AT201623B - Wasserrohrkessel - Google Patents

Description

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  Wasserrohrkessel 
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Wasserrohrkessel mit gekühltem, selbsttragenden Rohrrahmen, welcher auch das Gewicht der Kesseltrommel aufnimmt, insbesondere für kleinere Dampfleistungen, welcher auch für mittlere und höhere Drücke geeignet ist. Erfindungsgemäss folgen in Strömungsrichtung des Wassers bzw. Wasser-Dampf-Gemisches auf die Kesseltrommel wasserführende, in der Regel unbeheizte Rohre (Fall- und Verteilrohre) und sodann beheizte Rohre   (verdampfungsrohre),   die nur über die Kesseltrommel - und allenfalls Dampf-Wasser-Gemisch führende beheizte oder unbeheizte Rohre oder Rohrstücke   (Sammel- oder Überströmrohre) - wiederum   mit den unteren Verteilkammern verbunden sind. 



   Im Gegensatz zu   den bisher bekannten Ausführungen ähnlicher Kesseltypen findet   also einKurzschlussKreislauf bei der beschriebenen Kesseltype nicht statt. Während bei den Ausführungen mit KurzschlussKreislauf der Grad der Entmischung in den oberen Abscheidekammern immer zweifelhaft ist, bietet die Ausführung nach   dem Erfindungsgedankenwasserumlaufmässig den Vorteil   einer vollständigen Entmischung, die, wie bei den Wasserrohrkesseln ohne Rohrrahmen, in der Kesseltrommel vor sich geht. Der Wasserumlauf ist also, richtige Dimensionierung der Rohre vorausgesetzt, in jeder Weise eindeutig und es besteht nicht die Gefahr, dass Dampfblasen wieder ins Fallrohr mitgerissen werden und den Umlauf dauernd oder zeitweise stören.

   Vorteilhaft werden die Sammelrohre oder je nach der   Beheizungs-Intensität   zusammengefasste Sammelrohrgruppen wasserseitig getrennt und giessen über getrennte Steigrohre und   ssberström-   rohre in die Kesseltrommel aus. 



   Die durch Vermeidung des Zwischenkreislaufes bedingte höhere Dampfraumbelastung der Kesseltrommel kann im allgemeinen ohne Bedenken in Kauf genommen werden. Bei kleinen Dampfleistungen ist der Dampfraum der Kesseltrommel ohnedies nie ausgenützt. Ein gewisser Speicherraum der Trommel, welcher Belastungsspitzen aufnehmen kann, ist jedoch, wie die Erfahrung gezeigt hat, in den allermeisten Fällen aus betrieblichen Gründen erwünscht. Im übrigen findet in den reichlich dimensionierten Überströmrohren, welche vorzugsweise oberhalb des Wasserspiegels in die Trommel einmünden, bereits eine Vorabscheidung statt. Je nach Wahl der Wasserspiegelhöhe und des Sicherheitsabstandes können die Überströmrohre beliebig oberhalb der Trommelmitte einmünden. Sie erhalten dann eine Krümmung. Eine Umkehr des Wasserumlaufes ist dann sicher vermieden.

   Vorteilhaft werden die   Uberströmrohre   innerhalb des Kesselblockes angeordnet. 



   Die abschnittsweise und möglichst vollständige Durchströmung des Rohrrahmens wird erfindungsgemäss durch folgende Massnahmen erreicht :
In die Rahmenrohre, welche in ihrem oberen Teil Dampf-Wasser-Gemisch und in ihrem unteren Teil Wasser führen, werden Scheiben   od. dgl.   eingeschweisst, welche die Trennung bewirken. Hiebei wird, um eine möglichst vollständige Durchströmung des Rohres zu erreichen und Luftsäcke zu vermeiden, das wasserführende Verbindungsrohr knapp unterhalb der Scheiben angeordnet, während ein Dampf-WasserGemisch führendes Rohr knapp oberhalb der Scheiben anschliesst, um eine möglichst vollständige Entwässerung aller Teile des Rohrrahmens zu ermöglichen. 



   Stossen ein Dampf-Wasser-Gemisch und ein Wasser führendes Rohr aneinander, dann wird die Trennung durch ein Stück der Rohrwand vollzogen, indem die Rohrwand des durchlaufenden Rohres, welches vorteilhaft einen etwas grösseren Durchmesser   erhält,   vor dem Zusammenschweissen nicht ausgeschnitten wird. 

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   Kessel der beschriebenen Bauweise werden meist blechverschalt gebaut. Die Verkleidungsbleche sind an einem Profilrahmen befestigt. Das Rohrsystem einschliesslich Kesseltrommel wird dann z. B. an einem stabilen Grundrahmen abgestützt. Die Wärmedehnung des Rohrgerüstes gegenüber dem Profilrahmen wird erfindungsgemäss durch horizontal angeordnete Pendelbleche aufgenommen, welche den Profilrahmen mit der Kesseltrommel und gegebenenfalls mit dem Rohrrahmen verbinden. 



   Ist ein zweiter Rauchgaszug vorhanden, dann wird die Zuglenkwand zwischen Brennkammer und dem zweiten Zug vorteilhaft von Mann an Mann liegenden, von beiden Seiten beheizten Verdampfungsrohren gebildet, welche   z. B.   durch Heftschweissung miteinander verbunden sind. Diese Rohre erhalten ebenfalls mindestens eine Krümmung, so dass die Wand in ihrer Gesamtheit die   Wärmedehnung   aufnehmen kann. 



  Um auch jedem einzelnen Rohr der Rohrwände eine gewisse Beweglichkeit zu geben, werden erfindungsgemäss die Schweissnähte abwechselnd auf der einen und auf der andern Seite der Rohrwand ausgeführt. 
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 bekannter Weise verschieden stark, oder nach verschiedenen Richtungen, oder ein Teil der Rohre,   z. B.   jedes zweite, aus der Rohrwandebene ausbiegen und die Rohrwand auf diese Weise aufgliedern. 



   Die Rohrwände können auch erfindungsgemäss zur Aufhängung von Überhitzer und Vorwärmer herangezogen werden. Weiters ist jedoch mit Vorteil auch die Aufhängung von Überhitzer und Vorwärmer an der Kesseltrommel und/oder am Rohrrahmen möglich, da sich auch die nachgeschalteten Heizflächen erfindungsgemäss innerhalb des steifen Rohrrahmens befinden. 



   Die beschriebene Kesseltype erlaubt mit Vorteil Anordnung von mehr als zwei Rauchgaszügen. 



  Gegebenenfalls werden auch die weiteren Trennwände, wie vorstehend beschrieben, aus Rohrwänden gebildet. 



   Diese Ausführung ergibt im Verein mit höheren Rauchgasgeschwindigkeiten eine sehr gedrängte Bauweise. Es entsteht ein stabiler, gegenüber mechanischen Beanspruchungen widerstandsfähiger, jedoch gegenüber Wärmespannungen nachgiebiger Kesselblock, welcher bis zu beträchtlichen Dampfleitungen schon im Herstellungswerk vollständig zusammengebaut und gegebenenfalls auch ausgemauert und isoliert werden kann. 



   Bei Mehrzugkesseln der beschriebenen gedrängten Bauart ist es vorteilhaft, erfindungsgemäss sechs oder mehr senkrechte wassergekühlte Fallrohre als Rahmenrohre von etwa gleichem Durchmesser   anzu-   ordnen, von denen jeweils die eine Hälfte direkt von der Trommel, die andere durch Verbindungsrohre mit Wasser versorgt wird. Die Feuerung erfolgt dann zweckmässig seitlich, also in der Weise, dass die Achse der Feuerung die Trommelachse rechtwinkelig kreuzt. 



   Die Fig.   1 - 3   zeigen ein Ausführungsbeispiel,   u. zw.   zeigt   Fig. 1   einen Längsschnitt des Kessels nach der Linie   A - B   der   Fig. 2, Fig. 2   einen Querschnitt nach Linie   C - D   der Fig. l, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie   E - F   der Fig. 1. 



   Von der Kesseltrommel 1 gehen die drei Fallrohre 2 aus. Mittels der Verbindungsrohre   3 - 6   sind weitere drei Fallrohre 7 angeschlossen. Über die Verbindungsrohre 8 und Verteilrohre 9 wird das Kesselwasser den Brennkammer-Strahlungsrohren 10-14 sowie den nachgeschalteten Verdampfungsrohren 15 zugeführt, welche in die Sammelrohre 16-19 münden. Durch die Überströmrohre   20 - 22   sowie über das Verbindungsrohr 23 und die Überströmrohre 24 wird das Dampf-Wasser-Gemisch der Trommel zugeführt. Es können auch getrennte Sammelrohre oder je nach der Beheizung zusammengefasste   Sammel-   rohrgruppen mit getrennten Überströmrohren angeordnet sein. 



   Es ist eine Kohlenfeuerung mit Vorratsbunker 25, Roststäben 26,   Ausbrennrost   27, Feuertüre 28 und   Aschentüre 29   eingezeichnet. Eine Russblaseeinrichtung 30 sowie eine   Reinigungstüre   31 ist angedeutet. 



  An Stelle der Kohlenfeuerung kann man ebenso eine Öl-oder sonstige Feuerung wählen, ohne vom Erfindungsgedanken abzugehen. 32 stellt die Ausmauerung bzw. Isolierung des Kessels, 33 eine gemauerte Zuglenkwand, 34 den Profilgrundrahmen,   35 - 40   den Profilrahmen für die Blechverschalung 41 dar. 



  Mittels der Pendelbleche 42 ist der Profilrahmen mit der Trommel verbunden. 43 stellt einen Überhitzer, 44 den Vorwärmer dar. Der Austritt der Rauchgase erfolgt über eine Abzugshaube 45 aus Blech und die Drosselklappe 46 zum Saugzuggebläse oder Schornstein. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Wasserrohrkessel mit gekühltem, selbsttragenden Rohrrahmen, welcher auch das Gewicht der Kesseltrommel aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung des Wassers bzw. WasserDampf-Gemisches auf die Kesseltrommel wasserführende, in der Regel unbeheizte Rohre (Fall- und Verteilrohre) und sodann beheizte Rohre (Verdampfungsrohre) folgen, die nur über die Kesseltrommelund allenfalls Dampf - Wasser - Gemisch führende beheizte oder unbeheizte Rohre oder Rohrstücke (Sammel- oder Überströmrohre) - wiederum mit den unteren Verteilkammern verbunden sind. <Desc/Clms Page number 3> EMI3.1 Dampf-Wasser-Gemisch führende Rohrteile voneinander abgrenzen.

   3. Wasserrohrkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise mit verschiedenem Aussendurchmesser ausgeführte, Kesseldruck führende Rohre des Rohrrahmens in T-Form rechtwinkelig aneinandergeschweisst sind, wobei nur das an das durchlaufende Rohr stossende Rohr (also jenes, das den senkrechten Teil des T bildet) die der Wölbung des durchlaufenden Rohres entsprechenden Ausschnitte erhält, während die Rohrwand des durchlaufenden Rohres im Bereich der Verschneidung der beiden Rohre erhalten bleibt.

   4. Wasserrohrkessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass knapp oberhalb der in ein Rahmenrohr geschweissten Scheiben Dampf-Wasser-Gemisch führende (z. B. Sammelrohre 16) und knapp unterhalb derselben wasserführende Rohre (z. B. waagrechte Rohrstücke 4) an das Rahmenrohr anschliessen (Fig. l).

   5. Wasserrohrkessel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kesselblock blechverschalt ist und die Verbindung des Profilrahmens für die Blechverschalung mit der Kesseltrommel über horizontal angeordnete Pendelbleche (42) erfolgt.

   6. Wasserrohrkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrrahmen mindestens sechs senkrechte, gekühlte, in der Regel ganz oder zum Grossteil unbeheizte Rahmenrohre von untereinander etwa gleichem Aussendurchmesser aufweist, wobei der Aussendurchmesser der Rahmenrohre wesentlich, in der Regel 2- bis 4mal grösser ist als der Aussendurchmesser der beheizten Verdampfungsrohre des Rohrregisters.

   7. Wasserrohrkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Feuerung die Trommelachse in an sich bekannter Weise rechtwinkelig kreuzt.

   8. Wasserrohrkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Kesselwandungen bildenden Rohren die Verbindungsschweissstellen abwechselnd auf der einen und auf der andern Seite der Rohrwand ausgeführt sind.

   9. Wasserrohrkessel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Verdampfungsrohre (13,14), von denen die Rohrwände gebildet werden, in an sich bekannter Weise verschieden stark, oder nach verschiedenen Richtungen, oder nur ein Teil der Rohre, z. B. jedes zweite (13), aus der Rohrwandebene ausbiegen und auf diese Weise einen Abschnitt der Rohrwand zum Durchtritt der Rauchgase aufgliedern.

   10. Wasserrohrkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Überhitzer und/oder Vorwärmer vorhanden ist und die Verdampfungsrohre (13, 14, 15) zur Aufhängung des Überhitzers und/oder Vorwärmers herangezogen werden.

   11. Wasserrohrkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass getrennte Sammelrohre oder je nach der Beheizung zusammengefasste Sammelrohrgruppen mit getrennten Überströmrohren angeordnet sind.