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Steilrohrkessel. Die unter der Bezeichnung Dreitrommelkessel bekannten
Steilrohrkessel, bei denen zwei wagerechte, parallelachsige Oberkessel durch je
ein Siederohrbündel mit einem darunter parallelachsig liegenden Unterkessel und
unter sich durch wagerechte Stutzen oder ein diese ersetzendes Rohrbündel verbunden
sind, zeigen den übelatand, daß der umlaufende Wasserstrom, der stets im vorderen,
dem sogenannten Steigrohrbündel, nach oben, im hinteren, dem s@ogenannten Fallrohrbündel,
nach unten gerichtet sein soll, zuweilen stockt und sogar eine umgekehrte Richtung
einschlägt. Diese Störungen im Umlauf sind sehr nachteilig für die Wärmeübertragung,
aber auch für die Dauerhaftigkeit der hochbelasteten Siederöhren, weil Wärmestauungen
infolge örtlich starker Dampfblasenansammlungen ,auftreten und weil auch Luftblasen,
die sonst von dem Umlaufstrom schnell in den Dampfraum befördert werden, bei stockendem
Umlauf an den Wandungen der Rohre und des Unterkessels haften bleiben und dort durch
Oxydation der Wandungen Anfressungen an diesen verursachen, durch welche die Wandungen
geschwächt und zerstört werden.
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Gegenstand der Erfindung isteine Einrichtung bei solchen Steilrohrkesseln,
durch welche die geschilderten Umlaufstörungenund ihre schädlichen Folgen sicher
vermieden werden. Sie ist entstanden aus der durch die Erfahrung und eingehende
Versuche gewonnenen Erkenntnis., daß die Umlaufstörungen hauptsächlich durch Dampfbildung
im Fallrohrbündel hervorgerufen werden, namentlich, wenn die Widerstände, die der
Umlaufstrom in den Röhren und in den Trommeln zu überwinden hat, besonders groß
sind.
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Die Fallrohre sind also entweder der Einwirkung der Heizgase gänzlich
zu entziehen, wodurch aber mit Rücksicht auf die erforderliche Nachgiebigkeit meistens
nur geringe Querschnitte untergebracht werden können, oder sie sind in den letzten
Zug des Kessels zu- verlegen und damit als Heizfläche nutzbar zu machen. Dann müssen
sie aber mit einem so weit unter Siedetemperatur liegenden Wasser versorgt werden,
daß eine eigentliche Dampferzeugung durch die schon abgekühlten Rauchgase nicht
mehr möglich ist.
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Der Gedanke, zwecks weitester Ausnutzung der Heizgase dem Speis,ewasser
eines Kessels die noch fehlende Flüssigkeitswärme im letzten Zuge zuzuführen, ist
nicht neu; auch die Teilung des hinteren Röhrenbündels von Dreitrommelkesseln in
zwei hintereinander beheizte Bündel, die in zwei durch eine Längsscheidewand getrennte
Abteilungen der hinteren Obertrommel getrennt einmünden, von denen die hintere das
Speisewasser empfängt, ist bekannt. Diese bekannten Dreitrommelkessel haben aber
den großen Übelstand, daß der vordere Teil dieses getrennten hinteren. Röhrenbündels
ausschließlich mit siedendem Wasser; aus der vorderen. Obertrommel kommend, beschickt
wird, so daß eine verhältnismäßig geringe Wärmezufuhr genügt, um in diesem vorderen
Teil des getrennten hinteren Röhrenbündels Dampf zu erzeugen und den: Umlauf zu
stören. Ein weiterer Nachteil dieser
bekannten Dreitrommelkessel
besteht darin, daß im hinteren Teil des getrennten hinteren Röhrenbündels, dem das
kalte Speise-Wasser zugeführt wird, kein eigentlicher Um:aufstattfindet, er vielmehr
wie .eine Vorwärxneheiz-$,äche wirkt, und daß infolge des schweren kühlen Speisewassers
der Wasserspiegel im hinteren Abteil des hinteren Oberkessels beträchtlich unter
den Wasserspiegel des übrigen Kessels sinkt, ja daß die hintersten Röhren sogar
im oberen Teil unter Wassermangel leiden.
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Die Erfindung besteht nun darin, daß die im hinteren Oberkessel eingebaute
Längsscheidewand, durch welche er in zwei Abteilungen geteilt wird, in welche die
beeiden Teile des hinteren durch eine Zuglenkwand getrennten Rohrbündels gesondert
einmünden, mit zahlreichen kleinen Löchern versehen wird. Durch diese Löcher strömt
der Hauptumlaufstrom mit so großer Geschwindigkeit in die hintere Abteilung des
hinteren Oberkessels, in welche die Speisung erfolgt, daß ein Rückströmen aus dieser
Abtei:ung in die vordere eine Dampfbildung im Fallrohrbündel sicher verhindert und
die volle Druckhöhe des hinteren Wasserspiegels im Unterkessel für den W asserum'auf
wirksam gemacht wird.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform
dargestellt. Abb. i ist ein Längsschnitt durch den Dreitrommelkessel samt Einmauerung,
Abb.2 ein Teilschnitt des hinteren Oberkessels.
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Die beiden Oberkessel i und 2 sind finit dem Unterkessel 3 und unter
sich in üblicher Weise durch Siederohrbündel 4, 5 und 6 verbunden. Unterhalb des
vorderen Siederohr'oündels 4 ist irgendeine Feuerung bekannter Bauart, z. B. ein
Kettenwanderrost, untergebracht, derart, daß dieses S.iederohrbün.del 4 die Strahlungsbeheizung
aus dem Feuerungsraume und die Berührungsbeheizung der Heizgase aus erster Hand
erhä:t, wodurch in sämtlichen Röhren dieses Bündels eine starke Dampfentwicklung
stattfindet.
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Die Heizgase ziehen nach Verlassen des Siederohrbündels 4 durch den
überhitzer 9, von da absteigend durch das S.iederohrbündel 7, das durch die Scheidewand
i o von dem Fallrohrbündel 5 getrennt ist, und dann wieder aufsteigend durch das
letztere und Weiber zum Rauchgas-Speisewasservorwärmer oder gleich zum Fuchs.
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Das Siederohrbü@ndel 7 mündet in die durch .eine mit zahlreichen Löchern
versehene Scheidewand i i abgetrennte besondere Abteilung 13 des hinteren Oberkessels
2, die also im Wasserraum nur durch 'die zahlreichen Löcher 18 mit der anderen Abteilung
i-, dies ei Trommel in Verbindung steht. Die Speisung erfolgt in diesen Raum 13.
Die durchlöcherte Scheidewand i i läßt alsoeiners@eits den vom vorderen Oberkessel
durch das Rohrbündel 6 kommenden Hauptwasserumlaufstrom aus dem vorderen Raum 12
durch die in ihr vorhandenen Löcher hindurch in den Mischraum 13 treten, verhindert
aber anderseits wegen der in den Löchern herrschenden beträchtlichen Strömungsgeschwindigkeit
dieses Hauptumlaufwasserstromes einen Austritt des in Raum 13 eingespeisten. Frischwassers
in den Raum 12.
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Den Röhren 5 wird also das gesamte Speisewasser zugeleitet und diesem
noch so viel Wasser des Hauptumlaufes zugemischt, daß ihr Wassierbedarf unter allen
Umständen gedeckt ist; sie werden somit immer mit reichlichen Mengen kühlen Wassers
versorgt, dem zunächst noch die fehlende Flüssigkeitswärme zugeführt werden muß,
ehe überhaupt eine Dampfbildung möglich ist. Eine Dampfentwicklung und damit .eine
Umkehrung des Wasserumlaufes ist also in diesen Fallrohren 5 wirksam verhindert.
In dem Unterkessel IS, 14, 16 wird demgemäß auch bei starker Beanspruchung immer
genügend Fallrohrdruckhöhe vorhanden stein, so daß damit die Eintrittsgeschwindigkeit
des Umlaufwassers in das Steigrohrbündel 4 einen Höchstwert erreicht.