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Mit flüssigem, gas- oder staubförmigem Brennstoff beheizte Kesselanlage
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine aus zwei Dampferzeugern bestehende
Kesselanlage, bei der der eine Dampferzeuger unmittelbar durch die Strahlung der
abwärts gerichteten Flamme des flüssigen, gas- oder staubförmigen Brennstoffes beheizt
wird, während der zweite Dampferzeuger nur mit den Verbrennungsgasen in Berührung
kommt.
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Bei den bekannten Kesselanlagen dieser Art ist ein besonderes System
von Dampf erzeugenden Rohren in der ganzen Verbrennungskammer verteilt. Auch ist
nur ein Teil der Rohre, die die Obertrommel mit der Untertrommel verbinden, in den
Erhitzungsraum verlegt. Diese Anordnung ist konstruktiv schwerfällig und erfordert
bei kleiner Leistung sehr viel Raum. Daneben kann auch eine gute Wärmeausnutzung
und eine gleichmäßige Dampferzeugung nicht gewährleistet werden, da die Dampf erzeugenden
Rohre zu ungleich erhitzt werden, was gleichzeitig zu einer beträchtlichen Beanspruchung
des Baustoffes führt.
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Gemäß der Erfindung werden nun die Siederohre so angeordnet, daß sie
die innere Auskleidung der zylindrischen Verbrennungskammer bilden. Sie sind auf
diese Weise alle gleich weit von der Flamme entfernt und unterliegen also alle der
gleichen Erhitzung. Oben und unten sind die Rohre rechtwinklig umgebogen und enden
in einer zentral liegenden Ober- bzw. Untertrommel. Der Brenner ist durch die Obertrommel
hindurchgeführt, so daß die Flamme ungehindert durch den ganzen Verbrennungsraum
von oben nach unten hindurchschlagen und ihre Wärme gleichmäßig an alle Rohre abgeben
kann. Die erforderliche Verbrennungsluft tritt in an sich bekannter Weise aus Ringräumen,
die den Strahlungsdampferzeuger umgeben, im oberen und mittleren Teile der Verbrennungskammer
in diese durch Düsen ein.
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Diese Anordnung bietet unter anderem folgende Vorteile: Raumersparnis,
da für eine gegebene Arbeitsleistung nur eine geringe Größe der Anlage erforderlich
ist; Dauerhaftigkeit, da der Aufbau der Verbrennungskammer ihre Ausdehnung oder
Zusammenziehung zuläßt; hoher Wirkungsgrad; vollständige Verbrennung durch genügende
Luftzufuhr; schnelle und gute Wärmeaufnahme.
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Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
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Fig. i ist ein senkrechter Schnitt durch die Kesselanlage, entsprechend
der Linie II-II in Fig. 2.
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Fig. z ist in der rechten Hälfte ein waagerechter Schnitt nach Linie
1-I in Fig. i, während die linke Hälfte die Kesselanlage im Grundriß zeigt. d Die
aus Fig. i ersichtliche Ausführungsform hat an der Decke der Verbrennungskammer
i einen Dampfraum io und am Boden einen Wasserraum i i. Beide Räume sind durch eine
Reihe von Wasserrohren 12 miteinander verbunden, welche gleichzeitig die Wandung
der Verbrennungskammer i bilden.
Die Wasserrohre 12 sind in zwei
Bündeln i2-o, 121 angeordnet, welche so dicht liegen, daß sie eine geschlossene
Wand bilden, die in der Zeichnung nur zum Teil angedeutet ist. In den Dampfraum
io sind ein oder mehrere Brennerrohre 2, welche ihn vollständig durchsetzen, eingeführt.
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Der untere Wasserraum i i hat eine Decke iio aus feuerfesten Ziegeln
und wird durch Pfeiler i i i gestützt oder an die Rohre 12 angehängt.
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Auf der einen Seite der Verbrennungskammer ist in gleicher Höhe die
Kesselkammer 3 angeordnet. Der dargestellte Kessel hat eine querliegende Dampftrommel
3o am oberen Ende und eine querliegende Wassertrommel 31 am unteren Ende; beide
Trommeln sind durch ein Bündel senkrechter Rohre 32 mit Trennwand 33 verbunden.
Die Dampftrommel 30 ist mit dem Dampfraum io durch das Dampfrohr q. und durch
Wasserrohre 40 verbunden. Die Wassertrommel 31 ist mit dem Wasserraum i i durch
das Wasserrohr 5 verbunden. Das Wasserspeiserohr 301 mündet, wie üblich, in die
Dampftrommel 30.
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In die Verbrennungskammer i wird vorgewärmte Luft aus einem Ringraum
6 durch Düsen 6o eingeführt, welche in die Verbrennungskammer i zwischen den Wasserrohren
12 der Wandung hindurchgeführt sind. Die Wasserrohre 12 sind durch eine Bekleidung
aus feuerfestem Baustoff miteinander verbunden, abgesehen von ihrem unteren Ende
122, welches offen bleibt, um den Verbrennungsgasen einen Weg nach der Kammer 112
anzuweisen, welche den Wasserraum ii umgibt.
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Die Kammer i 12 hat im unteren Teil der Wand 36 eine üffnung
39. Die Heizgase gehen nach der Kesselkammer 3 und durch das Wasserrohrbündel
32 um die Trennwand 33 herum nach dem Auslaß 3q..
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Die Wirkungsweise der Anlage ist kurz folgende: Der aus pulverförmiger
Kohle, aus zerstäubtem Öl oder aus Gas bestehende Brennstoff wird dem Brenner durch
das Brennerrohr 2 ' unter Druck zugeführt; die Flamme wird mit der nötigen Menge
vorgewärmter Verbrennungsluft aus dem Ringraum 6 durch die Düsen 6o gespeist. Die
Verbrennungsgase gehen zwischen den die Wandung bildenden Rohren 12 hindurch und
werden über die Kammer 112 den Wasserrohren 32 in der Kesselkammer zugeführt und
treten durch den Auslaß 34 aus. Von dem Auslaß 34 werden die Verbrennungsgase nach
dem Luftvorwärmer und von dort in den Schornstein geleitet.
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Das Kesselspeisewasser tritt in die Dampftrommel 3o durch das Speisewasserrohr
301 ein, bewegt sich dann nach abwärts durch die Wasserrohre 32 nach der Wassertrommel
31, von wo es durch die Leitung 5 in den Wasserraum i i übergeführt wird. Von dem
Wasserraum i i, in welchen es an dessen Decke eintritt, steigt es weiter durch die
Rohrbündel 12 des Verbrennungsraumes nach dem Dampfraum io. Eine Reihe bis unter
den Wasserspiegel reichender Rohre 4.o verbindet die Dampftrommel 30 mit
dem oberen Dampfraum io. Die von der Flammenbildung ausgehende strahlende Wärme
erzeugt in den Rohren 12 derVerbrennungskammer i Dampf. Dieser Dampf tritt in den
Dampfraum io über und wird durch die Rohre q. nach der Dampftrommel 30 geleitet.
Die Dampfabzugsrohre 35 sind mit einem überhitzer 37 verbunden, können aber auch
nach der Dampfverbrauchsleitung 38 unmittelbar übergeführt werden. Die Dampftrommel
3o erhält aber auch Dampf aus den Kesselrohren 32, welche die Hitze der Verbrennungsgase
in der Kammer 3 aufnehmen.
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Die in der Verbrennungskammer i gebildete Asche fällt zwischen den
Rohren 12 hindurch und lagert sich am Boden der Kammer 112 ab, von wo sie leicht
entfernt werden kann.
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Infolge der gedrungenen Bauart und dem hohen Grade der Dampferzeugung
wird sehr viel Raum gespart. Außerdem gestattet die zylindrische Form der Verbrennungskammer
und die gleichmäßige Beheizung ihrer Wände 12 eine Ausdehnung und Wiederzusammenziehung
und verhindert dadurch Luftverluste durch die Wandung. Infolge der vollkommenen
Verbrennung des Brennstoffes in der Verbrennungskammer und des unmittelbaren Abzuges
der Heizgase nach der Kesselkammer bei jeder Höhe - der Dampferzeugung wird ein
hoher Wirkungsgrad und eine schnelle Wärmeaufnahme erzielt. Sowohl die Luftwie auch
die Brennstoffzufuhr können vollkommen geregelt werden, und es ist eine weite Grenze
der Leistung erreichbar, ohne daß dadurch der Wirkungsgrad des Dampferzeugers leidet.