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Wasserrohr-Strahlungskessel Die Erfindung betrifft Wasserrohr-Strahlungskessel
mit Kohlenstaubfeuerung. Es soll eine Bauart,dieser Strahlungskessel geschaffen
werden, die besonders für große Leistungen in ortsfesten Anlagen bestimmt ist. Wie
dies in eigenartiger Weise bei einfachem Aufbau geschehen kann, ergibt sich aus
der Anwendung bekannter Maßnahmen unter Ausnutzung ihrer Vorteile. Es wird dabei
von den bekannten Strahlungskesseln mit allseitig durch Verdampfungsrohre ausgekleidetem
Feuerraum ausgegangen, bei denen die Ober-und Untertrommeln durch unbeheizte Fallrohre
und die Stirn- und Rückwand des Feuerraumes auskleidende Verdampfungsrohre verbunden
sind.
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Gemäß der Erfindung sind in der bei Schiffskesseln.oder anderen Wasserrohrkesseln
mit gekühltem Feuerraum bekannten Weise nur zwei Trommeln vorgesehen, d. h. eine
Ober- und eine Untertrommel, die senkrecht übereinander an. der Stirnwand außerhalb
des Feuerraumes angeordnet sind. Die Verdampfungsrohre der Feuerraumrückwand sind
dabei in gleichfalls bekannter Weise mit ihren schräg verlaufenden unteren und oberen
Teilen in mehreren übereinanderliegenden Reihen und mit ihrem mittleren lotrechten,
parallel
zur Feuerraumrückwand angeordneten Teil in einer einzigen Reihe geführt. Hierbei
bildet wie üblich der untere Teil der Rückwandrohre über einem Aschentrichter einen
I_örnelrost und der obere Teil eine von den Rauchgasen durchsetzte, Berührungsheizfläche.
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Eine derartige Ausbildung des Strahlungskessels hat den Vorteil, daß
die senkrecht übereinanderliegenden beiden Trommeln einfach und übersichtlich am
Kesselgerüst abgestützt werden können, wodurch der ganze Aufbau :des Kessels vereinfacht
wird. Außerdem können die Fallrohre bequem außerhalb des Feuerraumes geführt werden
und erhalten hierbei ihre geringste Länge, was sich für die Erzielung des eindeutigen
Wasserumlaufs, insbesondere bei hohen Dampfdrücken, besonders günstig auswirkt,
:denn gerade bei Hochdruckkesseln sind unbeheizte Fallrohre für die Sicherstellung
des Wasserumlaufs nicht zu entbehren. Die beiden Trommeln sind außerhalb des Feuerraumes
angeordnet, so daß die Einwalzstellen der Rohre den Einwirkungen der Rauchgase im
wesentlichen entzogen und gut geschützt sind. Die Führung der schräg verlaufenden
unteren und oberen Teile der Rückwandrohre ergibt einerseits eine zusätzliche Berührungsheizfläche
und damit eine gute Ausnutzung der Rauchgase, wobei durch Auseinanderzie:hen der
schrägen Rohrteile in mehrere Reihen große Durchtrittsquerschnitte für die senkrecht
zu diesen Rohren hindurchtretenden. Rauchgase erzielt werden. Der untere Teil der
Rückwan:drohredient als Körnelrost und vermeidet dadurch Ansinterungen der Schlacke,
deren Abführung infolge der Abkühlung durch :diese den Körnelrost bildenden Rohre
erleichtert wird. .
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Beim Dampferzeuger gemäß der Erfindung sind die Stirn- und Rück enwandrohre
in bekannter Weise annähernd in Form eines D
angeordnet, was eine einfache
und Übersichtliche Rohrführung ergibt. Die beiden Trommeln sind infolge ihrer Anordnung
an der Stirnseite leicht zugänglich und ermöglichen auch ein leichtes und übersichtliches
Kesselgerüst. Die Untertrommel kann von der Obertrommel getragen werden, wodurch
sich eine besondere Abstützung der ersteren erübrigt.
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Die an den beiden Seitenwänden des Feuerraumes angeordneten Rohrreihen
werden in bekannter Weise über Sammler und Verteiler durch über die ganze Länge
der Sammler und Verteiler verteilte Rohre mit der Unter- und Obertrommel verbunden,
so daß der Zufluß und Abfluß für die Seitenwandrohre eine gleichmäßige Strömung
ergibt. Die Verbindungsrohre von der Untertrommel zu den unteren Seitenwandverteilern
werden zweckmäßig außerhalb des Aschentrichters angeordnet, während die Verbindungsrohre
von den oberen Seitenwandsammlern zu der Obertrommel vorteilhaft außerhalb der Rauchgaszüge
angeordnet werden. Auch diese Rohre münden in die Obertrommel wie üblich über die
ganze Trommelbreite verteilt.
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Der Kessel hat nur eine Gruppe von Fallrohren, die infolge ihrer Anordnung
an der Außenseite der Feuerraumstirmvand unbeheizt sind und dadurch einen eindeutigen
Wasserumlauf ergeben, zumal sämtliche Verdampfungsrohre des Feuerraumes über diese
Fallrohre von der Untertrommel aus mit Wasser versehen werden. Zum Ausgleich der
Wärmedehnungen empfiehlt es sich, die Fallrohre in bekannter Weise an ihren Enden
etwas zu krümmen, um sie dadurch elastisch zu machen. Die gleiche Maßnahme empfiehlt
sich auch bei den an der Innenseite der Stirnwand verlaufenden Rohren, so daß diese
trotz ihrer starken Beheizung durch die strahlende Wärme des Feuerraumes keinen
übermäßigen Beanspruchungen durch die WärmeAehnüngen ausgesetzt sind.
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Die Erfindung hat besondere Bedeutung für Strahlungskessel mit Beheizung
durch eine um eine lotrechte Achse wirbelnde Flamme. Trotz der verschiedenen Länge
der Stirn- und Rückwandrohre wird in den Rückwandrohren infolge deren starker Beheizung
durch Strahlung und Berührung ein starker Auftrieb und damit ein starker Wasserumlauf
bewirkt, so daß trotz der hohen Temperatur der Wirbelflamme ein Durchbrennen der
Rohre nicht zu befürchten ist. Der Feuerraum ist durch die Steigrohre allseitig
gekühlt, so daß auch die hohe Feuerraumtemperatur der Wirbelflamme keine schädlichen
Wirkungen auf das Mauerwerk ausüben kann.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung im Schnitt
dargestellt. Der Feuerraum i des Strahlungskessels ist durch eine Kohlenstaubfeuerung
beheizt, deren Brenner z an den Ecken des Feuerraums i angeordnet sind, so :daß
eine um eine lotrechte Achse wirbelnde Flamme entsteht. Der Feuerraum i ist allseitig
mit Verdampfungsrohren ausgekleidet, und zwar ist die Stirnwand 23 von den
lotrecht verlaufenden Rohren 2q und die Rückwand 25 von den Rohren 26 gekühlt,
während die beiden Seitenwände mit den Rohren 27 bekleidet sind, die mit
ihrem unteren Ende an den Verteiler 28 und mit ihrem oberen Ende an den Sammler
29 angeschlossen sind. Sämtliche Verdampfungsrohre sind mit der Obertrommel 4. und
der lotrecht darunter angeordneten Untertrommel 3 verbunden. Die Ober- und Untertrommein
liegen
an der Stirnseite des Kessels und sind durch die außerhalb der Stirnwände 23 verlaufenden
lotrechten Fallrohre 5 miteinander verbunden, die dadurch der Beheizung durch den
Feuerraum vollständig entzogen und mit einer Verkleidung 30 versehen sind.
Der untere Verteiler 28 für die Seitenwandrohre 27 ist durch dile außerhalb des
Aschentrichters 35 verlaufenden Rohre 32 mit der Untertrommel 3 und der obere Sammler
29 durch die über die gänze Breite des Kessels verlaufenden Rohre 3 i mit der Obertrommel
4 verbunden.
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Die Rückwandrohre 26 sind auf ihrem unteren Teil 33 zu mehreren Lagen
auseinandergezogen und bilden einen Körnelrost, unterhalb dessen der mit dem Schlackenabzug
3 q. versehene Schlackentrichter 3 5 aDgeordnet ist. Der obere Teil 36 der Rückwandrohre
26 ist gleichfalls zu mehreren Lagen auseinandergezogen und- wird von den Rauchgasen
im Querstrom bestrichen, die nach Verlassen des Feuerraumes i den den ÜTberhitzer
7, 8 enthaltenden Rauchgaszug 6 und hierauf den abwärts führenden, den dreifach
unterteilten Speisewasservorwärmer io und den den gleichfalls dreifach unterteilten
Lufterhitzer i i enthaltenden Rauchgaszug durchströmen.
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Die Obertromme14 ist an dem Kesselgerüst abgestützt, während die Untertrommel
3 mittels der Fallrohre 5 und der Stirnwandrohre 24 von der Obertrommel getragen
ist. Zur Vermeidung von schädlichen Wärmedehnungen sind die Fallrohre 5 sowie die
Stirnwandrohre 24 an ihren oberen und unteren Enden etwas gekxümmt, wodurch sie
eine gewisse Elastizität erhalten.
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Sämtliche den Dampf abführenden Rohre sind in solcher Weise in die
Obertrommel 4. eingeführt, daß ihre Einführungsstellen in der Nähe des Wasserspiegels
der Obertrommel liegen. Hierdurch wird erreicht, daß der Dampf aus sämtlichen Rohren
.in einem flachen Winkel zum Wasserspiegel strömt, so daß eine gewisse Beruhigung
des Dampfes eintritt und das von dem Dampf mitgerissene Wasser sich in der Trommel
4 abscheiden kann, so daß die Gefahr des Schäumens verringert wird. Die Einführung
der Dampfabführungsrohre in der Nähe des Wasserspiegels ist bei dem Strahlungskessel
gemäß der Erfindung` ohne besondere Schwierigkeiten durchzuführen, da hier infolge
Fortfall --besonderer Berührungsheizflächen verhältnismäßig wenig Rohre in die Obertrommel
eingewalzt zu werden brauchen.
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Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist flie Decke 37 des Feuerraumes
i vollkommen glatt und nicht von den Rohren durchsetzt. Die Decke 37 erhält die
notwendige Kühlung durch die unterhalb .der Decke geführten Rohre 38, die den Speisewasservorwärmer
io mit der Obertrommel 4. verbinden.
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Die Obertrommel 4 ist mit :einem seitlich darüberliegenden Dampfsammler
12 verbunden, von dem die zu dem Überhitzersammler 14 führenden Dampfzuführungsrohre
13 ausgehen.
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Selbstverständlich kann die Kohlenstaubfeuerung auch als Mühlenfeuerung
ausgebildet sein. Auch brauchen die Brenner nicht an den Ecken des Feuerraumes angeordnet
zu werden, sondern sie können auch an den Seiten des Feuerraumes liegen, da auch
hierdurch eine zum Betrieb des Strahlungskessels genügend hohe Temperatur des Feuerraumes
erhalten werden kann. Die Seitenwa.ndrohre können auch eine getrennte Speisung durch
besondere Gruppen von Fallrohren erhalten, die in jedem Falle an .der Außenseite
d°r Stirnwand angeordnet sein können.