DE472915C - In einen Zweidruckkessel umgebauter ortsfester Kessel, bei dem mit der teilweise oder ganz beibehaltenen unmittelbar beheizten Mittel- oder Niederdruckdampferzeugungsflaeche eine neu hinzugefuegte mittelbar beheizte Hochdruckdampferzeugungsflaeche zusammengebaut ist - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 8. MÄRZ 1929

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE^13a GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. Juni 1927 ab

Die Erfindung bezieht sich auf den Umbau vorhandener unmittelbar beheizter ortsfester Dampfkessel in einen Zweidruckkessel, bei dem mit der teilweise oder ganz beibehaltenen zur Mittel- oder Niederdruckdampferzeugung dienenden unmittelbar beheizten _ Heizfläche eine neu hinzugefügte mittelbar beheizte Hochdruckdampferzeugungsfläche zusammengebaut ist. Es ist bekannt, einen vorhandenen Wasserrohrkessel in der Weise für die Hochdampferzeugung umzubauen, daß ein Teil der vorhandenen Heizfläche entfernt und an deren Stelle eine Hochdruckdampferzeugungsfläche eingebaut wird, die in gleicher

Weise wie der beibehaltene Teil der Heizfläche unmittelbar beheizt wird. Die Führung der Heizgase ist dabei so getroffen, daß die gesamten Heizgase zunächst den Hochdruckteil durchziehen und lediglich am Ende der Heizzüge des Hochdruckteiles ein Teilstrom abgezweigt wird, der zur Beheizung des beibehaltenen Teiles der ursprünglichen Heizfläche dient. Die Menge der abgezweigten Heizgase kann durch eine besondere Regelungsvorrichtung verändert werden. Bei dieser bekannten Art des Umbaues stehen für die Beheizung des Niederdruckteiles lediglich solche Heizgase zur Verfügung, die bereits im-Hochdruckteil Wärme abgegeben haben. Deshalb ist die Beheizung des Niederdruckteiles in hohem Grade von der Beheizung des Hochdruckteiles abhängig und die im Niederdruckteil zur Verfügung stehende Wärmemenge ist so gering, daß sie im allgemeinen nur zur Wasservorwärmung ausreicht.

Die Erfindung besteht demgegenüber darin, daß in dem durch den Umbau geschaffenen Zweidruckkessel die Heizgase unmittelbar hinter der Feuerung in zwei Ströme geteilt werden, von denen der eine in dem neu hinzugefügten Kesselteil zur mittelbaren Erzeugung des Hochdruckdämpfes ausgenutzt und getrennt von Heizgasen, die lediglich zur Wärmeabgabe in dem beibehaltenen Niederdruckkesselteil dienen, in den Abgaskanal geleitet wird, um durch gesonderte Regelung dieser beiden getrennten Heizgasströme das Belastungsverhältnis der Kesselteile ändern

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Robert Uhde in Kassel-Wilhelmshöhe.

zu k(""'.u-n. Der Umbau von Wasserrohrkesseln erfolgt dabei zweckmäßig in der Weise, daß der Hochdruckteil und der Niederdruckteil mit Bezug auf die Feuerung und den Abgaskanal vollständig parallel nebeneinanderliegen und dementsprechend parallel von den Heizgasströmen durchzogen werden. Für den Umbau eines Mehrflammrohrkessels erweist es sich als zweckmäßig, den mittelbar beheizten Hochdruckkesselteil so vor zwei Flammrohrkessel zu schalten, daß die innerenFlammrohre beider Kessel nur durch die Abgase des Hochdruckkesselteils beheizt werden, während in den beiden äußeren Flammrohren die' vorhandenen Feuerungen und Rauchgasführungen beibehalten sind. In diesem Fall verläuft die Strömung in den zum Niederdruckteil des Kessels gehörenden äußeren Flammrohren gleichfalls parallel zu dem Heizgasstrom des Hochdruckteils. Ein Teil des Niederdruckkessels, und zwar der durch die mittleren Flammrohre gebildete Teil, ist aber hinter den Hochdruckteil geschaltet. Infolgedessen ist nicht eine so vollständige Unabhängigkeit des Niederdruckkessels vom Hochdruckkessel vorhanden wie bei dem erstgenannten Ausführungsbeispiel. Dessenungeachtet ist aber durch den durch die äußeren Flammrohre getrennt von dem Heizgasstrom des Hochdruckkesselteiles geführten Heizgasstrom unter allen Umständen eine ausreichende Beheizung des Niederdruckkesselteiles gesichert.

In allen Fällen, in denen gemäß der Erfindung ein Umbau eines vorhandenen unmittelbar beheizten Kessels in einen Zweidruckkessel mit mittelbar beheizten Hochdruckteil erfolgt, werden die Verhältnisse so gewählt, daß die beiden getrennten Heizgasströme im Regelbetrieb in dem hinzugefügten Hochdruckkesselteil etwa ebensoweit abgekühlt werden, wie in dem beibehaltenen Niederdruckkesselteil. Auf diese Weise ist eine besonders günstige Ausnutzung der in der Feuerung erzeugten Wärme gewährleistet.

In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsformen eines gemäß der Erfindung umgebauten Kessels dargestellt.

Abb. ι bis 3 zeigen einen in einen Zweidruckkessel umgebauten Schrägrohrkessel, und zwar Abb. 1 einen Schnitt nach Linie I-I der Abb. 3, Abb. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Abb. 1 und Abb. 3 einen Schnitt nach Linie HI-III der Abb. 1. Abb. 4 bis 6 zeigen einen umgebauten Steilrohrkessel, wobei die Schnitte der Abbildungen nach den Linien IV-IV, V-V und VI-VI genommen sind. Abb. 7 bis 9 zeigen einen in einen Zweidruckkessel umgebauten Flammrohrkessel mit zwei nebeneinanderliegenden Kesseln, die je zwei Flammrohre haben. Die Schnitte sind I nach den Linien VII-VII, VIII-VIII und IX-IX geführt.

Der Schrägrohrkessel der Abb. 1 bis 3 ist in der nach Abb. 1 zu liegenden Hälfte der Abb. 2 und 3 in der vorhandenen Form dargestellt und unverändert gelassen. Der Hochdruckteil ist auf der der Abb. 1 abgekehrten Hälfte der Abb. 2 und 3 dargestellt. Das den ganzen Kessel umgebende Mauerwerk 1 ist erhalten geblieben. Der Rost 2 und ebenso die Wasserkammern 3 und 4 bleiben ebenfalls erhalten, weiter die eine Hälfte der Wasserrohre 5. Die andere Hälfte dieser Wasserrohre wird ausgebaut. Die öffnungen, in die sie in den Wasserkammern 3 und 4 eingewalzt waren, werden verschlossen. Die obere zum Sammeln von Wasser und Dampf dienende Trommel 6 bleibt ebenfalls unverändert. Nach dem Ausbau des einen Teiles der Wasserrohre (dieser Teil kann natürlich auch mehr oder weniger als die Hälfte der ganzen vorhandenen Wasserrohre betragen) und der nicht weiter zur Führung der Rauchgase benötigten Wände werden Trennwände 7, 8 und 9, die quer zum Kessel liegen, sowie eine Trennwand 10 in der Längsrichtung des Kessels aufgebaut. Durch diesen Umbau des Mauerwerks werden für den Hochdruckkesselteil zwei Züge mit einem dazwischenliegenden Leerzug geschaffen.

Der hinzugefügte Hochdruckkesselteil besteht aus einer Trommeln, in welcher der Betriebsdampf durch mittelbare Beheizung erzeugt wird. Den in dieser Trommel liegenden Heizschlangen 12 wird, der zur mittelbaren Bieheizung¹ als Wärmeträger dienende Wasserdampf durch Leitungen 13 zugeführt, die an einen Wasserabscheider 14 angeschlossen sind. Diesem Wasserabscheider wird aus dem aus Rohrschlangen bestehenden Verdampferteil 15 der Wärmeträger in Form von gesättigtem Dampf zugeführt. Der Wasserabscheider 14 liegt seitlich neben dem Hochdruckkesselteil, so daß er die Zuganglichkeit zu den Armaturen und übrigen Kesselteilen nicht stört. Der Verdampferteil 15. liegt, wie Abb. 1 und 3 erkennen lassen, im ersten Heizgaszug des Hochdruckkesselteils. Im zweiten Heizgaszug dieses Teiles liegt der ebenfalls aus Rohrschlangen bestehende Vorwärmerteil 16. Zwischen diesem Vorwärmerteil 16 und dem Verdampf er teil 15 liegen Sammler 17 und 18 mit einer Verbindungsleitung 19. Dem Vorwärmerteil 16 wird das Kondensat des Wärmeträgers aus den Heizschlangen 12 durch Leitung2O über einen Sammler 21 zugeführt. Das Kondensat fließt aus den Heizschlangen 12 zunächst in eine Wärmeaustauschvorrichtung 22, die als Kühlervorwärmer bezeichnet werden kann. Dieser Vorrichtung wird nämlich durch Leitung

23 das Speisewasser für die Betriebsdampftrommel 11 zugeführt. Es verläßt den Kühlervorwärmer im vorgewärmten Zustand und fließt durch Leitung 24 in die Trommel 11. Dadurch wird dem aus den Heizschlangen 12 kommenden heißen Kondensat noch ein erheblicher Teil seiner Wärme entzogen. Auf diese Weise wird auch der Umlauf des Wärmeträgers im mittelbar beheizten Hochdruckteil gesichert. Dieses bis auf etwa die übliche Speisewassertemperatur abgekühlte Kondensat wird dem Vorwärmerteil 16 zugeführt und kühlt hier die Rauchgase bei seiner Vorwärmung bis auf ungefähr Sattdampftemperatur ig ebenso weit ab, wie dies in dem stehenbleibenden Mittel- oder Niederdruckkesselteil der Fall ist. Der Betriebsdampf aus der Trommel 11 wird durch Leitung 25 dem ebenfalls im zweiten Zuge eingebauten Überhitzer 26 zugeführt. A⁷On diesem führt den überhitzten Dampf eine Leitung 27 zur Verwendungsstelle. Zwischen dem ersten und zweiten Heizgaszug des mittelbar beheizten Hochdruckteiles ist ein von den Wänden 7 und 8 begrenzter Leerzug vorgesehen, in dem eine Klappe o. dgl. 28 angeordnet ist. Ferner ist oberhalb der Wand 8 ein Schieber 29 vorgesehen. Durch diese Einrichtungen kann der durch den zweiten Zug gehende Strom der Rauchgase und damit die Überhitzungstemperatur geregelt werden.

Die beschriebene Durchbildung des mittelbar beheizten, nachträglich hinzugefügten Hochdruckkesselteiles entspricht der Durchbildung der mittelbar beheizten Kessel nach Patent 399 905 und 430 356.

Der Abgaskanal 30 des Kessels ist durch eine Wand 31 in zwei Teile 3ο⁰ und 30⁶ unterteilt. An jedem Teil ist ein Schieber 32°

bzw. 32* angeordnet, der selbsttätig oder von Hand bedient werden kann. Die Querschnitte der beiden Kanäle stehen etwa im gleichen Verhältnis zueinander wie die Heizflächen des

_ Hochdruck- und des Mittel- oder Niederdruckteiles. Durch Drosselung des einen oder des anderen Kanalteiles wird erreicht, daß die Heizgase zum größeren Teil durch den jeweils am höchsten beanspruchten Kesselteil strömen. Dies ist bei schwankenden Betriebs-Verhältnissen zwecks Veränderung der Belastung des Hochdruck- oder des Mittel- oder Niederdruckteiles besonders wichtig. Die Querschnitte der beiden Kanalteile 30« und 3ο⁶ sind dabei so bemessen, daß bei der größten Drosselung des einen Teiles noch genügend freier Querschnitt im anderen Teil für den erforderlichen Kesselzug bleibt.

Bei dem Steilrohrkessel der Abb. 4 bis 6 sind die Teile, welche mit Teilen der Abb. 1 bis 3 übereinstimmen, mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet wie dort. Nur sind hier statt der schrägen Wasserrohre Steilrohre 5" in zwei Bündeln angeordnet und statt der Wasserkammern und des oberen Sammlers obere Trommeln 3° und 4." und untere Trommein 3* und 4^&. Auch hier ist eine Hälfte der Steilrohre ζ^α erhalten geblieben. Hier sind ebenfalls Querwände J^a und 8^S sowie eine (ganz durchgehende) Längswand io^a neu eingezogen. Dadurch sind auch hier für den Hochdruckkesselteil zwei Züge mit einem Leerzug geschaffen. Die Teile 11 bis 28 des mittelbar beheizten Hochdruckkessels sind bei dieser Ausführungsform ebenfalls vorhanden und im wesentlichen ebenso angeordnet wie bei dem Schrägrohrkessel. Der Wasserabscheider 14 ist hier im Interesse der Zugänglichkeit aller Teile vor dem Hochdruckkessel angeordnet. Wie Abb. 6 erkennen läßt, ist auch bei dieser Ausführungsform der Abgaskanal 30 durch eine Wand 31 in zwei Teile 30° und 30⁶ geteilt. Hier ist eine Drehklappe 33 angeordnet, die den einen oder den anderen Kanalteil mehr oder weniger drosseln kann. Außerdem ist ein Schieber 34 vorgesehen, der den ganzen Kanal absperren kann.

Der Flammrohrkessel nach Abb. 7 bis 9 besteht aus zwei nebeneinanderliegenden Kesseln 36 und 37 mit je zwei Flammrohren 38°, 38^&, 38« und 38^d. Beim Umbau des vorhandenen Kessels in den mit Mittel- oder Nie^ derdruckdampferzeugung kombinierten Hochdruckdampfkessel wird hier so verfahren, daß die Feuerungen aus den beiden mittleren Flammrohren 38⁰ und 38^C entfernt werden, während die der äußeren Flammrohre 38° und 38^ bleiben. Vor die beiden inneren Flammenrohre 38* und 38^C wird der Hochdruckkessel eingebaut, und zwar umgeben von einem besonderen Mauerwerk 39, das Zwischenwände 40 und 41 enthält. Im mittleren Zug zwischen den Wänden 40 und 41 liegen hier die Verdampferschlangen 42 des Hochdruckkessels über einem besonderen Rost 43. In den Seitenzügen liegt je ein Überhitzerteil 44 und 45. Der im Verdampfer 42 entwikkelte Dampf strömt über einen Wasserabscheider 46 durch Leitung 47 zu den Heizschlangen 48 in der Trommel 49. Das Kondensat fließt wieder über einen Kühlervorwärmer 50 zurück in einen Sammler 51, an den die Verdampferschlangen 42 angeschlossen sind.

Die Rauchgase der Feuerung 43 durchströmen zunächst den Verdampfer 42 nach oben, dann nach beiden Seiten die Hochdrucküberhitzer 44 und 45 und darauf die Flammrohre 38* und 38*% Am Ende dieser Flammrohre (also nach einmaligem Durchgang durch den Flammrohrkessel) sind sie bereits genügend abgekühlt, so daß sie etwa die gleiche Tem-

peratur haben wie die Rauchgase, die von den beiden beibehaltenen Feuerungen der Flammrohre 38" und 38«* durch diese hindurch, dann ■ über den Niederdrucküberhitzer 52 und j weiter in der üblichen Weise außen um die Flammrohrkessel geführt sind. Die Rauchgase der mittleren Flammrohre verlassen den Kessel getrennt von den Rauchgasen der äußeren Flammrohre. In den. beiden Teilen 53° und S3^Ö des Abgaskanals für die mittleren Flammrohre ist je ein Schieber 54° bzw. 54* angeordnet.

-- Bei dem Flammrohrkessel der Abb. 7 bis 9 ist also nicht wie bei den früheren Ausführungsformen ein Teil der vorhandenen Kesselheizfläche durch die Hochdruckheizfläche ersetzt, vielmehr wird hier ein Teil der Kesselheizfläche von weniger heißen Rauchgasen beheizt, die schon im Hochdruckteil einen Teil ihrer Wärme abgegeben haben. In bezug auf die Ausnutzung der Rauchgase entsprechen also die beiden mittleren Flammrohre 38* und 38^C dem Vorwärmerteil 16 der Abb. 1 bis 6. Ein Unterschied der Ausführung beim Umbau des Flammrohrkessels nach Abb. 7 bis 9 liegt gegenüber dem Umbau eines Schrägrohroder Steilrohrkessels nach den Abb. 1 bis 6 darin, daß dort der stehenbleibende Kesselteil und der hinzugefügte Hochdruckkesselteil parallel zueinander in bezug auf die Strömung der Rauchgase geschaltet sind, während beim Flammrohrkessel die mittleren Flammrohre hinter den Hochdruckkesselteil geschaltet sind. Parallel zu dem Hochdruckteil und • 35 den beiden inneren Flammrohren liegen die beiden äußeren Flammrohre, die von Rauchgasen durchzogen werden, welche in den besonderen, bereits vorhandenen und beibehaltenen Feuerungen der beiden Flammrohre 38" und 38^ erzeugt werden. Auf diese Weise ist eine ausreichende und von der Hochdruckdampferzeugung im wesentlichen unabhängige Erzeugung von Niederdruckdampf gewährleistet, weil der Niederdruckteil des Zweidruckkessels zur Hauptsache von Rauchgasen beheizt wird, die von der Feuerung bis zum Abgaskanal getrennt von den Heizgasen des Hochdruckteiles durch den Kessel strömen.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. In einen Zweidruckkessel umgebauter ortsfester Kessel, bei dem mit der teilweise oder ganz beibehaltenen unmittelbar beheizten Mittel- oder Niederdruckdampferzeugungsfläche eine neu hinzugefügte mittelbar beheizte Hochdruckdampf erzeugungsfläche zusammengebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar hinter der Feuerung vor Berührung mit den Verdampfungsflächen die Heizgase in einen zur mittelbaren Erzeugung des Hochdruckdampfes in dem neu hinzugefügten Kesselteil (15, 26) und einen zur Wärmeabgabe in dem beibehaltenen Niederdruckkesselteil (5, 5^ß) dienenden Heizgasstrom geteilt sind und bis zu Vorrichtungen (32«, 32^b, 33) getrennt geführt werden, die der Regelung der durch jeden . Kesselteil strömiendenHeizgasmenge dienen.
2. 2. In einen Zweidruckkessel umgebauter Mehrflammrohrkessel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der mittelbar beheizte Hochdruckkesselteil so vor zwei nebeneinanderliegende Flammrohrkessel geschaltet ist, daß die inneren Flammrohre (38*, 38°) beider Kessel nur durch die Abgase des Hochdruckkesselteils beheizt werden, während in den beiden äußeren Flammrohren (38", 38**) die vorhandenen Feuerungen und Rauchgasführungen beibehalten sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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