Flammrohrkessel mit einem oder mehreren Flammrohren. Die bekannten eingemauerten Flammrohr- damp±kessed mit einem. oder mehreren Flammrohren besitzen meistens zwei ge mauerte :
Seitenzüge und eine aus Mauerwerk und Füllstoffen hergestellte Kesseldecke, so wie bei grossen Abmessungen zwischen den beiden ,Seitenzügen noch einen Unterzug. Die Ausnutzung der Verbrennungsgase ist in den gemauerten Zügen oder Rauchgaskanälen schon deshalb nicht .günstig,
weil eine starke Wärmeausstraahlung duroh das Mauerwerk erfolgt. Ferner widersprechen sich bei -der Bemessung der Züge !der wirkliche Q;uer- schnittsbedarf und die Bedingung der Be fahrbarkeit;
die Querschnitte sind so gross, dass. der Wärmeübergang durch den Kessel mantel gering ist. Schliesslich wird der Kes- selwirkungsgrad durch Falschluft (Eindrin gen von Luft in die Züge durch Risse des Mauerwerkes) herabgedrückt.
Den Nachteilen der Einmauerung begeg nete man durch gänzliche Beseitigung der selben. Dabei behält man als Kesselheiz- fläche nur die der Flammrohre bei und be deckt !den ganzen Kesselmantel nur mit einer Wärnneschutzhülle,
während man @die mit höheren Temperaturen abströmenden Rauch gase in einer vergrösserten Nachsehaltheiz- fläche (Rauchgasvorwärmer, Überhitzer) nutzbar macht. Diese vollisolierten Flamm- rahrkessel haben einen sehr günstigen Wir kungsgrad, zeigen aber ebenfalls Mängel.
Bei. Ader und dem täglichen Aufheizen treten im Kesselrumpf bedenk- liche Wärmespannungen auf, weil die unter- halb der Flammrohre liegende Wassermasse nicht ,beheizt wird.
Um dem Undichtwerden vorzubeugen, mussi man das Kess-elwaäser künstlich in Umlauf halten: und dazu beson dere Hilfsmittel (Umwälzpumpe, Dampf- anwärmedüse) anwenden.
Bei Sattdampf- betrieb erwärmt das Wasser sich im P.auoh- gasvorwärmer oft bis zur Verdrampfungs- grenze, weshalb der VorwIrmerdurch Sicherheitshilfsmittel ,geschützt werden muss.
Wegen Iden hohen Abgastemperaturen ist die Naohsohaltheizfläche aus hochwertigem Werkstoff herzustellen, verteuert sich also.
Gemäss der Erfindung werden die Män gel durch eine solche Kombination des ein- gemauerten und ;
des vollisolierten Flamm- rohrkessels beseitigt, daB der obere Teil des Kesselmantels in einer Ausdehnung von un gefähr zwei Dritteln des ganzen Mantelum- fanges nicht beheizt, sondern durch eine Isolierung gegen Wärmeverluste .geschützt und unter dem restlichen untern Mantelteil,
in dessen Bereich sich im wesentlichen die unter den Flammrohren liegende Wasser- masse befindet, ein Rauchgasunterzug ange ordnet ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung erstreckt der obere isolierte Kesselmantelteil sich ab wärts ungefähr bis zu einer waagrechten Ebene, die durch die Flammrohrunterkante hindurchgeht,
und die Breite des Unterzuges ist gleich der ganzen Breite des unter dieser Ebene liegenden Mantelabschnittes. Der Un- terzug kann aus einem Kanal bestehen, durch den die Rauchgase in gleicher Rich tung strömen,
wobei der Kanal eine Ungs- zwischenwand haben kann. Statt dessen kann der Unterzug auch aus einem von hinten nach vorn gehenden und einem von vorn nach hinten zurückkehrenden Rauehgaskanal bestehen. Der Kanalquerschnitt soll zweck- <RTI
ID="0002.0082"> mässig höchstens annähernd gleich dem Ge- samtflamrnrohrqeurschnitt sein.
Die Isolierung des obern Kesselmantel- teils hat zweckmässig aussen eine Blech- bekleidung, welche sich abwärts bis auf die Aussenfläche des Unterzugmauerwerkes er- streckt, und zwar vorzugsweise bis zum Kesselhausfueboden.
Auch bei dem vorliegenden Kessel kann mit dem Unterzug eine der bekannten Nach- schaltheizflächen (Rauch@gasvorwärmer, Über- hitzer) verbunden sein, oder man .kann beide Arten,
nämlich einen in bekannter Weise zwischen dem Flammrohr und dem Unter zug angeordneten Überhitzer und einen hin ter den Unterzug geschalteten Rauohgas- vorwärmer anwenden.. Durch die Kombination gemäss der Er- findung sind die <RTI
ID="0002.0133"> Vorzüge der beiden be- kannten Mam=ohrkeeselarten miteinander vereinigt und deren Nachteile vermieden.
Ein Auaführungebeispiel des Gegenstan- des der Erfindung ist in der Zeichnung dar- gestellt. Es bedeuten:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Flammrohrkessel mit Naehschaltheizflächen, Fig. 2 einen waagrechten Schnitt des Unterzuges, Fig. 3 einen Querschnitt durch den Kes sel im Bereich des Unterzuges.
Das Beispiel zeigt einen Flammrohr- kessel 1 mit einem Flammrohr 2. An die Kesselräckwand 1' schliesst sich zum Beispiel eine senkrechte, das Flammrohr im Bogen umfassende Mauerwerkszunge 3 an, die bis zu einem :
Überhitzer 4 reicht, der durch eine Klappe 5 abgeschaltet werden kann. Die Zunge 3 setzt sich unter dem Kessel 1 als Zunge 6 fort und teilt den seitlich durch die nur sehr niedrigen Mauern 7 begrenzten Unterzug in einen nach vorn gehenden Ka nal 8' und einen <RTI
ID="0002.0199"> rüo'kkehrenden Kanal 8". An letzterem schliesst sich ein durch eine Wand 9 abgetrennter Raum. eines Rauch- gasvorwärmers 10 an, dem eine mit einer Abschaltklappe 12 versehene Zunge 11;
vor- gelagert ist während die Verbrennungsgase im Bereich der Vorwärmerohre von deren rechteckigen Querrippen geführt werden. Am. Vorderende des Kessels befindet sich eine Flugaschengrube 13 mit Tür 14.
Wie aus %.3, ersichtlich, ist der obere Teildes Kesselmantels (ungefähr zwei Drit- W des ganzen Mantelumfanges) nicht be- heizt,
sondern durch eine Isolierung 15 ge gen Wärmeverluste geschnitzt. Sie reicht ab wärts bis ungefähr zu der durch die Unter- kante des 1lamarirohres 2, gehenden-, waag rechten Ebene,
während die ganze Breite des unter dieser Ebene liegenden Mantelabschnit- tes von dem Unterzug 8'-8" eingenommen wird.
Die Isolierung 15 kann beispielsweise durch ein am Kesselmantel anliegendes Formeisen 16 abgeschlossen sein und sich über eine ZwischenJa ge 17 aus Diatomit- ma.sse, Asbestwolle oder idergl. auf die Mau- ern,
7 stützen. Der Abschluss. und Übergang lässt sich aber auch hiervon abweichend ge stalten. Das Bekleidungsblech 18 der Iso lierung 1.5 ragt entweder selbst bis über die Mauern. 7, oder es trägt ein Ergänzungsblech 19,
das die freiliegenden Aussenflächen der Mauern 7 teilweise oderganz überdeckt.
Die .Strahlungsverluste der eingemauer ten Kessel und deren, Falschluftgefahr sind auf ein Kleinstmass heruntergedrückt, denn über dem gesselhausfuss.boden ist nur noch ein sehr kleiner Mauerwerksteil vorhanden,
der durch die gegebenenfalls bis zum Fuss boden reichende Bdechhekleidung zusätzlich geschützt wind. Der Unterzug -des neuen Kes- sels kann immer einen dem wirklichen.
Be darf entsprechenden Querschnitt erhalten. Seine Gesamtbreite ist durch die Grenze zwischen der Isolierung und der Einmaue- rung festgelegt,
und durch blosse Wahl der zugehörigen Höhe gelangt man zu dem reeh- nerisch erforderlichen, Querschnitt. Dieser ist im wesentlichen rechteckig, also erheblich einfacher als die bisherigen Seitenzüge.
Die auf dem Rost entwickelten Verbren nungsgaredurchströmen das Flammrohr 2-, steigen .rechts der Zunge & (Fig. 3) an der geschlossenen Klappe 5 vorbei zum Vor- wärmer 4, durobströmen ihn und ziehen links der Zunge '3 abwärts in den eisten Unterzugkanal <B>8',
</B> kehren über der Grube 13 um und durch den zweiten Unterzugkanal 8" nach hinten zurück. .Sie strömen vor der Zunge 11 (Fig.l und 2) bei geschlossener Klappe, 12 ,durch eine Hälfte des Rauchgas- vorwärrmers 10,
wenden über diesem und ziehen durch die zweite Vorwärmerhälfte ab wärts hinter der Zunge 11 in den Kamin.
Die unter den Flammrohren befindliche Wassermasse braucht nicht (wie bei den vollisolierten Kesseln) künstlich in Umlauf gehalten: zu werden, sondern sie wird dau ernd, und zwar stärker als bei den. üblichen eingemauerten Kesseln erhitzt.
Die Gefahr bedenklicher Wärmespannungen ist besei tigt. Die Abgastemperatur ist niedriger als beiden vollisolierten. Kesseln, daher genügt eine kleinere Nachschalthelzfläche, die aus Durchschnftswerkstoff hergestellt werden kann, und bei S-attdampfbetrieb besteht die.
Gefahm der Erbätzung des Vorwärmewassers bis zur Verdampfungsgrenze nicht mehr. Der beschriebene Kessel ist viehseitiger an wendbar als der eingemauerte und der voll- isolierte Kessel.
Sind beide Klappen 5 und 12 offen, so sind der Überhitzer 4 und der Vorwärmer 10 ,abgeschaltet; wovon man vorteilhaft beim ersten Anheizen und beim täglichen Wieder- aufheizen Gebrauch macht, das sich dann rasch und günstig vollzieht.
Ist nur die Klappe 5 offen, so strömen die Verbren nungsgase durch diese Klappenöffnung, also nicht durch den Überhitzer 4, dagegen durch den Vorwärmer 10. Ist nur die Klappe 12 offen, so bestreichen die Gase den t)ber- hitzer 4, jed#öch nicht den Vorwärmer 10.
Die bekannten eingemauerten Flamffn- rahrkessel eignen sich im wesentlichen für ,Sattdäampfbetrieb (Kochdampferzeugung usw.), unl bei den vollisolierten Kesseln ist die Benutzung beider Nachschaltheizflächen von entscheidender Bedeutung für die Lei- stung,
weshalb sie überwiegend zur Kraft erzeugung in Betracht kommen. Die vorlie- gende Kombination lässt sich vielen An forderungen zweckdienlich anpassen.. Sie kann ,
gegebenenfalls ohne Nachschaltheiz- fläche arbeiten und ferner zum Beispiel für Sattdampfbetrieb nur mit einem Rauchgas- vorwIrmer, sowie bei beachtlichem Dampf- bedarf für Kraftzwecke ausserdem mit einem 1\fberhitzer ausgerüstet werden.
Flame tube boiler with one or more flame tubes. The well-known walled-in flame tube steam ± kessed with a. or several flame tubes usually have two masonry:
Side moves and a boiler roof made of masonry and fillers, as well as a girder with large dimensions between the two side moves. The use of the combustion gases in the masonry trains or smoke ducts is therefore not favorable.
because there is a strong radiation of heat through the masonry. In addition, when dimensioning the trains, the real Q; over- view requirement and the condition of drivability contradict each other;
the cross-sections are so large that the heat transfer through the boiler shell is low. Ultimately, the boiler efficiency is reduced by air leakage (air penetration into the drafts through cracks in the masonry).
The disadvantages of walling were countered by completely eliminating them. Only that of the flame tubes is retained as the boiler heating surface and the entire boiler jacket is only covered with a protective cover,
while the flue gases flowing off at higher temperatures are made usable in an enlarged after-sales heating surface (flue gas preheater, superheater). These fully insulated flame boilers are very efficient, but also show deficiencies.
At. Due to the daily heating up, serious thermal stresses occur in the boiler body because the water below the flame tubes is not heated.
In order to prevent leaks, you have to keep the boiler water circulating artificially: and use special aids (circulation pump, steam heating nozzle).
With saturated steam operation, the water in the raw gas preheater is often heated up to the evaporation limit, which is why the preheater must be protected by safety aids.
Because of the high exhaust gas temperatures, the Naohsohaltheizfläche must be made of high quality material, so it is more expensive.
According to the invention, the defects are caused by such a combination of the walled in and;
of the fully insulated flame tube boiler eliminates the fact that the upper part of the boiler shell is not heated to an extent of approximately two thirds of the entire shell circumference, but is protected against heat loss by insulation and is under the remaining lower shell part,
in the area of which the mass of water lying under the flame tubes is essentially located, a flue gas underlay is arranged.
In a preferred embodiment of the subject matter of the invention, the upper insulated boiler shell part extends downwards approximately to a horizontal plane which passes through the lower edge of the flame tube,
and the width of the girder is equal to the entire width of the jacket section lying below this plane. The beam can consist of a duct through which the smoke gases flow in the same direction,
wherein the channel can have an intermediate wall. Instead, the girder can also consist of a rough gas duct that goes from the back to the front and one that goes from the front to the rear. The channel cross-section should be functional <RTI
ID = "0002.0082"> be moderate at most approximately equal to the total flame tube cross-section.
The insulation of the upper part of the boiler shell expediently has a sheet metal cladding on the outside, which extends downwards to the outer surface of the support masonry, and preferably to the boiler house floor.
With this boiler, too, one of the known downstream heating surfaces (flue gas preheater, superheater) can be connected to the beam, or both types can be used.
namely, use a superheater arranged in a known manner between the flame tube and the lower draft and a raw gas preheater connected behind the lower draft. Due to the combination according to the invention, the <RTI
ID = "0002.0133"> Advantages of the two well-known Mam = ohrkeesel species combined and their disadvantages avoided.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing. It means:
Fig. 1 is a longitudinal section through a flame tube boiler with Naehschaltheizflächen, Fig. 2 is a horizontal section of the girder, Fig. 3 is a cross section through the Kes sel in the area of the girder.
The example shows a flame tube boiler 1 with a flame tube 2. The boiler rear wall 1 'is followed, for example, by a vertical masonry tongue 3 encompassing the flame tube in an arch, which extends up to a:
Superheater 4 is sufficient, which can be switched off by a flap 5. The tongue 3 continues under the kettle 1 as tongue 6 and divides the girder bounded laterally by the very low walls 7 into a forward channel 8 'and a <RTI
ID = "0002.0199"> returning channel 8 ". The latter is adjoined by a space of a flue gas preheater 10, which is separated by a wall 9 and to which a tongue 11, provided with a shut-off flap 12;
is upstream while the combustion gases in the area of the preheater pipes are guided by their rectangular transverse ribs. At the. At the front end of the boiler there is a fly ash pit 13 with a door 14.
As can be seen from% .3, the upper part of the boiler shell (about two thirds of the entire shell circumference) is not heated,
but carved through insulation 15 against heat losses. It extends downwards to approximately the level that goes through the lower edge of the lamari tube 2, horizontally on the right,
while the entire width of the jacket section lying below this level is taken up by the girder 8'-8 ".
The insulation 15 can be closed, for example, by a shaped iron 16 resting against the boiler shell and can be extended over an intermediate layer 17 made of diatomite, asbestos wool or the like. on the walls,
7 support. The conclusion. and transition can, however, also deviate from this. The cladding sheet 18 of the insulation 1.5 either protrudes over the walls itself. 7, or it carries an additional sheet 19,
that partially or completely covers the exposed outer surfaces of the walls 7.
The radiation losses from the walled-in boiler and the risk of air leakage are reduced to a minimum, because there is only a very small part of the masonry above the floor of the boiler house.
the wind is additionally protected by the sheet clothing, which may reach down to the floor. The underlay of the new kettle can always match the real one.
Requires appropriate cross-section. Its overall width is determined by the boundary between the insulation and the wall,
and the mere selection of the associated height leads to the purely required cross-section. This is essentially rectangular, so much simpler than the previous side moves.
The burns developed on the grate flow through the flame tube 2, rise to the right of the tongue & (Fig. 3) past the closed flap 5 to the preheater 4, flow through it and pull down to the left of the tongue 3 down into the most downcomer channel B> 8 ',
</B> turn over the pit 13 and through the second beam duct 8 "back. They flow in front of the tongue 11 (Fig. 1 and 2) with the flap closed, 12, through one half of the flue gas preheater 10,
turn over this and pull through the second preheater half downwards behind the tongue 11 in the chimney.
The mass of water under the flame tubes does not need to be artificially circulated (as in the case of the fully insulated boilers), but it becomes permanent, and more so than with the. the usual walled-in kettles.
The risk of critical thermal stress is eliminated. The exhaust temperature is lower than both fully insulated ones. Boilers, therefore a smaller secondary heating surface is sufficient, which can be made of average material, and there is a.
The estimation of the preheating water up to the evaporation limit no longer occurred. The boiler described is more versatile than the walled-in and fully insulated boiler.
If both flaps 5 and 12 are open, the superheater 4 and the preheater 10 are switched off; which you can make use of when heating up for the first time and during the daily reheating, which is then carried out quickly and cheaply.
If only the flap 5 is open, the combustion gases flow through this flap opening, i.e. not through the superheater 4, but through the preheater 10. If only the flap 12 is open, the gases sweep the superheater 4, every # oe not the preheater 10.
The well-known built-in Flamffn- rahr boilers are essentially suitable for saturated steam operation (cooking steam generation, etc.), unl with the fully insulated boilers the use of both auxiliary heating surfaces is of decisive importance for the performance,
which is why they are mainly used for power generation. The present combination can be suitably adapted to many requirements.
if necessary, work without additional heating surface and furthermore, for example, only with a flue gas preheater for saturated steam operation, and also with a superheater for power purposes if there is considerable steam demand.