DE2238240A1 - Dampfkessel - Google Patents

Description

Dipl-Phys. Reinfried Ffhr. v. Sdiorlemer ' Patentanwalt· -. ^D 4357 Hel$a-W1/Kastel .. ; ^Λ

Mariengrund 3a '.· .

Telefon 05605/2367 ■

Waagnei>-Bir6 Aktiengesellschaft, Wien.

S .

Dampfkessel,,

Die Erfindung betrifft einen Dampfkessel mit gegenüberliegenden tragenden Rohrwänden) ins·· besondere Flossenrohrwänden, die in Sammeleinrichtungen münden*

Im Dampfkesselbau ist es bis jetzt-üblich,, die Dampfkesjseldecke an einem Trägerrost aufzuhängen, der sich teilweise auf ein Kesselhaustragwerk bzw. auf die Rohrwände bei selbsttragenden Kon» struktionen abstützt* Dieser Trägerrost stellt «inen Stahlbauten dar, an dem die verschiedenen rohrförmigen Einrichtungen, wie z.B. Heizflächen, oder Einepritzkühler» befestigt sind. Bei den

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boknnnteu Konstruktionen wird somit ein separierter Tlautoil bonötict, dor erfindungsgemäß vermieden wordon soll.

Die Erfindung geht von der Tatsache aus, daß bei υ inein Kessel zwischen den einzelnen Samme1kammern ' und auch der Kessel trommel zahlreiche Verbindungen rohre angeordnet sind, die durch entsprechende Anordnung und Ausbildung die Statik der Rohrwände günstig beeinflussen können.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die tragenden "Rohrwände des Dampfkessels bzw. ihre Sammeleinrichtungen, wie z.B. Sammelkammern oder Kessel trommeln, durch eine zumindest zum Teil aus Verbindungsrohren bestehende kraftschlüsslge Konstruktion an mindestens einem Ende der Rohrwand verbunden sind.Vorzugsweise*ist die Konstruktion aus Verbindungsrohren zweier gegenüberliegender Sammelkammern mit der Dampfkesseltrommel gebildet, die durch ein Zwischenstück, vorzugsweise ein Zugband, miteinander verbunden sind·

Die Erfindung ist in den Fig. 1 bis 7 beispielsweise und schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt im Schrägriß die Rohrauekleidung eines Dampfkessels. Fig. 2 zeigt im Aufriß die Ausbildung einer Kesseldecke. Fig. 3 zeigt hiezu ein Detail im Kreuzriß, Fig. k zeigt einen Grundriß durch Fig. 2. Fig. 5 zeigt eine bekannte Konstruktion, während Fig· 6 hiezu die Erfindung illustriert. Fig. 7 zeigt ein ähnliches Detail wie Fig. 3.

Bei der in Fig. 1 beispielsweise dargestellten Kesselkonstruktion ist der Brennkammerkäfig von einer etwa C-fönnig gebogenen Rohrwand gebildet» dl· eine Boden-ι eine Seiten- und ein· Deokflttche

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der Brennkammer auskleidet. Seitlich zu dieser Rohrwand ist jeweils eine Rohrwand 2k angeordnet, die als Seitenwand bezeichnet wird und die von Sammelkammern 13 und Ik in der Nähe der Kesselauflagerung ausgeht und in die Sammelkammern 11 und 12 in der Höhe der Kesseltrommel 16 mündet· Die Sammelkammern 11 und 12 sind durch Verbindungsrohre 1 bis S mit der Kesseltrommel 16 verbunden· Diese Verbindungerohre laufen etwa normal zur Rohrwand Zk bis etwa in die Mitte zwischen die beiden Rohrwände Zk und werden von dort i'n die Kesseltrommel 16 geführt. Die Verbindungerohre 1 und 5 bzw. 2 und 6, 3 und 71 und k und 8 sind durch ein Zugband 15 miteinander kraftschHlseig verbunden, so daß sich oberhalb der Kesseldecke bzw. knapp ober ihr eine tragfähige Konstruktion ergibt, die sich beim Anfahren entsprechend der Erhöhung der Temperatur des in den Rohren strömenden Mediums dehnt, so daß kaum Zwangsspannungen in den Brennkammerkäfig eingebracht werden.

Unterhalb des Kesselbodens 23 sind die Sammelkammern 13 und "\k angeordnet, die ebenfalls Verbindungerohre 9 und 10 aufweisen, die jedoch an das Fallrohrsystem des beispielsweise' nach dem Naturumlaufsystem arbeitenden Strahlungskessel angeschlossen sind. Diese Verbindungsrohre 9 und 10 können nun ebenfalls durch ein Zugband \5 miteinander verbunden werden, so daß die tragenden Rohrwände bei der Wärmedehnung des Kessele in einer vertikalen Ebene bleiben und nicht aus dieser ausgebogen werden..Zum Verständnis der Situation verweisen wir auf die Figuren 5 und 6., In Fig. 5 ist schematisch ein Rohrgerüst dargestellt, bei dem die Sammelkammern 13 und 1k nicht miteinander verbunden sind, während die Fig. 6

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die beiden Sammelkammern 13 und ^k durch eine Zugverbindung, die beispielsweise wie in Fig. 1 ausgebildet ist, verbunden sind. Wird nun der Kessel infolge Wärmedehnungen beim An« oder Abfahren des Kessels breiter oder schmäler, so werden die Rohrwände unterhalb des Kesselbodens 23 ■■ leicht gekrümmt, da der entstehende Rahmen beim Fixlager fest eingespannt ist und die Reibungskraft im Loslager der Dehnungsbewegung entgegenwirkt· Es bleibt also bei einer Dehnungsbewegung das Loslager etwas zurück, was zu einer unliebsamen Beanspruchung der Rohrwand führt. Um diesem Übel abzuhelfen wird, wie in Fig. 6 dargestellt ist, der Rahmen mit Flossen,ausgebildet, in dem das Loalager mit dem Fixlager kraftschlüssig verbunden wird. Es wird somit eine Herabsetzung der Tragfähigkeit der auf Knick beanspruchten schlanken Rohrwände weitestgehend vermieden, so daß die Keeeelkonetruktion auch für größere Kesseleinheiten anwendbar wird.

In den Fig« 2, 3 und k ist die Ausbildung einer Kesseldecke im Detail dargestellt. Bei dieser Konstruktion sind die Verbindungsrohre der Sammelkammern 11 und 12 paarweise angeordnet, wobei die Sammelkaimner 1 aus Symmetriegründen nicht dargestellt wurde. Die Verbindungsrohre 1 bis 8 und 1* bis 8* sind in zwei Ebenen angeordnet, wobei die mit Strich gekennzeichneten Rohre unter jenen ohne Strich angeordnet sind. Es ist hiebei jeweils das Rohr 1 mit dem Rohr 1 *, bzw. 2 mit 2^f usw. durch Stege 17 verbunden, die keineswegs über die ganze Länge dee Rohres 1 angeordnet werden müssen. Durch die Anordnung der Stege bilden die Rohre 1, 1* bzw. 2, 2' usw. ein Trägersystem mit Ober- und Untergurt, wobei die beiden Gurte durch

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Stege 17 miteinander Verbunden sind» Auf* dem nun tragfähigen Tragwerk können verschiedene Kesseleinrichtungen, wie z.B. Heizflächen (Kessel·· docke oder SchottUborhitzer 20), oder Keseeleinrichtuupon, w.ift z.B. Binspritzkühler 21, angoorndet worden, ohne daß ein olgenen Traggerüst für diese Einrichtungen angeordnet werden muß. In Fig. J ist zu dieser Konstruktion ein Kreuzriß dargestellt, aös dem ersiohtlich ist, daß der letzte Steg 17 An der Nähe der Sammelkammer ti mit einem Fortsatz 22 ausgebildet .ist, mi-fc welchem sich die Tragkonstruktion auf* die Sammelkammer 11 abstützt· Eine ähnliche Konstruktion ist in Fig« 7 dargestellt, gemäß welcher der Steg etwa S-förmig ausgebildet ist und sich an den Flossen 25 der Rohrwand 2k , abstutzt* """·"'".·-

In Fig. k ist zu diesen Figuren ein Grundriß /dargestellt, so daß die, Führung der Verbirtdungs-- _r, rohre 2, 2· bzw. 3, J^f, oder k, k* klar ersichtlioh ist. Bei dieser Konstruktion werden jeweils zwei nebeneinander liegende Verbindungsrohre, wie z.B* 2, 2·, herangezogen, wobei das ohne Strich bezeichnete Rohr über das mit Strich bezeichnete gelegt wird. Bei dieser Anordnung der Verbindungs- ; rohre in zwei Ebenen müssen auch die Zwischenstück· 18, die in Fig« T als einfache Zugbänder 15 bezeichnet wurden, womentenstelf· ausgebildet »ein, so daß in ihnen die beiden Gurten ihre Fortsetzung finden keimen»

Die momentensteife Ausbildung der durch die Verbindungsrohre gebildeten Tragkonstruktiorn: ermöglicht die Ausbildung einer selbsttragenden Κ*»βeidecke, ohne die Verwendung Von keeseibaufreaiden Stahlbau«ienent*h. An dieser Tragkonstruktian

können cito Deckenrohre, Überhitzerheizflächen, Kühler, überhitzereammler und Regeleinrichtungen nngoortlnot werden« OarUberhlnaue gestattet die Konstruktion auch die Anordnung von Bühnen, Lauf» stegen und Isolierungen, die mit dem Kessel in weniger direktem Kontakt stehen.

Sind die Sammelkammern nur durch Zugbänder bzw. ihre Verbindungerohre entsprechend verbunden, so .können die Sammelkammern als Bandagenträger ausgebildet werden, so daß auch hier ein· wert· volle Einsparung möglich ist.

Als weiteres Anwendungsbeispiel der Erfindung wird die Entlastung der Rohrwände von Biegemomenten im Auflagerbereich angesehen. Selbsttragende Kessel werden häufig über Floesenwände abgestützt, wobei sie auf.· verschiedene Arten mit den Auflagern verbunden werden können. Die Einbindung in das Auflager erfolgt jedoch unterhalb des Brennkammerbodens, so dafl nun beim Eingreifen von horizontalen Kräften, wie z.B. Windkräften, Erdbebenkräften oder Reibungskräften während des Dehnvorganges des Kessele beim Anfahren oder Abkühlen, Biegemomente, wie sie in Fig. 5 durch, die schraffiert· Fläche dargestellt sind, vermieden werden können, wenn die Konstruktion, wie In Fig· 6 dargestellt, ausgeführt ist«

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Claims (1)

1. Patentansprüche ι

   M *J Dampfkessel mit gegenüberliegenden tragenden Rohrwänden, insbesondere Flossenrohrwänden, die in Sammeleinrichtungen münden, dadurch gekennzeichnet, daß die tragenden Rohrwände (2k) des Dampfkessels bzw. ihre Sammeleinrichtungen, wie z.B. Sammelkammern (11 bis 1*0 oder Kesseltrommeln (16) durch eine zumindest zum Teil aus Verbindungsrohren (i bis 10) bestehende, kraftschlüssige Konstruktion an mindestens einem Ende der Rohrwand (24) verbunden sind«

   2. Dampfkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstruktion durch Verbindung^rohre (1 bis 10) zweier gegenüberliegender Sammelkammern (1 bis 1A) mit der Dampfkesseltrommel (16) gebildet ist, die durch ein Zwischenstück (15, 18), Vorzugs-' weise ein Zugband (15)» miteinander verbunden sind (Fig. 1 bis k).

   3. Dampfkessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (18) biegesteif ausgebildet ist und in mehreren Ebenen an den Verbindungsrohren (1 bis. 8 bzw. 1· bis 8¹), angeschlossen ist (Fig. 3, ^, 7)· 1

   km Dampfkessel nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsrohre (1 bis 8, bzw. 1' bis 8') der Sammelkammern (11, 12) etwa in der Höhe der Ke se el trommel (16) in zwei Ebenen geführt sind und zumindest teilweise miteinander fluchten (Fig. 2 bis k). '■'

   III '

   5. Dampfkessel nach Anspruch 3 oder k, daduroh

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   gekennzeichnet, daß die Verbindungerohre (1 bis 8) bzw. (1¹ bis 8') der tiefsten und der höchsten Ebene zur Bildung einer Tragkonstruktion miteinander durch Stege (17) verbunden sind (Fig. 2, 3)*

   6. Dampfkessel nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (17) in der Nähe der Semmelkammern ("M, 12) auskragend ausgebildet sind und sich mit ihren freien Enden (22) auf die Sammelkammer (11) bzw. (12), bzw. an den Flossen (25) der tragenden Rohrwand (2k) abstützen (Fig. 3, 7).

   7· Dampfkessel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Verbindungerohre (1 bis 8, bzw. 1» bis 8·) und Zwischenstücke (18) einen Trägerrost bilden, auf dem Keeeelteile, wie z.B. Heizflächen (20) und/oder Einspritzkühler (21) aufgehängt und/oder abgestutzt sind (Fig. 2). '·

   8. Dampfkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelkammern (11 bis ^k) der Rohrwände (2k) an ihren Enden über ihre Verbindungerohre zur Ober- bzw. Untertrommel zusammengehalten und als Bandagenträger ausgebildet sind.

   9. Dampfkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelkammern (13· 1*0 in der Nähe ihrer Auflagerpunkte unterhalb des Kesselbodene (23) miteinander durch durchströmte Verbindungsrohre (9· 10) und Verbindungskonstruktionen (15, 18) verbunden sind, und zusammen mit den Rohrwänden (2k) einen geschlossenen Rahmen bilden (Fig. 1 und 6).

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   10t Dampfkessel nach mindestens einem der AnsprUohe 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Sammelkammern (1.1 # 12) der Rohrwflnde des Dampfkessels durch mit Stegen (17) verbundene Verbindungsrohre (1 bis 8j 1* bis 8*) zur Kesseltrommel (16) und durch biegesteife Zwischen· stücke (18) zur Bildung einer selbsttragenden warmen Kesseldecke verbunden sind» an der Heizfläohen (20) und anderes Kesselzubehör aufgehängt bzw· abgestutzt ist. _}

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