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Dampferzeugungsanlage mit in die Dampfräume des Oberkessels eingebauten,
vom Speisewasser durchflossenen Pfannen. Bei bekannten Kesselanlagen, in denen in
einen oder mehrere Kessel besondere ' Kieselpfannen oder Kieselflächen eingebaut
werden, sind diese in der Hauptsache für das Auskochen des Speisewassers bestimmt;
doch auch diesen Zweck erfüllen sie nur unvollkommen, da die Wassergeschwindigkeit
in ihnen zu groß ist. Insbesondere aber ist der Wasserinhalt der Pfannen so gering,
daß das in ihnen enthaltene Wasser nicht zur schnellen Verdampfung herangezogen
werden kann, wenn die Anlage eine Dampfentnahmespitze zu überwinden hat. Auch die
Verdampfungsoberfläche solcher Pfannen ist meist zu klein, als daß mit ihr eine
wesentliche Vergrößerung der Verdampfungsoberfläche des Kessels hervorgerufen werden
könnte. Vielfach streicht auch der Dampf neben den Pfannen vorbei, so daß nur ein
geringer Teil desselben in lebhaften Wärmeaustausch mit dem Wasserinhalt der Pfannen
kommt.
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Bei der neuen Kesselanlage schließen sich die Pfannen unmittelbar
an drei der Kesselwände seitlich an, so daß der von unten kommende Dampf in seiner
ganzen Menge einmal unten und einmal oben an den Pfannen entlanggeführt wird. Es
findet dadurch eine intensive zwangläufige und unbedingt genügende Erwärmung des
Wassers bis auf die Verdampfungstemperatur statt.
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Ferner sind die Pfannen so groß bemessen, daß sie wirkliche Speicherfähigkeit
besitzen, so daß sie bei fallendem Druck Wärme abgeben und daher Wasser aus ihrem
eigenen Wärmeinhalt nachverdampfen und bei steigendem Druck wieder Wärme aufnehmen
können. Die Pfannen wirken also als Wärmespeicher. Ihre Verdampfungsoberfläche beträgt
bei der neuen Anlage ein Mehrfaches der Verdampfungsoberfläche des Kessels.
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Weiterhin sind auch die Querschnitte der einzelnen Pfannen so groß,
daß infolge der geringen Wassergschwindigkeiten sich die ausgekochten Unreinigkeiten
ablagern können, ohne daß sie von dem durchfließenden Wasser mitgerissen werden.
Die Speicherfähigkeit der Anlage wird noch dadurch erhöht, .daß der Kessel mit einem
oder mehreren Wärmespeichern mittelbar oder unmittelbar verbunden ist, in welche
ebenfalls Speicherpfannen eingebaut sind. Durch eine geeignete Verbindung der Pfannen
und der Speicher mit dem Kessel kann eine große Mannigfaltigkeit in der Speicherung
von Wasser und Dampf erzielt werden.
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In den Abb. i und 2 der Zeichnung ist die Erfindung in ihrerbaulichenAusgestaltung
dargestellt. Abb. i zeigt einen Querschnitt durch die ganze Anlage, Abb. 2 einen
Längsschnitt durch den Oberkessel mit Wärmespeicher. i ist ein Oberkessel, 2 ein
Unterkessel, 3 das vordere, q. das hintere Heizröhrenbündel. Der obere Teil des
Oberkessels i dient als Dampfraum. Der Weg der Feuergase ist durch Pfeile angedeutet.
Geleitet werden die Gase durch die äußeren Kesselummantelungswände 5, die Zuglenkwände
6 und 7 und die Regulierklappe B.
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Um den Wasserinhalt des Kessels zu vergrößern, sind in den Dampfraum
des Oberkessels i die Pfannen 9 eingebaut, die einerseits an den Mantel des Oberkessels
i anschließen und an ihren entgegengesetzten Enden verzahnte Überlaufränder io besitzen.
Zur weiteren Vergrößerung der Dampf- und Wasserräume des Kessels ist über dem Oberkessel
x ein Speicher ii angeordnet. Dieser Speicher ist durch Stutzen 12 mit dem Oberkessel
i verbunden. Auch im Innern des Speichers ii sind Pfannen 9 mit Rändern io angeordnet.
Die Wände 13 (Abb. 2) schließen an die obere Pfanne 9 an und bilden besondere Entschlammungskammern
14-In dem oberen oder bei Fehlen des Speichers ii in dem unteren Raum 1q. wird durch
das Speiserohr 15 das Wasser in den Kessel geleitet. Es wird zunächst den Raum 1q.
füllen, dann in die obere Pfanne und schließlich über den Rand io derselben überlaufen
nach der nächst unteren Pfanne, nachdem sich diese gefüllt, zur nächsten und so
fort, bis es schließlich in das Wasser des Oberkessels i fließt und an dem Kreislauf
innerhalb des Kessels, Oberkessel i, Röhrenbündel
4., Unterkessel
2, Röhrenbündel 3, Oberkessel, teilnimmt.
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Der Kesseldampf wird durch den Einbau der Pfannen 9 gezwungen, alle
Pfannen nacheinander zu bestreichen. Er erhält ihren Wasserinhalt stets auf Verdampfungstemperatur.
Hierdurch wird das Speisewasser, ehe es in die Röhrenbündel 3 und .1 gelangt, gründlich
ausgekocht und entgast. Da der Querschnitt der Pfannen 9 sehr groß ist, so ist die
Wassergeschwindigkeit darin nur sehr gering, so daß sich die Unreinigkeiten ablagern
können. Letztere werden von Zeit zu Zeit von den Räumen 14 aus entfernt, wozu die
Wände 13 abnehmbar eingerichtet oder darin Reinigungsöffnungen mit Verschlüssen
vorgesehen sind. Die Räume 14 werden für sich besonders durch die Rohre 16 entschlammt.
Durch das Dampfentnahmerohr 18 wird der Dampf auf der ganzen Länge des Speichers
ii gleichmäßig entnommen.
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Durch entsprechende Wahl der Größe und Anzahl der Speicher ii und
der Pfannen g hat man es in der Hand, den Wasserinhalt und den Dampfraum eines Kessels
dem mehr oder weniger schwankenden Dampfbedarf eines Betriebs anzupassen. Man ist
in der Lage, auf die geschilderte Art den Wasserinhalt, den Dampfraum und die Verdampfungsoberfläche
auf ein Vielfaches derjenigen eines normalen Kessels früherer Bauart zu vergrößern,
einem solchen Kessel die Eigenschaften eines Großwasserraumkessels mit Speicheranlage
zu verleihen.
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Um dem Dampf freien Durchgang zu verschaffen, sind die Ränder io der
Pfannen g sägeförmig- gestaltet, damit das Wasser in einzelnen dünnen Strahlen überfließt
und dazwischen der Dampf durchströmen kann. Bei verstärkter Dampfentnahme tritt
durch Druckabfall aus den Pfannen eine erhebliche Nachverdampfung auf, die zur Überwindung
der Entnahmespitze dient. Ist die Periode der verstärkten Dampfentnahme vorüber,
so nehmen die Pfannen bei steigendem Druck wieder Wärme auf.
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Außerdem sollen Dampfentnahmeschwankungen auch noch dadurch ausgeglichen
werden, daß das in den Pfannen g vorhandene heiße Wasser in den Kessel gespeist
wird, wenn die Dampfentnahme sehr groß ist. Zu diesem Zweck sind die Pfannen 9 mit
den Rohrleitungen ig versehen, von denen jedes Rohr durch ein Ventil 22 oder Schieber
absperrbar ist und die alle in eine gemeinsame Leitung 2o münden. Die Absperrorgane
dienen dazu, zu verhüten, daß der Inhalt der obersten Pfannen 9 im Speicher durch
die Leitung ig in die jeweilig unterste Pfanne des Kessels z übertritt. Durch einen
Wasserstandsregler bekannter Bauart wird, wenn der Wasserspiegel im Oberkessel i
bis zu einer gewissen Höhe her-unterverdampft ist, das Ventil 21 selbsttätig geöffnet,
wodurch der Wasserinhalt der Pfannen 9 zum Kessel abfließt. Während dieses geschieht,
kann die Frischwasserzuführung bei 15 unterbrochen werden. Der Kessel erhält dann
nur Wasser mit Verdampfungstemperatur, wodurch die Dampfleistung entsprechend der
höheren Temperatur dieses `Vassers gegenüber der Frischwassertemperatur gesteigert
werden kann. Damit bei entleerten Pfannen 9 im Kessel kein Wassermangel eintreten
kann, ist noch eine zweite Speisevorrichtung vorgesehen, die evtl. das Frischwasser
auch unmittelbar in den Kessel einspeisen kann.