1186 876), jedoch wird hierbei der innere Rohrkäfig nicht aus lotrechten Wasserrohren gebildet und sein hierbei insbesondere nicht die übrigen Maßnahmen getroffen, die gemäß der Erfindung vorgesehen sind, so daß auch die Aufgabe nicht erfüllt werden kann. Des weiteren ist es bekannt, Wasserrohre mit Rauchrohren auszustatten (österreichische Patentschrift 210 442), jedoch gilt insoweit ähnliches wie zur vorerwähnten, bekannten Ausführung: Dieses Merkmal ist nur als solches, nicht aber in Verbindung mit den übrigen Merkmalen benutzt worden.

Um eine weitere Vergleichsmäßigung der Strömung der Rauchgase und damit eine noch bessere

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Ausnutzung der Wärme sowie eine Verminderung Ein Brenner 15 üblicher Serienkonstruktion mit des Strömungswiderstandes und eine entsprechende Ventilator ist im Boden 16 des Dampferzeugers anLeistungssteigerung selbst bei Verwenden einfacher geordnet, so daß die Flamme in Richtung des Pfeiles Brenner zu erreichen, ist gemäß der Erfindung vor- 17 nach oben stößt. Hier wird sie allseits symmegesehen, die Eintrittsöffnungen je zweier einander 5 trisch um 180° gemäß den Pfeilen 18 umgelenkt und benachbarter Rauchgasrohre einander zugewandt an- gelangt gemäß den Pfeilen 19 (Fig. 1 und2) durch zuordnen. die Durchtrittsöffnungen 13 in einen ersten Rauch-

Mit der gleichen Zielsetzung läßt sich hierbei zu- gaszug 20, der zwischen dem inneren Rohrkäfig 9

mindest das den mit Rauchgasrohren ausgestatteten und dem isolierten Mantel 5 des Dampferzeugers

Wasserrohren des äußeren Rohrkäfigs nächstste- io liegt. In diesem Zug ist ein äußerer Rohrkäfig 21

hende Wasserrohr des inneren Rohrkäfigs ebenfalls vorgesehen, der die gleiche Anzahl von Wasserroh-

mit einem Rauchgasrohr versehen und über einen ren 22 aufweist wie der innere Rohrkäfig 9, so daß

Krümmer an den letzten Zug anschließen. die Abstände der Wasserrohre im Außenkäfig so

Die Erfindung ist an einem Beispiel beschrieben. groß sind, daß eine Reinigung auch zwischen den

Hierbei zeigt 15 beiden Mänteln ohne weiteres von außen her mög-

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Dampfer- lieh ist.

zeuger nach der Erfindung mit Wasserrohr-Außen- Die Wasserrohre 22 des äußeren Rohrkäfigs 21

mantel, sind zu zwei Drittel mit Rauchgasrohren 23 ausge-

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie H-II der Fig. 1. stattet, deren Eintrittskrümmer 24 — wie Fig. 2 er-

Der dargestellte Dampferzeuger besteht aus einem 20 kennen läßt — einander zugewandt sind, während

wärmeisolierten Außenmantel 5, einem unteren zwischen je zwei derartigen mit Rauchgasrohren ver-

Ringraumö und einem oberen Ringraum 7, dessen sehenen Wasserrohren 22 jeweils ein rauchrohrloses

Höhe größer ist als sein Ringdurchmesser. Die Wasserrohr 25 im äußeren Rohrkäfig vorgesehen ist,

Brennkammer 8 wird durch einen inneren, zylin- das als Fallrohr dient.

drischen Rohrkäfig 9 gebildet, der aus im Schnitt 35 Die Strömung der Rauchgase geht zunächst mit dargestellten Wasserrohren 10 besteht. Diese sind je- Querkomponente 26 an der Innenfläche des inneren weils von Rauchgasrohren 11 durchsetzt. Die Was- Rohrkäfigs 9 entlang, tritt durch die im Abstand vonserrohre 10 des inneren Rohrkäfigs 9 sind in Um- einander liegenden Durchtrittsöffnungen 13 in den fangsrichtung im Abstand voneinander angeordnet ersten Rauchgaszug 20, umspült hierbei mit Quer- und — wie F i g. 2 erkennen läßt — untereinander 30 komponente die Rückseiten der Wasserrohre 10 des durch Stege 12 verbunden. Die vollangelegten Stege . inneren Rohrkäfigs 9 und die gesamten Mantelflä-12 in F i g. 2 erstrecken sich über die gesamte, freie chen der Wasserrohre 22 und 25 des äußeren Käfigs Länge der Wasserrohre des inneren Rohrkäfigs 9, und tritt in einen zweiten Zug einerseits gemäß Pfeil während die kreisförmig angelegten Stege 12' unten. 27 von der rückwärtigen Seite her in die Eintrittsim Abstand von der Ringkammer 6 enden, so daß* 35 krümmer 14 der in den Wasserrohren 10 des inneren hier eine Anzahl von auf dem Umfang gleichmäßig Rohrkäfigs 9 angeordneten Rauchgasrohre 13, anverteilten, freien Durchtrittsöffnungen 13 zwischen dererseits gemäß Pfeil 28 in die entsprechenden Einden Wasserrohren 10 entsteht, die einen Bruchteil trittskrümmer der in den Wasserrohren 22 des äußeder Zahl der Wasserrohre ausmacht. ren Rohrkäfigs angeordneten Rauchgasrohre 23, um

Die Rauchgasrohre 11 sind mit Krümmern 14 40 aus beiden Rauchgasrohrgruppen gemäß den Pfeilen (F i g. 2) ausgestattet, welche oben die Rohrwandun- 29 in einen ringförmigen, unter dem Ringraum 6 liegen der Wasserrohre 10 nach der Außenseite des in- genden Rauchgasabzug 30 und von dort in einen Kaneren Rohrkäfigs 9 durchsetzen. min zu gelangen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Stehender Dampferzeuger mit einem Außenmantel und aus lotrechten Wasserrohren gebildeten konzentrisch angeordneten Rohrkäfigen, wobei der innere Rohrkäfig die Brennkammer umschließt, mit Rauchgasdurchtrittsstellen in die durch die Rohrkäfige gebildeten Rauchgaszüge, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Durchtrittsstellen (13) vom Brennraum (8) zum ersten Rauchgaszug (20) kleiner als die Zahl der den inneren Rohrkäfig (9) bildenden Rohre (10) ist, daß diese Durchtrittsstellen gleichmäßig über den Umfang des inneren Rohrkäfigs (9) verteilt und in an sich bekannter Weise am brennerseitigen Ende des inneren Rohrkäfigs angeordnet sind und daß mehrere Wasserrohre (22) des äußeren Rohrkäfigs (21), die in Umfangsrichtung in der Mitte zwischen den Durchtrittsstellen (13) des inneren Rohrkäfigs (9) liegen, in an sich bekannter Weise mit Rauchgasrohren (23) ausgestattet sind, die über Krümmer (24) an den den Durchtrittsstellen des inneren Rohrkäfigs (9) entgegengesetzten Enden an den zweiten Rauchgaszug angeschlossen sind.

2. Stehender Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnungen (Krümmer. 24) je zweier einander benachbarter Rauchgasrohre (23) einander zugewandt sind.

3. Stehender Dampferzeuger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das den mit Rauchgasrohren ausgestatteten Wasserrohren (22) des äußeren Rohrkäfigs (21) nächststehendes Wasserrohr des inneren Rohrkäfigs (9) ebenfalls mit einem Rauchgasrohr (13) versehen und über einen Krümmer (14) an den zweiten Zug (17) angeschlossen ist.