Wasserrohrkessel mit Dampfüberhitzer. Die Erfindung betrifft einen Wasser rohrkessel mit Dampfüberhitzer, der ins besondere zur Verwendung bei Anlagen mit besonders hohem Dampfdruck und entspre chend hoher Dampfüberhitzung geeignet ist.
Die Erfindung besteht darin, dass von dem in an sich bekannter Weise unterteilten Überhitzer die Überhitzerrohre des einen Teils in dem ersten Heizgaszug zwischen Wasserrohren gleichlaufend mit diesen so angeordnet sind, da.ss sie durch Bewegungen im wesentlichen in der Längsrichtung der Wasserrohre ein- und ausgebaut werden kön nen, während die Überhitzerrohre des andern Teils in einem hinter dem ersten Heizgas zug liegenden Raum angeordnet sind, der aus dem Heizgasstrom ausschaltbar ist.
Die Re gelung der Überhitzung erfolgt zweckmässig lediglich durch Beeinflussung der sseheizung des in dem hinter dem ersten Reizgaszug liegenden Raum angeordneten Überhitzer- teils. Der hinter dem ersten Heizgaszug liegende Raum wird zweckmässig durch ein Absperrorgan abschaltbar eingerichtet. um durch Veränderung der durch diesen Raum strömenden Heizgasmenge die Überhitzung besonders gut regeln zu können.
Man kann entweder den im ersten Heizgaszug oder den in einem hinter dem ersten Heizgaszug lie genden Raum angeordneten Überhitzerteil als Vorüberhitzer und den andern Überhitzerteil als Nachüberhitzer ausbilden.
In der Zeichnung sind Ausführungs formen der Erfindung beispielsweise dar gestellt. Abb. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Steilrohrkessel mit einem Überhitzer; Abb. 2 ist in etwas vergrössertem Massstab ein Schnitt durch das Wasserrohrbündel des ersten Heizgaszuges mit dazwischen liegen den Überhitzerrohren nach Linie I-I der Abb. 1; Abb. 3 zeigt die Überhitzerrohre für eine abgeänderte Ausführungsform:
Abb. 4 ist ein Schnitt durch einen Schräg rohrkessel mit unterteiltem Überhitzer, und Abb. 5 zeigt die Form der Kammern des Wasserrohrkessels und die Verteilung der Überhitzerrohre zwischen diesen Kammern.
Der in Abb. 1 dargestellte Steilrohrkessel besteht, wie es bei Dampfkesseln für beson ders hohen Druck zweckmässig ist, aus dem eigentlichen Verdampferteil A und dem Vor wärmerteil B. Der Verdampferteil A ist dachförmig über dem Rost 1 angeordnet und weist zwei untere Trommeln 2 und 3, sowie zwei obere, durch Wasserrohre mit diesen verbundene Trommeln 4 und 5 auf. Eine weitere Trommel 6 ist mit dem Dampf Sammler 7 versehen und liegt ausserhalb des eigentlichen Feuerungsraumes, getrennt von diesem durch eine feuerfeste Wand B.
Das Wasserrohrbündel 9 verbindet die untere Trommel 3 mit der obern Trommel 5, das Wasserohrbündel 10 verbindet die untere Trommel 2 mit der obern Trommel 4. Einige nach innen zu gelegene Reihen von Wasser rohren des zu den Trommeln 2 und 4 ge hörigen Bündels sind, wie bei 11 zu ersehen ist, zur Trommel 5 abgebogen. Der oberhalb des Feuerungsraumes liegende Behälter 6 steht nur durch eine Rohrreihe 13 mit deni untern Behälter 3 in Verbindung. Wärme schutzböden 14 schützen die Einwalzstelleii der Wasserrohre in den Behälterwandungen vor unmittelbarer Einwirkung der Heizgase.
Der zu überhitzende Dampf strömt durch Leitung 15 aus dem Sammler 7 zum >J ber- hitzernassdampfkasten 16, an den Überhitzer- rohre 17 angeschlossen sind, die in der Längsrichtung der Wasserrohre 1.0 zwischen diesen verlaufen (vergleiche auch Abb. \?). Vom Ileissdampfsammler 18 dieses ersten Teils des Überhitzers, des Vorüberhitzers, strömt der Dampf weiter durch Leitung 19 zum Sammelrohr 20 des zweiten Teils des Überhitzers,
des Nachüberhitzers. Die Rohre 21 dieses Nachüberhitzers sind in einem Raum angeorndet, der den zweiten Heizgas zug bildet. Der genügend überhitzte Dampf sammelt sich im Reissdampfkasten 22 und strömt durch Leitung 23 zur Verwendungs stelle. Hinter dem den Nachüberhitzer ent haltenden zweiten Heizgaszug liegt, wie er wähnt, der Vorwärmer B, der aus einem untern Behälter 24, einem obern Behälter 25 und diese verbindenden Rohren 26 besteht. Das Rohrbündel ist durch eine mittlere Wand 27 geteilt, die oben einen Durchlass für die Heizgase besitzt.
In der Scheide wand zwischen dem zweiten und dritten Heizgaszug ist oben ein Absperrorgan (im Ausführungsbeispiel ein Schieber) 28 ange ordnet. Im zweiten Heizgaszug sind unten Klappen 29 vorgesehen, während ein Ver bindungskanal 30 zwischen dem untern Teil des zweiten und dritten Heizgaszuges durch einen Schieber 31 geschlossen werden kann.
Die Heizgase können, wenn der Schieber 28 und die Klappen 29 geschlossen sind, und der Schieber 31 geöffnet ist, nach Durch strömen des ersten Heizgaszuges den zweiten Ileizgaszug mit Nachüberhitzer durchströ men, dann durch den dritten Heizgaszug des Vorwärmerteils B aufwärts und den vierten Heizgaszug des Vorwärmerteils abwärts zum Fuchs 32 ziehen, das heisst den ZVeg nehmen, den die mit ausgezogenen Linien gezeichneten Pfeile zeigen.
Eine Regelung der Überhitzung kann bei dieser Ausfüh rungsform dadurch erfolgen, dass man den Schieber 28 mehr oder weniger öffnet, so da,ss ein Teil der Heizgase, anstatt über den Nachüberhitzer zu strömen, unmittelbar durch die obere Offnung zwischen zweitem und drittem Heizgaszug in den im vierten Heizgaszug liegenden Vorwärmerteil B und von dort zum Fuchs 32 strömt.
Sind bei offenem Schieber 28 die Klappen 29 und der Schieber 31. geschlossen, so ist der Nach- überhitzer ausgeschaltet, da die aus dem ersten Zug kommenden Heizgase unmittelbar nach dem Vorwäriner übertreten und in den Fuchs entweichen. Durch entsprechende Be tätigung der Schieber 28 und 31 und der Klappen 29 ergibt sich die Möglichkeit einer weitgehenden Ausnutzung der Wärme der Heizgase und einer Regelung der Dampf- und Wassertemperaturen innerhalb weiter Grenzen.
Die Anordnung der Klappen 29 unterhalb des abwärts führenden Heizgas zuges des Nachüberhitzers ermöglicht durch ihre Öffnung bei geschlossenen Schiebern 28 und 31 eine Abschaltung des Vorwärmer- i.eils B, so da.ss in diesem Falle die Heizgase nach dem Bestreichen der Überhitzerheiz- fläche unmittelbar in den Fuchs gelangen.
Der besondere Vorteil dieser Anordnung und Unterteilung des Überhitzers liegt darin, dass die Heizfläche des Vorüberhitzers 17 verhältnismässig nahe an der Feuerung liegt, so dass auch bei schwächerer Belastung des Kessels eine ausreichend holte Überhitzung ' erzielt werden kann. Im Vorüberhitzer wird der Dampf auf etwa 300 bis 350 überhitzt, während durch die Nachüberhitzung in den Nachüberhitzerrohren 21 die Temperatur des Dampfes auf etwa 450 bis 475 gebracht wird.
Die erwähnte Anordnung des Schie bers 28 im obern Teil der Wand zwischen zweitem und drittem Heizgaszug ergibt eine besonders gute Regelungsmöglichkeit, für den Grad und die Höhe der Überhitzung. Weiter wird durch die vorgeschlagene An ordnung eine hohe Heizgasgeschwindigkeit beim Bestreichen der Überhitzerheizfläche ermöglicht, so dass der Wärmeübergangskoef- fizient ein hoher wird und die gesamte Über- hitzerlheizfläche verhältnismässig klein aus fällt, was die Anlagekosten verbilligt. Dazu kommt,
dass die ganze Grundfläche des Kes sels durch vorteilhafte Raumausnutzung ver ringert wird.
Die abgeänderte Ausführungsform nach Abb. 3 zeigt nur die Überhitzersa.mmler und I)berhitzerrohre. In diesem Falle strömt der durch Leitung 15a kommende Nassdampf zunächst in den Nassdampfsammler 20a des in dem hinter dem ersten Heizgaszug liegen den, von Heizgasen durchzogenen Raum an geordneten Überhitzerteils mit den Rohren 21a.
Vom zweiten Sammler, dem Heissdampf sammler 22a, strömt der Dampf durch Lei tung 19a zum ersten Sammler 16a des an dern Überhitzerteils, dessen Rohre 17a wie der zwischen den Wasserrohren 10 des Was serrohrbündels des ersten Heizgaszuges lie gen. Der fertig überhitzte Dampf wird vom zweiten Sammler 18 dieses Überhitzerteils durch Leitung 23a zur Verwendungsstelle geführt.
Diese Ausführungsform, bei der also der Vorüberhitzer im zweiten Heizgas zuge liegt, während der Nachüberhitzer zwi schen einem Wasserrohrbündel des ersten Heizgaszuges angeordnet ist, hat den Vor- teil, . dass man hohe Überhitzungstemperatu ren mit einer sehr geringen Überhitzerheiz- fläche erzielen kann, da die Nachüberhitzung in dem ersten Heizgaszug erfolgt, wo die Heizgase noch eine verhältnismässig hohe Temperatur haben.
Die Verringerung der Überhitzerheizfläche ist in Abb. 3 dadurch kenntlich gemacht, dass die Schlangen 21a des in dem besonderen Raum liegenden Über- hitzerteils (in diesem Fall also des Vorüber- hitzers) wesentlich geringer an Zahl sind als bei Abb. 1.
Nach Abb. 4 kann die Erfindung auch bei einem Schrägrohrkessel verwendet wer den. Hier liegen die Überhitzerohre 17b des Vorüberhitzers zwischen den schräg liegen den Wasserrohren, gleichlaufend mit diesen, während die Rohre 21b des Nachüberhitzers in einem durch eine Wand 33 gebildeten, hinter dem ersten Heizgaszug liegenden Raum untergebracht sind, durch den die Heizgase in Richtung der mit ausgezogenen Linien gezeichneten Pfeile strömen.
Auch hier kann eine Regelung der Überhitzungs temperatur durch Veränderung der durch diesen hinter dem ersten Heizgaszug liegen den Raum strömenden Heizgasmengen er folgen. und zwar dadurch, dass man durch eine Klappe 34 den Eingang zu diesem Raum mehr oder weniger schliesst, wobei dann der abgesperrte Teil der Heizgase unterhalb der Mauer 33 zum zweiten Zug ihren Weg neh men. Der Wasserrohrkessel weist ausser deii Wasserrohren 10a die vordern Kammern 35 und die hintern Kammern 36 auf. Die vordern Kammern 35 stehen mit einem Behälter 37 und die hintern Kammern 36 mit einem Behälter 38 in Verbindung.
Oberhalb des Behälters 37 befindet sich ein Dampfsammler' 39, von dem eine Leitung 40 den Nassdampf zum Nassdampfkasten 16u des Vorüberhitzers führt.
18b ist der zweite Sammler des Vorüberhitzers. 19b ist das Verbindungsrohr zwischen diesem Sammler und dem ersten Sammler 20u des Nachüber- hitzers. 22b ist der zweite Sammler des Nachüberhitzers, von dein durch die Lei- tung ?3b der Dampf zur Verwendungsstele geführt wird.
, Aus Abb. 5 ist die Gestalt der Teil kammern 35 ersichtlich, die eine gewellte Form aufweisen, damit zwischen ihnen dis L berhitzerrohre 17b leicht untergebracht werden können. Die Lage dieser Cberhitzer- rohre 17b zwischen den Wasserrohren 10a ist aus dem linken Teil der Abb. 5 er sichtlich.