Titel: | Moderne Dampfkesselanlagen. |
Autor: | O. Herre |
Fundstelle: | Band 317, Jahrgang 1902, S. 24 |
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Moderne Dampfkesselanlagen.
Von O. Herre, Ingenieur und Lehrer.
(Fortsetzung von S. 7 d. Bd.)
Moderne Dampfkesselanlagen.
Die Fig.
13 bis 15 stellen einen Walzenkessel mit zwei Siedern dar, der mit einer
Treppenrostunterfeuerung für Holzabfälle versehen ist. Dieser Kessel wurde von
der Firma A. Leinveber und Co., G. m. b. H., Gleiwitz,
für Erich Schmidt in Oppeln geliefert und besitzt
70 qm Heizfläche.
Textabbildung Bd. 317, S. 25
Walzenkessel von Leinveber und Co.Längsschnitt; Schnitt AB; Schnitt CD.
Textabbildung Bd. 317, S. 25
Batteriekessel von Leinveber und Co.
Die Rostfläche ist mit Rücksicht auf die Verfeuerung von
Holzabfällej reichlich gross gewählt und setzt sich aus der schrägen
Treppenrostfläche von 1,68 . 1,5 = 2,52 qm und der horizontalen Planrostfläche
von 0,5 . 1,5 = 0,75 qm zusammen. Das Verhältnis
der Treppenrostfeuerung zur Heizfläche ist daher 1 : 27,7, dasjenige der
gesamten Rostfläche zur Heizfläche 1 : 21,4. Die Feuerbrücke ist kräftig vorgezogen,
um durch eine entsprechende Rückbrennung eine möglichst vollkommene und rauchfreie
Verbrennung zu erzielen.
Textabbildung Bd. 317, S. 26
Batteriekessel von Kuhn.Längsschnitt; Schnitt AB; Schnitt CD.
Die Einmauerung ist die allgemein übliche; mittels vertikaler Scheidewände werden die
Heizgase in senkrechten Zügen um die Kesselwände geführt. Die wichtigsten
Kesselverhältnisse sind aus der folgenden Zusammenstellung zu ersehen:
Betriebsspannung
8
at
Durchmesser des Oberkessels
1,4
m
Länge des Oberkessels
11,0
„
Wandstärke des Oberkessels
11
mm
„ der Feuerplatte
12
„
„ „ Böden im Oberkessel
15
„
„ „ „ in den Siedern
10
„
Durchmesser der Sieder
750
„
Länge der Sieder
9,1
m
Wandstärke der Sieder
7
mm
Durchmesser der Verbindungsstutzen
450
„
Wandstärke „ „
11
„
Durchmesser des Dampfdomes
750
„
Wandstärke „ „
10
Eine Kesselanlage, bestehend aus zwei Batteriekesseln von je 170 qm Heizfläche ist in
den Fig. 16
und 17
wiedergegeben. Beide Kessel sind mit Schrägrostfeuerungen ausgerüstet. Die
Kesselanlage wurde von A. Leinveber und Co. für die Gustav-Grube der Schlesischen Kohlen- und Kokswerke in
Gottesberg gebaut. Der Schrägrost ist 3 m lang und für jede Kesselgruppe 1,2 m
breit. Die Schrägrostfläche eines Kessels bestimmt sich hiernach zu 7,2 qm und das
Verhältnis der Rostfläche zur Heizfläche zu 1:23,6. Der Schrägrost wird nach unten
durch einen ausziehbaren Schlackenrost von 0,6 m Breite abgeschlossen.
Der Oberkessel jeder Gruppe steht durch drei vertikale Stutzen von 500 mm Weite und
10 mm Wandstärke mit dem mittleren Kessel und dieser durch drei gleichartige Stutzen
mit dem Unterkessel in Verbindung. Ausserdem sind die Dampfräume der beiden
Oberkessel durch ebensolche Stutzen mit dem Dampfsammler des Kessels verbunden.
Der Ausgleich der Wasserräume der beiden Gruppen eines Kessels erfolgt durch einen
horizontalen Stutzen, der die beiden hinteren Enden der Unterkessel miteinander
verbindet. Die Speisung der Kessel erfolgt ebenso wie bei dem zuletzt beschriebenen
Walzenkessel durch eine Leitung, die vom Oberkessel durch die hinteren Stutzen bis
zum Unterkessel reicht. Die wichtigsten Dimensionen dieser beiden für 8 at gebauten
Batteriekessel sind:
Länge der Oberkessel
12,15
m
„ „ mittleren Kessel
10,33
„
„ „ Unterkessel
9,67
„
„ „ Dampfsammler
2,5
„
Durchmesser der Oberkessel
1,10
„
„ „ Mittel- u. Unterkessel
1,00
„
„ „ Dampfsammler
1,00
„
Wandstärke der Oberkessel
9,5
mm
„ „ Feuerplatte
10,0
„
„ „ Mittelkessel
8,5
„
„ „ Unterkessel
9,0
„
„ „ Dampfsammler
8,5
„
„ „ Böden in den Ober- kesseln
13,0
„
Wandstärke der Böden in den Mittel- und Unterkesseln
12,0
„
Wandstärke der Böden in den Dampf- sammlern
12,0
„
Textabbildung Bd. 317, S. 26
Batteriekessel von Kuhn.
Die Fig. 18
bis 26 beziehen sich auf Walzenkessel nach den
Ausführungen der Firma G. Kuhn, Stuttgart-Berg.
Die Fig. 18
und 20
zeigen einen Batteriekessel in ähnlicher Bauart wie den zuletzt behandelten Kessel,
doch sind hier zwei Quersieder in etwas anderer
Kombination mit den Langkesseln vorhanden. Der grössere Quersieder dient wieder als
Feuerbrücke für den Schrägrost und steht hier mit den zwei unteren Langkesseln
direkt, und mit den zwei mittleren Langkesseln durch kurze Ringstutzen in
Verbindung. Der kleinere Quersieder liegt unmittelbar über der Schwelplatte des
Schrägrostes und hat Verbindung mit den vorderen Enden der mittleren Langkessel. Die
übrige Verbindung der Langkessel unter sich und mit dem Dampfsammler ist die
allgemein übliche.
Die Feuerung ermöglicht bei sorgfältiger Bedienung einen fast rauchlosen Betrieb
und eine gute Ausnutzung des Brennstoffes, auch wird die Wasserzirkulation durch die
beiden Quersieder in der bekannten Weise sehr gefördert.
Textabbildung Bd. 317, S. 27
Walzenkessel von Kuhn.
Die Feuerzüge sind durch Oeffnungen in der Ummauerung zugänglich gemacht; ferner
werden die Langkessel auf der oberen Seite mit einer Steinschicht abgedeckt, um zu
verhindern, dass sich Russ und Flugasche unmittelbar auf die Kesselwandung bezw. auf
die hier liegenden Längsnähte ablagern (um den dampfumspülten Scheitel zu schützen!
D. R.).
Für kleinere Heizflächen werden auch nur zwei Elemente mit zwei Langkesseln nach Fig. 21 und
22
verwendet. Die Anordnung der Quersieder und der Feuerung bleibt dabei dieselbe.
Die Fig. 23
bis 25
stellen einen Walzenkessel mit zwei unteren Langkesseln und einem Oberkessel dar.
Letzterer erhält statt des Dampfsammlers einen Dampfdom.
Für kleine Heizflächen von 4,5 bis 18 qm verwendet die Firma G. Kuhn, Stuttgart-Berg, den Eckkessel (Fig.
26), der aus einem Quersieder, einem stehenden Kesselteil und einem kurzen
Langkessel besteht.
Der Quersieder steht mit dem Langkessel durch einen Ring, mit dem stehenden Kessel
durch einen schräg liegenden Stutzen in Verbindung. Auch hier muss die
Wasserzirkulation eine gute sein, so dass dieser Kessel dem einfachen Walzenkessel
vorzuziehen ist, da bei dem letzteren von einer wirksamen Wasserzirkulation nicht
die Rede sein kann.
Die Herstellung der Kessel wird von der Firma G. Kuhn in
folgender Weise vorgenommen:
Für die Blechstärken und Qualitäten der Bleche gelten die Würzburger bezw.
Hamburger Normen des Verbandes der deutschen Kessel-Revisionsvereine. Es werden nur
tadellose, ausgesuchte Bleche, welche vor und nach der Verarbeitung noch aufs
Sorgfältigste geprüft werden, verwendet. Dieselben sind ausschliesslich von
Hüttenwerken erster Klasse in den ihren Zwecken entsprechenden Qualitäten bezogen.
Mit sämtlichen Materialien werden Festigkeitsversuche vorgenommen, wozu eine
Materialprüfungsmaschine in der Kesselschmiede aufgestellt ist; ausserdem wird ein
Probeauszug vom Walzwerk verlangt.
Textabbildung Bd. 317, S. 27
Fig. 26. Eckkessel von Kuhn.
Die Kanten der Bleche werden gehobelt und bei den Böden gedreht. Das Biegen geschieht
nur in warmem Zustande in der Richtung der Längsfasern. Sämtliche Böden sind
umgekrempt, also nicht mit Winkeleisen an die Cylinderwandungen genietet. Die
Nietlöcher werden vor dem Vernieten mit der Reibahle sorgfältig auf ihr richtiges
Mass ausgerieben und auf beiden Seiten etwas versenkt.
Textabbildung Bd. 317, S. 27
Walzenkessel mit Tenbrink-Feuerung von der Maschinenfabrik Esslingen.
Vor dem Zusammennieten wird jeder Kessel aufs Sorgfältigste an allen Nietlöchern und
sämtlichen Verbindungsteilen nach den Grundsätzen der Kessel-Revisionsvereine
untersucht und darf nur fertig gemacht werden, wenn sich bei dieser Untersuchung
kein Anstand ergeben hat.
Zu den Nieten wird nur das vorzüglichste Material
verwendet, und es wird dieser Arbeit ganz besondere Sorgfalt gewidmet. Bei
grossen Durchmessern oder hohem Arbeitsdruck wird doppelte und mehrfache Vernietung
angewendet.
Die Kessel sind an allen ihren Fugen aussen und innen auf das Sorgfältigste
verstemmt.
Sämtliche Verbindungsstutzen sind geschweisst. Sämtliche Stutzen sind an den Kessel
angenietet, niemals geschraubt, und an den äusseren Flanschen gehobelt oder gedreht;
sie sind durchweg in kräftigen Dimensionen gehalten.
Sämtliche Bördelungen sind mit grossem Halbmesser mit speziellen Einrichtungen
hergestellt.
Die Armaturen sind aus bestem Material hergestellt und entsprechen genau den
reichsgesetzlichen Vorschriften.
Walzenkessel mit Tenbrink-Feuerung werden von der Maschinenfabrik Esslingen in Esslingen in den verschiedensten Ausführuncen
gebaut. Die Fig.
27 bis 35 geben die hauptsächlichsten Anordnungen wieder. Die Feuerung ist
hierbei als Innenfeuerung, wie in den Fig. 27 bis 32, oder auch
als Aussenfeuerung, wie in den Fig. 33 bis 35,
ausgeführt, wobei hauptsächlich der Brennstoff und die Höhe der Dampfspannung
massgebend sind. Für Steinkohlen und für Dampfspannungen bis zu 9 at werden
Innenfeuerungen vorgezogen. Bei Braunkohlen, Torf und anderen minderwertigen
Brennstoffen lässt sich jedoch die notwendige grössere Kostfläche nicht mehr bequem
in der Quervorlage unterbringen. Letztere würde einen sehr grossen Durchmesser
erhalten, was bei höheren Dampfspannungen zu sehr grossen Blechdicken führen müsste.
Ausserdem verbrennt minderwertiger Brennstoff in einer Vor- oder Aussenfeuerung
besser, da die Berührung mit der direkten Heizfläche erst später eintritt, so dass
sich im Verbrennungsraum eine höhere Temperatur ausbilden kann.
Der Kessel Fig. 27 und 28 wird für kleinere
Kesselanlagen bis zu 40 qm Heizfläche, bei denen namentlich auf billigen Preis
gesehen wird, angewendet. Ein Oberkessel im ersten, ein Unterkessel im zweiten und
ein ebensolcher im dritten Zug, beide letztere aber mit dem Vorkessel durch
Horizontalstutzen verbunden, bilden das Merkmal dieser Konstruktion. Die Rauchgase
gehen in Längszügen oder durch Querkammern, wie Fig. 27 zeigt, um die
Kesselkörper nach dem Kamin.
Kessel dieser Art sind billiger als solche anderer Bauart und können bis zu 30 qm
Heizfläche als Ganzes mit der Bahn verschickt werden.
Textabbildung Bd. 317, S. 28
Zirkulationskessel mit Tenbrink-Feuerung von der Maschinenfabrik Esslingen.
Die Fig. 29
und 30
zeigen den Normal- oder Zirkulationskessel der Maschinenfabrik Esslingen. Dieser Gruppenkessel wird
für Heizflächen von 20 bis 160 qm und für Dampfspannungen bis zu 9 at gebaut. Die
Tenbrink-Vorlage liegt quer unter den Oberkesseln und vor den Unterkesseln und ist
mit allen Langkesseln durch Stutzen verbunden.
Die Einmauerung diewes Kessels erfolgt entweder nach dem System der Querkammern oder
nach dem bei Flammrohrkesseln angewandten System, wobei ein Eindringen von Luft in
den ersten, den mittleren Feuerzug ausgeschlossen ist.
Die Wärmeausnutzung des Kessels ist eine sehr gute, da bis 82 % Wirkungsgrad
festgestellt wurden. Auch lässt die Wasserzirkulation nichts zu wünschen übrig.
Der Gruppenkessel als Sieder- (oder Bouilleur) Kessel mit Tenbrink-Feuerung gebaut
(Fig. 31
und 32), ist
mit dem Vorkessel nur durch abwärts gehende Stutzen verbunden. Eine zweite
Kesselreihe befindet sich über der unmittelbar über dem Vorkessel liegenden und ist
mit derselben durch Stutzen in Verbindung. Auch hier sind Längszüge angeordnet,
welche aber stufenweise nach oben führen. Im
letzten Zuge über den Oberkesseln sind noch zwei Vorwärmer eingelegt, welche
behufs letzter Ausnutzung der Heizgase nach dem Prinzip des Gegenstromes einerseits
vom frischen Speisewasser durchströmt, andererseits von den letzten Heizgasen
bestrichen werden.
Textabbildung Bd. 317, S. 29
Gruppenkessel mit Tenbrink-Feuerung von der Maschinenfabrik Esslingen.
Textabbildung Bd. 317, S. 29
Fig. 33. Heizkörperkessel von der Maschinenfabrik Esslingen.
Kessel dieser Art erfordern sehr wenig Grundfläche, dagegen ziemliche Höhe des
Kesselhauses.
Textabbildung Bd. 317, S. 29
Hochdruckkessel von der Maschinenfabrik Esslingen.
Die Wasserzirkulation ist gewöhnlich mangelhaft, wenn auch
nicht ganz so ungünstig, wie bei den streng nach dem Gegenstromprinzip gebauten
Kesseln mit nur einem Verbindungsstutzen. Werden die Vorwärmer kalt gespeist, so
können die Heizgase allerdings sehr weit abgekühlt und ausgenutzt werden; dann
verrosten aber die Vorwärmer auch leicht, indem die Heizgase bei zu weit gehender
Abkühlung den durch die Verbrennung gebildeten Wasserdampf an der Heizfläche
niederschlagen. Werden die Vorwärmer warm gespeist, so ist das Abrosten nicht so
sehr zu befürchten, dann können aber die Heizgase auch nicht mehr erheblich nutzbar
gemacht werden und der Wert der Vorwärmer ist nur ein geringer.
Es gibt Fälle, in denen die Anwendung keiner der vorstehend in den Fig. 27 bis 32
dargestellten und beschriebenen Kesselarten möglich ist, nämlich wenn:
a) die Aufgabe vorliegt, ein geringwertiges, aber voluminöses Brennmaterial zu
verwenden, das einen entsprechend grösseren Feuerherd und eine grössere Rostfläche
erfordert;
b) eine sehr hohe Dampfspannung (9 bis 15 at), wie solche für die heutigen grossen
Maschinen mit dreistufiger Expansion angewendet wird, vorgeschrieben ist und im
übrigen gute Steinkohle verbrannt werden soll;
c) eine sehr grosse Heizfläche – eventuell zugleich mit sehr hohem Dampfdruck –
verlangt wird.
Da Rücksichten in der Ausführung und Festigkeit den Abmessungen des normalen
Tenbrink-Feuerungsapparates gewisse Grenzen ziehen, indem die den schrägen Rost
aufnehmenden Feuerrohre eine gewisse grösste Länge und Weite nicht überschreiten
dürfen, so muss in den erwähnten Fällen auf die normale Tenbrink-Feuerung verzichtet
werden. Statt dessen werden, wie die Fig. 33 bis 35 zeigen,
kurze, flaschenförmig gestaltete Cylinder, sogen. Heizkörper, in annähernd gleicher
Schräge, wie sie der Rost hat, so letzterem
gegenüber gelegt und mittels Stutzen mit den Ober- und den Unterkesseln des
durch Fig.
29 und 30 dargestellten Gruppenkessels, verbunden, dass dadurch eine neue, ihren
Zweck bestens erfüllende Kesselform entsteht.
Für den Fall a) werden die seitlichen Wände des Feuerherdes von Mauerwerk gebildet,
welches gleichzeitig zur Trocknung des meist feuchten Brennstoffes (Gerberlohe,
Holz, Torf, erdige Braunkohle u. dgl.) wesentlich beiträgt.
Um die für die Rauchverzehrung nötige Rückbrennung zu erzielen, wird durch
Chamottesteine, welche zwischen die einzelnen schrägen Heizkörper eingebaut werden,
der Feuerherd gegen die übrigen Züge hin abgeschlossen und so die notwendige
Feuerbrücke gegenüber der Eintrittsstelle des Brennstoffes geschaffen (Fig. 33).
Für den Fall b) erhält der Kessel nach den Fig. 34
und 35
zu beiden Seiten des Rostes je einen weiteren geneigt liegenden Heizkörper, der mit
dem Oberkessel und dem nächstliegenden Heizkörper ebenfalls durch Stutzen verbunden
ist. Auf diese Art ist dann der Feuerherd ähnlich wie beim normalen
Tenbrink-Feuerungsapparat vollständig von Heizflächen umgeben, so dass die
Verbrennung der Steinkohle wie in einer Innenfeuerung vor sich gehen kann, während
andererseits alle auf Zusammendrücken beanspruchten Kesselteile von grösserem
Durchmesser vermieden sind, und daher die Benutzung der höchsten üblichen
Kesselspannungen zulässig wird.
Die in den Fig.
34 und 35 wiedergegebene Bauart wird für Kessel bis zu 250 qm Heizfläche und bis
zu 15 at Dampfspannung benutzt und lässt eine ebenso gute Wärmeausnutzung zu, wie
bei der normalen Tenbrink-Innenfeuerung.
(Fortsetzung folgt.)