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Hochdruckdampfkessel. Das Bestreben im Kesselbau geht dahin, Hochdruckkessel
zu schaffen, um die Wirtschaftlichkeit des Kesselbetriebes zu steigern.
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Die Schwierigkeiten, die sich diesem Bestreben entgegenstellen, sind
in den großen Anforderungen an das Material und in den großen Wärmeverlusten begründet,
die bei den erforderlichen hohen Dampftemperaturen auftreten. Ferner ist es bei
den großen Drücken schwierig, die Bedingung einer völligen Explosionssicherheit
zu erfüllen.
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Ein Nachteil beim Ersatz alter Dampfkessel des Mittel- oder Niederdrucktyps
ist, daß letztere bei Aufstellung eines neuen Hochdruckkessels völlig entfernt und
als ziemlich wertlos abgegeben werden müssen.
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Die Erfindung beseitigt diese Nachteile, indem ein Kessel geschaffen
wird, welcher eine große Sicherheit gegen Explosion bietet, eine günstige Wärmeausnutzung
gewährleistet und in einfacher Weise unter Verwendung der Mehrzahl der Einzelteile
eines bestehenden Niederdruck- oder Mitteldruckkessels einen solchen in einen Hochdruckkessel
zu verwandeln gestattet, wobei gleichzeitig die bei einer solchen Anlage üblichen
Zubehörteile mit verwendet werden können.
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Der Erfindungsgegenstand ist in den anliegenden Zeichnungen beispielsweise
veranschaulicht, und es stellt dar Abb. i einen schematischen Querschnitt durch
einen bekannten Kessel (Stirlingkessel), Abb. 2 einen ebensolchen Querschnitt durch
den Kessel nach seiner Verwandlung in einen Hochdruckkessel, Abb. 3 einen Längsschnitt
durch einen Hochdruckkessel etwas anderer Bauart, Abb..l einen Querschnitt durch
den Kessel nach Abb. 3 (Schnitt nach der Linie a-b-c). Ein bekannter Röhrenkessel,
z. B. Stirlingkessel, besteht aus den zylindrischen Oberkesseln i, 2, 3, welche
durch Zwischenrohre und 5 unter sich und durch Fall- und Steigrohre 6, 7 und 8 mit
einem Unterkessel g verbunden sind.
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In die zylindrischen Ober- und Unterkessel sind gemäß der Erfindung
weitere zylindrische Kessel io, ii, i2 und 13 eingesetzt und diese durch Fall- und
Steigrohre i4., 15, 16 miteinander verbunden, wobei ebenfalls zwischen den Oberkesseln
Verbindungsrohre 17 und 18 vorgesehen sind. Ein Teil der früheren Rohre 6, 7 und
8 sowie q. und 5 sind belassen worden, um die zwischen den Einsatzkesseln (Innenkessel)
und den Außenkesseln verbleibenden Zwischenräume miteinander zu verbinden.
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Die die Innenkessel miteinander verbindenden Rohre sind sowohl in
die Wandungen des Innenkessels als auch des Außenkessels dicht eingewalzt. Die Zwischenräume
zwischen den Innen- und Außenkesseln werden als Vorwärmerräume verwendet. Diese
Anordnung geht besonders aus den Abb. 3 und 4. hervor. Hier ist ein Röhrenkessel
mit zylindrischen Unterkesseln i9, 2o und Oberkesseln 21, 22, 23 und 24. vorgesehen.
In die ebengenannten Kessel
sind zylindrische Einsatzkessel 2,9,
26, 27, 28, 2g und 3o eingesetzt und die ersten vier durch Röhrenbündel 31, 32,
;,; und 34 miteinander verbunden.
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Die Kessel 25 und 26 sind durch Rohre 35, die Kessel 27,:28 und 29
durch Rohre 36 und 37 miteinander verbunden, während die Verbindung des Kessels
25 mit dem Kessel 3o durch Rohre 38 geschehen ist. Die Rohrbündel 3i bis ;4. sind
in bekannter Weise durch Wände 39
und 4o abgedeckt, so daß der feg der Heizgase
von dem Rost 41 in bekannter Weise dem Verlauf der ausgezogenen Pfeile 42, 43 und
44 folgt. Zur Dampfentnahme sind in den Oberkesseln 20 und 3o Rohre 45 und 46 vorgesehen.
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Durch eine Wand 47, getrennt von den Rohrbündeln, sind andere Rohrbündel
48 und 49 angeordnet, «-elche seitlich neben den Rohrbündeln 31 bis 34 liegen. Ebenso
ist eine solche Verbindung zwischen dem Kessel io und dem Oberkessel 24 durch Rohre
5o geschaffen.
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In der Wand 47 ist im Oberteil eine verschließbare Öffnung 51 vorgesehen
und dementsprechend durch Einbau einer Wand 52 ein etwas anderer Weg für die Heizgase
aus dem eigentlichen Heizraum des Kessels durch die genannte Öffnung 51 geschaffen;
vgl. punktierte Pfeile 53 und 54.
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Während also die direkt vom Rost aufsteigenden Heizgase die eigentlichen
Kesselrohre 31 bis 34 umspülen, wird ein Zweig dieser Heizgase nach diesem Vorgang
noch den Rohren 48, 49 und 5o zugeleitet und das in ihnen enthaltene `Nasser für
Vorwärmerzwecke erwärmt.
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Ebenso wird durch die Heizgase, welche die Außenwandung der Kessel
ig, 2o, 2i und 22 bestreichen, eine Erwärmung des in den Zwischenräumen zwischen
den Innen- und Außenkesseln befindlichen Wassers für den gleichen Zweck erzielt.
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Wesentlich ist, daß dagegen die Innenkessel von den heißen Feuergasen
nicht bestrichen werden, sondern stets von einem, verhältnismäßiggeringenTemperaturschwankungen
unterworfenen Wasser umgeben sind, so daß stärkere Bewegungen des Materials dieser
Kessel infolge starker Temperaturunterschiede, wie sie zu Explosionen oft Anlaß
geben, nicht möglich sind.
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Gleichzeitig wird durch diese Anordnung aber auch der Vorteil erzielt,
daß die von den Innenkesseln abstrahlende Wärme nicht verlorengeht, sondern in dem
Vorwärmerwasser aufgenommen wird.
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Dadurch, daß die Innenkessel in den Außenkesseln angeordnet sind,
ist an und für sich außerdem noch ein Schutz gegen Explosionen gegeben. Die Anordnung
bietet ferner den Vorteil, daß die Innenkessel bei plötzlich auftretenden starken
Beanspruchungen (Druckschwankungen) außen von einem Medium (Wasser) umgeben sind,
welches infolge der verhältnismäßig geringen Querschnitte der Umlaufrohre nur teilweise
ausweichen kann und den Druck von der Wandung des Innenkessels teilweise auf den
Außenkessel überträgt, so daß nicht so leicht eine Explosion des einen Kessels eintreten
kann, als wenn derselbe nur von Außenluft umgeben wäre.
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Ein wesentlicher Vorteil ist ferner darin zu sehen, daß bei der geringsten
Undichtigkeit an einem Innenkessel sofort der Druck in dem ihn umgebenden Vorwärmerkessel
steigen wird. Dies wird der Bedienungsperson im Heizraum durch geeignete Manometer
angezeigt, und letztere kann sofort Gegenmaßnahmen treffen, wodurch unter Umständen
eine sonst eintretende Explosion verhütet werden kann. Der Vorwärmerkessel kann
dabei durch Öffnen großer Sicherheitsventile, Abschaumventile u. dgl. von dem Überdruck
entlastet werden.
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Die erwähnten Vorwärmerräume können ohne weiteres noch mit einem der
bekannten Röhren-Economiser verbunden werden, so daß die Wärmeausnutzung des Kessels
die denkbar günstigste ist.