DE1112619B - Quergeteilter Gliederkessel, besonders fuer Druecke bis etwa 12 atue - Google Patents

Description

• Quergeteilter Gliederkessel, besonders für Drücke bis etwa 12 atü Die Erfindung bezieht sich auf einen quergeteilten Gliederkessel, besonders für Drücke bis etwa 12 atü, dessen den Feuerraum und wenigstens einen seitlichen Heizgaszug durch Aneinanderreihen begrenzende Glieder je mindestens drei senkrecht auf dem Fundament aufstehende Wasserrohre (Rahmenrohre) aufweisen, von denen zwei durch ein etwa waagerechtes Rohr gleichen Durchmessers zwecks Bildung der Feuerraumdecke überbrückt sind. Bei den bekannten Kesseln dieser Art befindet sich der Rost innerhalb eines von den Kesselgliedern gebildeten Raumes; der Rost teilt diesen Raum meistens in einen Feuerraum und eine Aschenkammer. Bei unterem Abbrand dient ein Teil dieses Raumes auch noch zur Bildung eines Füllschachtes. Dabei wird nur ein geringer Teil der die Wände des Feuerraumes, der Aschenkammer und des Füllschachtes bildenden Rohre von den Heizgasen beaufschlagt. Ferner berühren sich bei dieser Bauart die nebeneinanderliegenden Rohre auf ihrer ganzen Länge, was durch Verschmutzung der auf diese Art gebildeten Rillen eine Verringerung der Heizfläche verursacht.
• Der Grundgedanke der Erfindung liegt nun darin, durch entsprechende Maßnahmen die wirksame Heizfläche der die Wände des Feuerraumes bildenden Rohre bei einem quergeteilten Gliederkessel der eingangs angeführten Gattung soweit wie möglich zu vergrößern und den Feuerraum nach den gleichen Gesichtspunkten zu gestalten, wie sie für den Bau üblicher gemauerter Strahlungskessel maßgebend sind. Dies wird dadurch erreicht, daß der Feuerraum über einer tiefer als Fundamentoberkante vorgesehenen Unterfeuerung liegt und seitlich sowie an der Decke durch an sich bekannte Rohrwände begrenzt ist, die von den Rahmen- und Deckenrohren mit seitlich angeschweißten, aneinanderstoßenden Längsrippen gebildet sind, wobei in jedem Glied diesen Rohren im wesentlichen gleichlaufende Rohre kleineren Durchmessers und etwa von der Länge der Rahmen- und Deckenrohre vorgesetzt sind, wobei sich am Feuerraum oben ein Sturzzug anschließt und hierfür die senkrechten Rohre der einen Seitenwand des Feuerraumes nicht ganz bis zur Feuerraumdecke reichen.
• Durch die Verlagerung des Feuerraumes in das Fundament wird die spezifische Heizleistung, bezogen auf die Heizfläche, vergrößert, da die die Wände des Feuerraumes bildenden Rohre in ihrer Gesamtheit den heißen Feuergasen ausgesetzt sind. Es ist zwar ein zylindrischer Rohrkessel bekanntgeworden, bei dem ein Brenner im Fundament untergebracht ist, doch wurde bei Rohrgliederkesseln diese Maßnahme bisher nicht getroffen. Man erachtete offensichtlich den Vorteil des Gliederkessels, daß er in seiner Größe und Leistung durch die Wahl der Gliederanzahl in seiner Heizleistung feinstufig abstimmbar ist, durch eine Verlagerung des Feuerraumes in das Fundament für gefährdet. Da Heizkessel nachträglich selten vergrößert oder verkleinert werden, kann der unter Umständen notwendige, vorgenannte Umbau des Feuerraumes in Anbetracht der gesteigerten spezifischen Heizleistung und der damit verbundenen Baustoffersparnis in Kauf genommen werden.
• Die Anordnung von Wasserrohren im Feuerraum ist bei Rohrgliederkesseln bekannt, doch werden erfindungsgemäß diese Wasserrohre den die Wände und Decke des Feuerraumes bildenden Rohren vorgesetzt, d. h., sie laufen im geringen Abstand angenähert parallel zu diesen. Auf diese Weise ist es möglich, die Strahlungswärme weitgehend auszunutzen.
• Dem Zwecke der Vergrößerung der wirksamen Heizfläche dienen auch die an die Rohre größeren Durchmessers angeschweißten, aneinanderstoßenden Längsrippen. Bisher wurden die Glieder von Rohrkesseln dicht aneinander verlegt. Dabei können die beim Verschweißen der einzelnen Rohrteile entstehenden Schweißnähte, welche über die Rohroberflächen vorstehen, einem dichten Aneinanderfügen der Kesselglieder hinderlich sein, so daß die Rauchgase nicht in der beabsichtigten Weise den Kessel durchströmen, sondern teilweise auf dem kürzesten Wege in den Schornstein entweichen. Ferner setzen sich an den Berührungsstellen der Rohre benachbarter Kesselglieder Ruß. und Flugasche fest, die in kurzer Zeit etwa ein Drittel der Rohroberflächen abdecken und den Wärmeübergang von den Rauchgasen ins Innere erschweren können. Durch die Anordnung nach der Erfindung von an sich bekannten Längsrippen bei Gliederkesseln, die nicht ausschließlich aus Rohren bestehen, wird eine Verkleinerung der Heizfläche durch Rußansatz weitgehend verhindert und eine Reinigung dieser Heizflächen erleichtert.
• Eine vorteilhafte Ausführungsform eines Heizkessels ergibt sich in Weiterausbildung der Erfindung, wenn die senkrechten Rohre in ihrem oberen Bereich Kröpfungen als Ausdehnungsbögen aufweisen. Bei Kleinkesseln ist ein einfacher Aufbau dadurch möglich, daß die oberen Enden der die innere Wand des Feuerraumes bildenden Wasserrohre größeren Durchmessers in an sich bekannter Weise in den Feuerraum hinein abgebogen sind.
• Vorzugsweise kann in den Heizkessel nach der Erfindung eine mechanische öl-, Gas-, Wurf-, Kohlenstaub- oder Wanderrostfeuerung eingebaut werden.
• In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigt Fig.1 einen senkrechten Schnitt durch einen Kessel mit Rostfeuerung senkrecht zur Kesseltiefe, Fig. 2 einen Teilschnitt nach der Linie III-III der Fig. 1, Fig. 3 einen Teilschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1 und Fig. 4 bis 7 Glieder von Kesseln. im Aufriß oder senkrechte Schnitte durch Kessel verschiedener Ausführung senkrecht zur Kesseltiefe.
• Jedes Kesselglied nach Fig. 1 weist mehrere Wasserkammern bildende Rohre 1 bis 5 größeren Querschnittes auf, von denen die Rohre 1, 3 und 5 über die gesamte Höhe des Gliedes reichen und die Rohre 2 und 4 oben verjüngt sind, wobei sie in Rohre 6 und 7 mit kleinerem Durchmesser übergehen. Die Rohre 4 und 5 bilden Wandteile des Feuerraumes 8, der von dem an die Wandrohre anschließenden abgewinkelten Teil 9 als Deckenrohre abgedeckt ist. Den Wand- und Deckenrohren sind Wasserrohre 10, 11 kleineren Durchmessers vorgesetzt, die angenähert parallel zu den Wänden und der Decke des Feuerraumes 8 verlaufen. Sie gehen vom unteren Ende der Wandrohre 4 und 5 aus und münden oben in die Deckenrohre 9 ein. Die Wasserrohre 1 bis 4 bilden die Wände von drei an den Feuerraum anschließenden Heizgaszügen. Zwischen diesen Rohren sind oben und unten Querrohre 12 bis 17 mittleren Durchmessers vorgesehen.
• Die Kesselglieder weisen sechs Anschlußstutzen 19 für die Vor- und Rücklaufleitungen auf. Jedes Kesselglied ist mit den beiden oberen mittleren Anschlußstutzen an ein Sammelrohr 20 für die Vorlaufleitung, mit den beiden oberen seitlichen Anschlußstutzen an zwei seitliche Verteilerrohre 21 der Rücklaufleitung und mit den beiden unteren seitlichen Anschlußstutzen an außenliegende Verbindungsrohre 19 a angeschlossen. Die Rohre 19a sind mit Abschlammventilen versehen.
• Die Kesselglieder sind durch außenliegende Flansche 24 miteinander verbunden. Ferner sind zwei Zuganker 25 vorgesehen, welche die Rohre 4 in Richtung der Kesselachse durchsetzen und am ersten und letzten Kesselglied angreifen. An den Stellen, an denen die Zuganker 25 die Rohre 4 durchsetzen, sind kurze Rohrstücke 26 in die Rohre 4 eingeschweißt, deren Stirnflächen stumpf aneinanderstoßen (Fig. 2).
• Um ein dichtes Aneinanderstoßen der Kesselglieder zu gewährleisten und die wirksame Heizfläche so groß wie möglich zu machen, sind die Rohre 1 bis 5 und das Rohr 9 mit Längsrippen 27 versehen (Fig. 3), deren Höhe h nur so groß ist, daß die Rippen vom Wasserinhalt des jeweiligen Rohres noch genügend gekühlt werden.
• Der erfindungsgemäße Kessel kann in Anpassung an den jeweiligen Verwendungszweck zahlreiche Abänderungen erfahren. So können z. B. in an sich bekannter Weise die Kesselglieder geteilt und die Gliederteile durch außenliegende Stannmittel miteinander verbunden sein. Nach Fig. 1 bilden die Rohre der Heizgaszüge und der inneren Feuerraumwand das eine Teilglied, die äußere Feuerraumwand und die Feuerraumdecke das andere Teilglied. Die beiden Teilglieder stoßen bei 32 mit den Deckenrohren 9 und 33 stumpf aneinander. Je nachdem, ob die Deckenrohre 9 und 33 offen aneinanderstoßen oder ob hier eine eingeschweißte Trennscheibe bei 32 angeordnet ist, weist der Kessel einen oder zwei getrennte Wasserumläufe auf. Die Teilglieder werden durch Spannschrauben an den beiden beiderseits der Stoßstelle 32 befindlichen Flanschen 24 zusammengehalten. Die Kesselteilglieder können auch symmetrisch ausgebildet sein.
• Um bei Kesseln für hohe Dampf- oder Wassertemperaturen große innere Spannung in den Rohren infolge der durch die Temperatur hervorgerufenen Längenänderungen zu vermeiden, können die Rohre 6, 7;10 Kröpfungen 34 als Ausdehnungsbögen aufweisen (Fig. 4 und 5).
• Das in Fig. 4 dargestellte Kesselglied ist einteilig, kann aber auch geteilt ausgeführt werden. Um einen günstigen Wasserumlauf zu erzwingen, wird eine Verbindung zwischen dem Rohr 1 und dem Rohr 12 vermieden, indem die Wand des Rohres 1 an der Stelle 35 nach oben durchgeht und so das am Verteilerrohr 21 eintretende Rücklaufwasser nach unten strömen muß und in die heißeren Zonen der anderen Heizgaszüge gelangt.
• Die Verwendung des Kessels als Dampfkessel zeigt Fig. 5. Oberhalb des Kessels ist eine Dampftrommel 36 angeordnet, in die von den beiden oberen mittleren Anschlußstutzen 19 jedes Kesselteilgliedes ausgehende Verbindungsleitungen 37 münden. Die Dampftrommel ragt vorn und hinten etwas über den Kessel vor und ist an diesen Stellen mit je einem Fallrohr 38 versehen. Jedes dieser beiden Fallrohre mündet in ein Verbindungsrohr 39, das die Verteilerrohre 21 vor und hinter dem Kessel miteinander verbindet. Wird überhitzter Dampf benötigt, so wird nach Fig. 5 zwischen den Wasserrohren 3 und 4 ein weiteres, diese beiden Rohre im oberen Drittel verbindendes Querrohr 40 angeordnet, in das vier Rohre 18 des ersten Heizgaszuges münden. Auf diese Weise entsteht im ersten Heizgaszug ein freier Raum, in den ein überhitzer eingeschoben werden kann. Dieser besteht aus zwei Rohren 41, die in der Längsrichtung des Kessels verlaufen und zwischen denen Rohre 42 kleinen Durchmessers in Doppelschlingen verlegt sind. Die Enden der Rohre 42 münden in die Rohre 41. Der Dampf strömt dem unteren Rohr 41 zu, wird in den Rohren 42 überhitzt und strömt im oberen Rohr 41 ab.
• Um ein gleichmäßiges Beaufschlagen der im Feuerraum angeordneten Wasserrohre zu erzielen, können nach Fig. 6 Abdeckplatten 43 auf feuerfestem Baustoff vorgesehen werden, die auf Kröpfungen der Wasserrohre 10 ruhen, welche den die innere Wand des Feuerraumes bildenden Wasserrohren 4 größeren Durchmessers vorgesetzt sind. An Stelle von Abdeckplatten können auch die oberen Enden 44 dieser Wasserrohre abgebogen sein und in den Feuerraum hineinragen, wobei sie mit der Längsrippe 27 dicht aneinander liegen. Zur besseren Ausnutzung der Strahlungswärme ist es vorteilhaft, wenn die Wasserrohre 10, 11 kleineren Durchmessers, welche den die Wände des Feuerraumes bildenden Wasserrohren 4, 5 größeren Durchmessers vorgesetzt sind, gegeneinander seitlich versetzt werden, wie dies die Fig. 8 zeigt.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Quergeteilter Gliederkessel, besonders für Drücke bis etwa 12 atü, dessen den Feuerraum und wenigstens einen seitlichen Heizgaszug durch Aneinanderreihen begrenzende Glieder j0 mindestens drei senkrecht auf dem Fundament aufstehende Wasserrohre (Rahmenrohre) aufweisen, von denen zwei durch ein etwa waagerechtes Rohr gleichen Durchmessers zwecks Bildung der Feuerraumdecke überbrückt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuerraum (8) über einer tiefer als Fundamentoberkante vorgesehenen Unterfeuerung liegt und seitlich sowie, an der Decke durch an sich bekannte Rohrwände begrenzt ist, die von den Rahmen- und Deckenrohren (1 bis 5, 9) mit seitlich angeschweißten, aneinanderstoßenden Längsrippen (27) gebildet sind, wobei in jedem Glied diesen Rohren im wesentlichen gleichlaufende Rohre kleineren Durchmessers und etwa von der Länge der Rahmen- und Deckenrohre vorgesetzt sind, wobei sich am Feuerraum oben ein Sturzzug anschließt und hierfür die senkrechten Rohre (4) der einen Seitenwand des Feuerraumes nicht ganz bis zur Feuerraumdecke reichen.
2. 2. Gliederkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrechten Rohre (6, 7, 10, 18) in ihrem oberen Bereich Kröpfungen (34) als Ausdehnungsbögen aufweisen (Fig. 4 und 5).
3. 3. Gliederkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Enden (44) der die innere Wand des Feuerraumes (8) bildenden Wasserrohre (4) größeren Durchmessers in an sich bekannter Weise in den Feuerraum hinein abgebogen sind (Fig. 7).
4. 4. Gliederkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den die Wände des Feuerraumes bildenden Rohren (4, 5) größeren Durchmessers je zwei Wasserrohre (10, 11) kleineren Durchmessers vorgesetzt und diese seitlich gegeneinander versetzt angeordnet sind (Fig. 6 bis 8).
5. 5. Gliederkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Heizgaszug ein überhitzer angeordnet ist, der aus zwei den Kessel der Länge nach oben und unten durchsetzenden Rohren (41) und zwischen diesen in Schleifen verlaufenden, vom unteren Längsrohr ausgehenden und in das obere Längsrohr mündenden Siederohren (42) besteht (Fig. 5).
6. 6. Gliederkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Bereich jedes den ersten Heizgaszug vom Feuerraum trennenden senkrechten Wasserrohres (4) ein dieses waagerecht durchsetzendes kurzes Rohr (26) kleineren Durchmessers als der des senkrechten Rohres eingeschweißt ist und dieses kurze Rohr, dessen Länge der Gliedbreite entspricht, zur Aufnahme eines über die gesamte Kessellänge reichenden, die Glieder in an sich bekannter Weise zusammenpressenden Zugankers (25) dient (Fig. 2, 4 und 5). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 372 859, 427 972, 914183, 958 739; österreichische Patentschrift Nr. 182 508; schweizerische Patentschriften Nr. 75 590, 283 881, 152 684; französische Patentschriften Nr. 837 323, 998 025, 1012 997; britische Patentschriften Nr. 524 952, 774157, 729425.