DE1231257B - Dampferzeuger, Heisswasserkessel od. dgl. - Google Patents

Description

• Dampferzeuger, Heißwasserkessel od. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf einen Dampferzeuger, Heißwasserkessel od. dgl. mit von unteren, ein regelmäßiges Sechseck bildenden Verteilern ausgehenden und in obere, ebenfalls ein Sechseck bildende Sammler einmündenden beheizten Rohren, die in einem lotrecht durchströmten Gaszug angeordnet sind, dessen Querschnitt sie im wesentlichen ausfüllen.
• Dampferzeuger, Heißwasserkessel od. dgl. haben häufig einen viereckigen oder runden Querschnitt, wobei die Wände der Kessel ganz oder teilweise von Rohren verkleidet sind, an denen in den Gasstrom hineinragende Heizflächen angeschlossen sein können. Bedingt durch den gewählten Querschnitt und in dem Bestreben, die notwendige Heizfläche auf einem annehmbaren Raum unterzubringen, ergeben sich für die Rohre der Heizflächen häufig sehr unterschiedliche Abmessungen und Rohrformen. Beides ist von Nachteil, denn auf diese Weise kann die Erwärmung des Arbeitsmittels in den einzelnen Rohren stark unterschiedlich sein, und die Herstellung der Heizflächen ist sehr schwierig. Auch läßt die Ausnutzung des in Anspruch genommenen Raumes, selbst bei Inkaufnahme dieser Nachteile, immer noch zu wünschen übrig. Weiterhin können Forderungen auftreten, bedingt durch den Aufstellungsort des Kessels oder durch seinen Verwendungszweck, die die Anwendung eines Kessels mit viereckigem Querschnitt erschweren oder unmöglich machen, wobei aber für die Anwendung eines Kessels mit rundem Querschnitt, der diesen Forderungen besser entspricht, sehr große Nachteile in Kauf genommen werden müssen.
• Es sind jedoch auch Kessel mit sechseckigern Querschnitt bekanntgeworden, die durch die weitgehende Annäherung an die Kreisform in vielen Fällen Vorteile aufweisen. Bei einem solchen Dampferzeuger sind eine Reihe von Verteilern und Sammlern, die in einer waagerechten Ebene dicht nebeneinander liegen, je zu Sechsecken zusammengefaßt, wobei lotrechte Rohre zwischen die Verteiler und Sammler eingeschaltet sind. Die Verbrennung erfolgt in einer oben geschlossenen Kammer, und die Gase werden gezwungen, zunächst aufwärts, dann abwärts zu strömen, ehe sie mit den lotrechten Rohren in Berührung kommen. Der Kessel ist durch die konzentrisch zueinander liegenden Sechsecke oben und unten geschlossen, so daß dieser nur als eigenbefeuerter Kessel brauchbar ist, wobei aber an die beheizten Rohre zu ihrer Reinigung und zu eventuellen Reparaturen nur schwer heranzukommen ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Kessel zu schaffen, bei dem oben und unten ein freier Querschnitt gebildet werden kann, um zuzuführenden und abzuführenden Gasen eine Durchtrittsmöglichkeit zu geben, dem auch große Gasmengen, wie bei Abhitzekesseln üblich, zugeführt werden können, wozu Umlenkungen im Gaszug vermieden werden, bei dem auf möglichst kleiner Grundfläche eine möglichst große Heizfläche unterzubringen ist, deren Rohre gleiche Abmessungen haben und weitestgehend gleiche Formen, so daß notwendige Rohrbiegungen mit dem gleichen Werkzeug und die Mehrzahl der notwendigen Rohrverbindungen maschinell gefertigt werden können, und der in einfacher Weise gewartet werden kann.
• Zur Lösung dieser Aufgabe wird für einen Dampferzeuger, Heißwasserkessel od. dgl. der eingangs genannten Gattung vorgeschlagen, daß die Verteiler-und Sammler-Sechsecke ausschließlich am äußeren Umfang des Gaszugquerschnittes angeordnet sind und die beheizten Rohre innerhalb des von den Sechsecken unischlossenen Querschnitts in an sich bekannter Weise zu drei jeweils unter einem Winkel von 600 zueinander liegenden Rohrgruppen zusammengefaßt sind.
• Die gestellte Aufgabe wird damit gelöst, denn der Kessel weist keine Umlenkungen auf, er ist weitgehend der Kreisform angenähert, was nicht nur die Heizflächenkonzentration, sondern auch den Anschluß etwaiger Gaszu- und -ableitungen begünstigt, die Sammler und Verteiler liegen frei, so daß an die Rohranschlüsse jederzeit heranzukommen ist und der Aus- und Einbau von Heizflächen bereitet keine Schwierigkeiten.
• Die Rohrgruppen können aus an sich bekannten Rohrtafeln mit schlangenförmig hin undher gewundenen Rohren oder mit von Zwischenverteilern ausgehenden, in Zwischensammler einmündenden geraden Rohren gebildet sein. Die untere Begrenzung der Rohrgruppen liegt vorzugsweise in Abstand über der Ebene des Vertefler-Sechsecks und begrenzt oben einen von Einbauten freien Raum. Auf diese Weise kann ein Feuerraum geschaffen werden, der die Verwendung von Brennern zuläßt. Wird der Kessel als Abgaskessel eingesetzt, wozu die Sechseckform besonders günstig ist, da diese sich dem meist runden Querschnitt der Abgasleitungen sehr gut anpaßt, so kann dieser Raum entfallen. Die Rohrgruppen weisen jeweils rhomboidförmigen Querschnitt auf, was an sich bekannt ist, wobei im Zentrum des Gaszugquerschnitts ein von Rohren freier Raum vorgesehen sein kann, der mit Gasablenkblechen versehen oder als Umgehungsleitung für die Gase ausgebildet sein kann.
• Sämtliche Rohrgruppen haben damit völlig gleiche Abmessungen einerseits und füllen andererseits den gesamten Sechseckquerschnitt aus. Das aus den einzelnen Rohrgruppen in die oberen Sammler eintretende Arbeitsmittel ist weitgehend gleichmäßig erwärmt bzw. ist der Dampfanteil weitgehend gleich. Es werden Toträume, die von den Gasen nicht oder nur geringer berührt werden, vermieden. Ebenso erfolgt keine Strähnenbildung. Der im Zentrum vorgesehene freie Raum kann auch für Inspektions- oder Reparaturzwecke dienen.
• Die den Gaszugquerschnitt ausfüllenden Rohre gehen von jedem zweiten Abschnitt des Verteiler-Sechsecks aus und münden in den darüberliegenden Sammlerabschnitt ein. Die dazwischenliegenden Verteiler- und Sammlerabschnitte, an denen also in den Gasstrom ragende Heizflächen nicht angeschlossen sind, werden vorzugsweise durch gerade durchlaufende Rohre miteinander verbunden, so daß praktisch ein von Rohren gebildeter Mantel den Gaszug umschließen kann.
• Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.
• F i g. 1 ist ein lotrechter Schnitt nach Linie I-1 in F i g. 2; F i g. 2 ist ein waagerechter Schnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Kessel; F i g. 3 zeigt eine Abwandlung in der Heizflächenanordnung.gegenüber der Ausführung nach F i g. 1, und F i g. 4 ist ein waagerechter Schnitt durch einen Kessel mit im Zentrum angeordnetem freiem Raum. Das Verteiler-Sechseck wird gebildet von den Rohren la bis 1 f, das Sammler-Sechseck von dekkungsgleich angeordneten Rohren 2, von welchen in der Zeichnung nur die Rohre 2a, 2b und 2f zu sehen sind.
• Von den Verteilern 1 b, 1 d, 1 f (F i g. 1 und 2) führen Rohre 3 zu Zwischenverteilern 4, die mit Ab- stand vorn Kesselboden angeordnet sind, um hier einen Feuerraum zu schaffen (Brennerachse 5). Von den Zwischenverteilem 4 gehen die Heizflächenrohre 6 aus, die in Zwischensammler 7 einmünden, welche über Rohre 8 mit den Sammlern 2 verbunden sind. Die aus den Zwischenverteilern 4, Rohren 6 und Zwischensammlern 7 gebildeten Rohrtafeln haben alle völlig gleiche Abmessungen und füllen den sechseckigen Raum vollständig aus. Unterschiedlich sind nur die Längen der Rohre 3 und 8, da benachbarte Rohrtafeln in ihrer Höhe etwas versetzt zueinander angeordnet werden müssen, um den Gasen Ein- und Austritt zu ermöglichen.
• Anden Verteilerabschnitten la, 1 c, 1 e sind Rohrtafeln nicht angeschlossen. Hier sind von den Verteilüm 1 zu den Sammlern 2 gerade durchlaufende Rohre 9 vorgesehen.
• Die Rohrtafeln sind mit ihren lotrechten Ebenen unter einem Winkel von 60' zur Längsachse ihres zugehörigen Verteilerabschnittes angeordnet, erstrekken sich bis zu einer zu ihrem Verteilerabschnitt 1 b, ld, lf Parallelen durch den Mittelpunkt des Sechseckes und bilden Rohrgruppen von rhomboidförmigern Querschnitt.
• In F i g. 3 ist eine aus Rohrschlangen 10 gebildete Rohrtafel dargestellt, wie sie z. B. in Zwanglaufkesseln Verwendung finden kann. Im übrigen ist der Aufbau im wesentlichen der gleiche, wie zu F i g. 1 und 2 erläutert. Es können hierbei die Zwischenverteiler und -sammler wegfallen.
• F i g. 4 zeigt eine Möglichkeit für die Schaffung eines im Zentrum des Kessels gelegenen freien Raumes unter Verwendung ebenfalls völlig gleicher Rohrtafeln. In diesem Fall werden die Rohrtafeln in ihrer waagerechten Erstreckung etwas vermindert, so daß sie nicht mehr bis zu einer zu ihrem Verteilerabschnitt Parallelen durch den Sechseck-Mittelpunkt reichen. Um dabei dann von Heizflächen nicht ausgenutzte Räume zu vermeiden, werden z. B. von dem unmittelbar mit dem Verteiler ld verbundenen Verteilerabschnitt 1 c ausgehend parallel zu den vom Ab- schnitt 1 d versorgten Rohrtafeln einige weitere Rohrtafeln angeordnet, so daß auf diese Weise im Zentrum des Kessels ein regelmäßiges, von Heizflächen freies Sechseck 11 entsteht.
• Der Kessel kann von einem zylindrischen Blechmantel umgeben sein. Auch ist es möglich, einige der Heizflächen als überhitzerflächen auszubilden. Zur Verstärkung des Umlaufes können zwischen den oberen Sammlem und unteren Verteilern bei Natururnlaufkesseln Rücklaufrohre vorgesehen sein. Die Lage einer Dampfabscheidetromm el kann beliebig gewählt werden, stehend oder liegend, vorzugsweise je- doch außerhalb des Sechseckquerschnittes. Es kann vorteilhaft sein, eine solche Dampftrommel noch durch Dampfüberströmrohre mit den oberen Saminlern zu verbinden. Isolierung und Ausmauerung erfolgt in der im Kesselbau üblichen Weise.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Dampferzeuger, Heißwasserkessel od. dgl. mit von unteren, ein regelmäßiges Sechseck bildenden Verteilern ausgehenden und in obere, ebenfalls ein Sechseck bildende Sammler einmündenden beheizten Rohren, die in einem lotrecht durchströmten Gaszug angeordnet sind, dessen Querschnitt sie im wesentlichen ausfüllen, dadurch aekennzeichnet, daß die Verteiler- und Samniler-Sechsecke(la bis lf, 2a bis 2f) ausschließlich am äußeren Umfang des Gaszugquerschnitts angeordnet sind und die beheizten Rohre(6,10) innerhalb des von den Sechsecken umschlossenen Querschnitts in an sich bekannter Weise zu drei jeweils unter einem Winkel von 60' zueinander liegenden Rohrgruppen zusammengefaßt sind.
2. 2. Dampferzeuger od. dgl. nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrgruppen aus an sich bekannten Rohrtafeln mit schlangenförmig hin und her gewundenen Rohren (10) oder mit von Zwischenverteilern (4) ausgehenden, in Zwischensammler (7) einmündenden geraden Rohren (6) gebildet sind. 3. Dampferzeuger od. dgl. nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Begrenzung der Rohrgruppen im Abstand über der Ebene des Verteiler-Sechsecks liegt und einen von Einbauten freien Raum oben begrenzt. 4. Dampferzeuger od. dgl. nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn eichnet, daß die Rohrgruppen jeweils rhomboidförmigen Querschnitt aufweisen. 5. Dampferzeuger od. dgl. nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Zentrum des Gaszugquerschnitts ein von Rohren freier Raum (11) vorgesehen ist. 6. Dampferzeuger od. dgl. nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Raum (11) mit Gasablenkblechen versehen ist. 7. Dampferzeuger od. dgl. nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Raum (11) als Umgehungsleitung für die Gase ausgebildet ist. 8. Dampferzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem zweiten Verteilerabschnitt (la, ic, le) und Sammlerabschnitt (2a, 2e, 2e) gerade durchlaufende Rohre (9) angeschlossen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 196 241; österreichische Patentschrift Nr. 221695; französische Patentschriften Nr. 1006 491, 1307687.