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Liegender Heizröhrenkessel mit ausziehbarem Rohrsystem für Verwertung
von Abwärme. Abhitzekessel, bei welchen die Abwärme von irgendeiner Wärmequelle
noch weiter ausgenutzt werden soll, nachdem sie bereits Arbeit geleistet hat, haben
andere Bedingungen zu erfüllen und arbeiten unter anderen Verhältnissen als Kessel,
bei denen die Wärme zur Erzeugung des Dampfes erst im Kessel selbst erzeugt wird
und den größten Prozentsatz dieser erzeugten Wärme sogleich an der Entstehungsstelle
an das zu erhitzende Wasser abgeben sollen. Alle die verschiedenen Konstruktionsfeinheiten,
durch welche im allgemeinen Kesselbau einzelne besondere Vorteile erreicht werden
sollten, fanden bisher im Bau von Abhitzekesseln keine Anwendung, weil hier vor
allem Einfachheit der Wartung sowie Billigkeit der Her Stellung und dagegen nicht
wie bei einem Kessel mit eigener Feuerung höchster Wirkungsgrad, erkauft durch teure
und umständliche Bauart, die oberste Bedingung ist. Aus diesem Grunde wurden bisher
zur Verwertung der Abwär me liegende Einzylinderkessel verwendet, bei welchen die
gesamten Heizrohre durch Stirnplatten zu einem System zusammengefaßt waren, so daß
das gesamte Rohrsystem zur Kontrolle und Reinigung aus dem Kessel herausgezogen
werden konnte. Die Anlage ist dabei so, daß mittels einer an den beiden Stirnseiten
angeschlossenen Gasleitung die Abgase den HeizröLren zugeführt und von denselben
wieder abgeleitet werden, ohne daß die Kesselwandung mit den Gasen in Berührung
kommt. Der Oberteil des Kessels ist dabei von Heizröhren frei und bildet den Dampfraum
des Kessels. Da zur genügenden Ausnutzung der meist nicht allzu viel Wärmeeinheiten
mehr enthaltenden Abgase ein verhältnismäßig. langes Rohrsystem erforderlich ist,
so bildet dasselbe zusammen mit den Stirnplatten von verhältnismäßig großem Durchmesser
ein so schweres Stück, daß die Herausnahme des Systems aus dem Kessel immer mit
Schwierigkeiten verbunden ist und deshalb diese Arbeit meist längere Zeit verschoben
wird, als es für den. Zustand des Kessels gut ist.
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Bei dieser Art der Beheizung, wo die Gase nur die Röhren durchströmen,
dagegen der Kesselmantel nicht beheizt wird, bestehen am Umfang des Mantels erhebliche
Temperaturunterschiede, weil auf dem Unterteil des Kessels das verhältrismäßig kalte
Wasser, auf den Oberteil dagegen der heiße Dampf wirkt. Dieser Nachteil wird noch
dadurch vergrößert, daß bei einem solchen liegenden Kessel jeglicher Wasserumlauf,
welcher ein Ausgleichen der Temperaturunterschiede bewirken kennte, fehlt.
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Eine Folge dieser Er scheinung ist, daß bei derartigen Kesseln, hauptsächlich
bei der Inbetriebsetzung an den Dichtungsstellen und an den eingewalzten Rohrenden,
undichte Stellen auftreten, welche zu Betriebsstörungen Anlaß geben. Um die flachen
Stirnwände bei dem großen Durchmesser solcher Kessel (bei den üblichen Heizflächen
2 bis ?,5 m) genügend zu versteifen, ist man gez«ungen, innerhalb des Dampfraumes
eine größere Anzahl Ankerschrauben vorzusehen, welche das Gewicht des auszuziehendenRohrsy
stemsunnötig vergrößern,
ohne zur Dampfbildung beizutragen. Auch
die Abdichtung des verhältnismäßig beträchtlichen Umfangs der flachen Stirnwände
gegen die Kesselwandung bereitet bei jedesmaligem Aus-und Einbau erneute Schwierigkeiten.
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Diese bisher bei solchen Abwärmekesseln vorliegenden Nachteile werden
durch den Erfindungsgegenstand überwunden, indem der M'asserraum vollständig von
der Dampferzeugungsstelle getrennt wird und Vorsorge für einen besseren Wasserumlauf
getroffen wird.
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Der Erfindungsgegenstand ist schematisch in der beiliegenden Zeichnung
veranschaulicht, und es stellt dar Abb. z einen Längsschnitt durch einen Abwärmeheizröhrenkessel
der bisher üblichen Bauart, Abb. 2 einen ebensolchen Längsschnitt durch einen Abwär
mekessel gemäß der Erfindung, Abb. 3 eine Ansicht einer etwas anderen Ausführungsform
gemäß der Erfindung, zum Teil geschnitten, Abb. 4. und 5 schematische Querschnitte
durch weitere Ausführungsformen nach der Erfindung in kleinerem Maßstabe.
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Aus Abb. i ist zu ersehen, wie in einem zylindrischen, völlig wagerecht
liegenden Kessel eine größere Anzahl von Heizrohren b, in flachen Stirnwänden c
und d eingewalzt, so angeordnet sind, daß im Ober teil des Kessels ein größerer
Dampfraum e entsteht. Zur Absteifung der flachen Stirnwände sind in dem Dampfraum
Ankerrohre f erforderlich. Die Abgase werden durch Leitungen oder Kanäle g und h
zu bzw. abgeleitet. Aus der Abbildung ist ohne weiteres zu ersehen, daß der Wasserstand
in dem Kessel sich nur ungefähr bis zu dem Punkt i erstreckt und infolgedessen die
oberen Platten der Kesselwandung, welche dem Dampf k ausgesetzt sind, anderen Spannungen
unterworfen sein müssen als die unteren Teile des Kesselmantels, welche nur mit
dem verhältnism#ißig kalten Unterwasser L in Berührung stehen.
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Gemäß der Erfindung ist deshalb der Dampfsammelraum vollständig von
dem Dampferzeugungsraum getrennt, und es ist zu diesem Zweck für die Dampferzeugung
ein Heizröln-enkessel l von wesentlich kleinerem Durchmesser vollständig mit Wasser
gefüllt, und zwar in geneigter Stellung angeordnet. Dadurch wird sowohl im Ober-
als auch im Unteiteil dieses Kessels ein Wasserraum 2 bzw. 3 geschaffen, wobei die
Temperaturen dieser beiden Wasserräume nicht wesentlich verschieden sind, weil durch
die schräge Lage ein lebhafter Wasserumlauf erzielt wird. Durch die Verwendung eines
Kessels von verhältnismäßig geringem Durchmesser wird das Heizröhrensystem, bestehend
aus den Röhren 4. sowie den Stirnwänden 5 und 6, wesentlich leichter, so daß es
ohne große blühe zum Zwecke der Reinigung aus- umd eingebaut werden kann. Auch die
Abdichtung am Umfang der Stirnflächen und bei 7 und ö ist wesentlich leichter zu
erzielen. Über dem eigentlichen Heizröhren- oder Unterkessel l ist als Dampfsammelraum
sodann ein Oberkessel g angeordnet, welcher durch Steigrohre io und Fallrohre ii
mit dem Unterkessel verbunden ist. Durch diese Anordnung wird es auch möglich, den
Dampfraum durch gewölbte Bcden z2 und 13 zu begrenzen, so daß aus diesem Grunde
und weil der Durchmesser des Oberkessels an und für sich nicht so erheblich ist,
Ankerschrauben zur Versteifung des Dampfraumes in Wegfall kommen. _ Die Anordnung
nach der Erfindung ermöglicht, statt eines Unterkessels auch deren mehrere nebeneinander
anzuordnen, wie in Abb. .1 und 5 angedeutet, wobei stets durch den natürlichen Auftrieb
der Dampfblasen ein lebhafter Wasserumlauf entsteht und der Dampf schnell nach dem
Oberkessel abzieht. Durch die Anordnung nach der Erfindung wird die Betciebssich.erlieit
und Miitschaftlichkeit der Anlage bedeutend erhöht, ohne daß dabei der Vorteil der
bisherigen Abwärmekessel (einfache Bauart), Möglichkeit der Herausnahme der Heizröhren
als gesamtes System usw., aufgegeben wird.
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heben dem Vor teil der einfachen und billigen Herstellung infolge
der geringen Materialstärken Aiii d noch der weitere Vorteil erzielt, daß die Einzelteile
dieses Kessels sich wesentlich leichter transportieren lassen als die Teile eines
bisher gebräuchlichen Abwäimekessels.
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M ie bei den bisherigen Kesseln sind die Dampfentnahmestutzen 14,
ein Speiserohr 15, ein Ablaßstutzen 16 und sonstige bekannte Armaturteile vorgesehen.
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Anstatt den Oberkessel in der Richtung der oder des Unterkessels anzuordnen,
kann derselbe natürlich auch nach Abb.3 quergestellt sein, wodurch sich lediglich
längere Fallrohre 17 ergeben.