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Steilrohrkessel. Die Erfindung bezieht sich auf einen Steilrohrkessel
mit dachartiger Anordnung des aus zwei Rohrbündeln und zugehörigen, unteren und
oberen Trommeln bestehenden Verdampferteiles über dem Rost. Bei derartigen Steilrohrkesseln
ist häufig die Verdampfung in dem vorderen Rohrbündel nicht so stark wie in dem
hinteren Rohrbündel, das an den zweiten Heizgaszug grenzt, weil die Feuergase durch.
dieses hintere Rohr-
Bündel frei hindurchströmen, während das vordere
Rohrbündel nur zum Teil durch die Strahlwärme des Rostes beheizt wird. Beim vorderen
Rohrbündel dienen demgemäß in erster Linie fast nur die dem Verbrennungsraume naheliegenden
Wasserrohrreihen zur Verdampfung. Dadurch leidet auch der insbesondere bei Hochdruckdampferzeugung
höchst wichtige Wasserumlauf im Kessel. Die Erfindung beseitigt diese Nachteile
und bewirkt, daß einerseits das vordere Rohrbündel bei derartigen Steilrohrkesseln
stärker der Einwirkung der Feuergase ausgesetzt und daß die einzelnen Rohrreihen
dieses vorderen Bündels gleichmäßiger beheizt werden, und daß andererseits der Wasserumlauf
im Kessel sich günstiger gestaltet. Erreicht wird dies durch den Einbau von Überhitzerrohren
in das hintere, an den zweiten Heizgaszug grenzende Wasserrohrbündel sowie durch
besondere Anordnung von unbeheizten Fall-bzw. Verbindungsrohren und durch Abbiegung
eines Teiles der Rohre des hinteren Rohrbündels zum oberen Behälter des vorderen
Rohrbündels.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
dargestellt. Abb. i ist ein Schnitt durch den Steilrohrkessel, während Abb. 2 ein
Querschnitt nach Linie I-I, in der Pfeilrichtung gesehen, ist.
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Der Kessel besteht aus einem Verdampfer- j teil A und einem V orwärmerteil
B. Der Verdampferteilweist über dem Rost i dachartig angeordnet zwei Wasserrohrbündel2
und 3 auf. Das Wasserrohrbündel2 liegt schräg, während die Rohre des Bündels 3 ungefähr
senkrecht verlaufen. Zum vorderen Wasserrohrbündel 2 gehört ein unterer Behälter
4 und ein oberer Behälter 5, während zum hinteren Wasserrohrbündel3 ein unterer
Behälter 6 und ein oberer Behälter 7 gehören. Der Dampfraum des oberen Behälters
5 des vorderen Rohrbündels steht mit dem Dampfraum eines weiteren unbeheizten Behälters
8 durch Verbindungsrohre 9 in Verbindung. Unbeheizte Fallrohre io führen außerhalb
einer Wand i i vom Behälter 8 zum unteren Behälter 4. Der Behälter 8 steht im Dampfraum
weiter mit dem Behälter 7 durch Rohre 12 in Verbindung und ferner mit einem Dampfsammler
13, aus dem der Dampf durch Lei- i tung 14 zur Naßdampfkammer 15 eines Über- j hitzers
16 strömt. Die Rohre dieses Über- , hitzers sind zwischen den Wasserrohren des hinteren
Bündels 3 gleichlaufend mit diesen angeordnet und zwischen ihnen so verteilt, wie
es in Abb.2 angegeben ist. Der überhitzte Dampf strömt aus einem Heißdampfsammler
17 zur Verwendungsstelle. Der Vorwärmer B besteht aus einem unteren Behälter
18, Rohren i9 und oberem Behälter 2o. , Von diesem führt eine Speiseleitung 2i zum
oberen Behälter 5 des vorderen Rohrbündels 2. Den unteren Behälter 4. des vorderen
Rohrbündels verbinden unbeheizte Verbindungsrohre 22 mit dem unteren Behälter 6
des hinteren Rohrbündels. Ein an den Verbrennungsraum grenzender Teil der Rohre
des hinteren Wasserrohrbündels 3 ist, wie bei 23 zu erkennen ist, nicht an den oberen
Behälter 7 des hinteren Wasserrohrbündels, sondern an den oberen Behälter 5 des
vorderen Wasserrohrbündels angeschlossen, indem diese Wasserrohre am oberen Ende
abgebogen sind. Die Behälter 5, 7 und 8 sind durch Wasserausgleichrohre-24 miteinander
verbunden. Der unbeheizte -Behälter 8 kann fortbleiben; dann sind -die unbeheizten
Fallrohre zwischen den Behältern 4 und 5 angeordnet, wie bei io' angedeutet ist.
Der Dampfsammler 13 würde dann oberhalb des Behälters 5 liegen.
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Durch den Einbau des eingehängten Überhitzers 16 zwischen die Rohre
des hinteren Wasserrohrbündels 3 wird der Weg der Feuergase, die ohne diesen Überhitzer
ungehindert durch dieses Wasserrohrbündel zum zweiten Heizgaszug strömen könnten,
behindert. Es tritt ein Stau der Feuergase ein, und diese werden gezwungen, das
vordere Rohrbündel in stärkerem Maße zu bestreichen, als es ohne den eingebauten
Überhitzer der Fall sein würde. Auf diese Weise wird das vordere Rohrbündel 2" das
sonst hauptsächlich nur durch Strahlung Wärme aufnimmt, wesentlich stärker beheizt.
Die Feuergase nehmen etwa den durch den gebogenen Pfeil angedeuteten Weg, d. h.
sie strömen oben in das vordere Rohrbündel ein, fallen abgekühlt nach unten und
mischen sich dann mit den vom Rost kommenden heißen Feuergasen. Auf diese Weise
wird das vordere Rohrbündel wesentlich stärker zur Verdampfung herangezogen und
besser ausgenutzt. Gleichzeitig werden die Rohre des hinteren an den zweiten Heizgaszug
grenzenden Rohrbündels 3 infolge der Mischung der heißen Feuergase mit den im Rohrbündel
2 bereits abgekühlten Feuergasen milder beheizt, als wenn die ungekühlten, sehr
heißen Feuergase ungehindert in das hintere Rohr- j Bündel ein- und hindurchtreten
könnten. Dies ist deshalb von besonderem Vorteil, weil dadurch die Haltbarkeit der
Wasserrohre und Überhitzerrohre gewährleistet wird. Bei Kesseln, die für Drücke
bis ioo Atm. und mehr bestimmt sind, kann man nämlich die lichten Weiten der Wasserrohre
nicht so groß wählen wie bei Kesseln für geringere Betriebsdrücke. Dabei würde bei
sehr starker Beheizung durch Stichflammen die Gefahr eintreten, daß - die Rohre
hauptsächlich mit Wasserschaum gefüllt und schlecht gekühlt
@lnd.
Die Bildung des Wasserschaumes wird allerdings schon durch den hohen Dampfdruck
wesentlich gemildert, sie wird indessen erst durch die linte milde Beheizung des
hinteren Wasserrohrhündels auf ein zulässiges Maß herabgesetzt. Gleichzeitig wird
durch die verhältnismäßig gleichmäßige Beheizung aller Wasserrohre eine angenähert
gleichmäßige. Ausdehnung der Kesselrchre erreicht, was für das Dichthalten der Einwalzstellen
von großem Vorteil ist.
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Die Wichtigkeit des richtigen und guten Wasserumlaufes hei- derartigen
Hocbdruckkesseln ist bekannt. Bei der Erfindung wird daher auf den Wasserumlauf
besonderer Wert gelegt. Zu diesem Zweck erfolgt einmal die Speisung des aus dein
Vorwäriner koinrnenden Wassers in den oberen Behälter 5 des vorderen Wasserrohrbündels.
Ferner ist der Behälter 5 bzw. wenn der Behälter 8 vorgesehen ist, dieser Behälter
durch Ausgleichrchre 24. und unbeheizte Fallrohre to' lzw. io mit dein unteren Behälter
4 devorderen Rohrbündels verbunden. Das 1cältere Speisewasser mischt sich dann in
dein oberen Behälter mit dein Kesselwasser und fällt in der unbeheizten Rohrreihe
zum unteren Behälter d., von dein es durch die unbeheizten Verbindungsrohre 22 zum
unteren Behälter 6 des Rohrbündels 3 strömt. In dein senkrecht stehenden kohrbündel
3 steigt dann das Wasser nach oben. Die Abbiegung eines Teiles der Rohre des Rohrbündels
3 bei 23 zum oberen Behälter 5 ist vorgenommen einmal, um den Wasserumlauf innerhalb
des Rohrbündels 2 zu fördern, und weiter, um eine möglichst gleichmäßige Belastung
der gesamten Verdampfungsoberfläche des Verdampfers A zu erzielen. Der Wasserumlauf
wird hauptsächlich in zwei Strömungen erfolgen. Erstens von dein oberen Behälter
5 hzw. von den oberen Behältern 5 und 8 durch die Fallrohre io' bzw. io zur Trommel.,
weiter über die Rohre 22 zur Trommel 6 und durch die bei 23 abgebogenen Rohre des
Wasserrohrbündels 3 zur Trommel 5. Ein zweiter Hauptumlauf wird dann senkrecht zu
diesem angegebenen Umlauf in dem Wasserrohrbündel 3 und den Trommeln 6 und 7 erfolgen,
d. h. also in Abb. i senkrecht zur Zeichnungsebene mit Hilfe von seitlichen Fallrohren,
die geschützt im Mauerwerk liegen. Außerdem findet selbstverständlich ein Wasserumlauf
dadurch statt, daß das Wasser in den unbeheizten Rohren io bzw. io' nach unten fällt
und in den beheizten Rohren des rcrderen Rohrbündels 2 nach oben steigt.