Titel: Moderne Dampfkesselanlagen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1903, Band 318 (S. 372–378)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj318/ar318098

Moderne Dampfkesselanlagen.

Von O. Herre, Ingenieur und Lehrer in Mittweida.

(Fortsetzung von S. 355 d. Bd.)

1. Wasserrohrkessel mit geraden Röhren und zwei Wasserkammern.

Dieses System ist für Landkessel am verbreitetsten. Die beiden an den Enden der Rohre angeordneten und mit dem Oberkessel verbundenen Wasserkammern unterstützen die Wasserbewegung und bieten auch dem entwickelten Dampf einen bequemen Ausweg. Diese Kessel besitzen daher eine wirksame Heizfläche und liefern auch verhältnismässigtrocknen Dampf. Das Einwalzen der Rohre an beiden Enden verhindert aber die verschieden starke Ausdehnung der Rohre bei ungleichmässiger Erwärmung. Wo daher ein sehr schnelles Anheizen und starke Dampfentnahme, wie z.B. bei Schiffskesseln, notwendig ist, werden sich die gradrohrigen Zweikammerkessel weniger gut eignen als Einkammerkessel oder krummrohrige Kessel.

Die Fig. 140-142 zeigen den Wasserröhrenkessel von |373| Simonis & Lanz, Sachsenhausen – Frankfurt a. M. Dieser Kessel hat eine Heizfläche von 346,5 qm und eine Rostfläche von rund 8 qm. Der Ueberhitzer weist eine Heizfläche von 65 qm auf. Die beiden Wasserkammern sind geschweisst; die hintere steht durch einen genügend weit gehaltenen Stutzen mit dem Oberkessel in Verbindung, sodass ein leichtes Nachfliessen des Wassers aus dem Oberkessel nach den Wasserrohren erfolgen kann. Die vordere Wasserkammer erhält bei ihrem Eintritt in den Oberkessel einen Aufsatz zum Abscheiden des Sprühwassers. Es sei in dieser Beziehung auf frühere Veröffentlichungen in diesem Journal, z.B. auf die Fig. 34 bis 40 S. 54 und 55, Jahrgang 1899, Bd. 312 verwiesen.

Textabbildung Bd. 318, S. 373
Textabbildung Bd. 318, S. 373

Die Konstruktion des Ueberhitzers ist dieselbe geblieben; förmig gebogene Röhren von 63 ½ mm Durchmesser sind in eine Kammer eingewalzt, welche durch Scheidewände in Abteilungen zerlegt wird, die vom Dampfe nacheinander durchströmt werden müssen. Die Anordnung des Ueberhitzers ist dagegen eine abweichende.

Während die beiden früher veröffentlichten Anordnungen den Ueberhitzer zwischen dem Röhrenbündel und dem Oberkessel gelagert zeigen, ist bei dem in Fig. 140–142 dargestellten Kessel ein Zwillingsüberhitzer gewählt, dessen beide Hälften seitlich zum Oberkessel liegen. Der Dampf strömt in Fig. 140 der hinteren, nicht sichtbaren Ueberhitzerkammer von oben zu, geht durch die einzelnen Abteilungen, wird dann unten durch |374| die drei querliegenden Rohre (Fig. 142) nach der vorderen Kammer geleitet, dessen Abteilungen dann von unten nach oben durchströmt werden. Der Dampf muss hiernach einen langen Weg zurücklegen und hat dabei Gelegenheit, sich hinreichend hoch zu überhitzen. Der häufige Richtungswechsel sorgt durch die eintretende Durchmischung der Dampfteile auch für eine hinreichend gleichmässige Ueberhitzung der ganzen Dampfmenge. Die neuere Zwillingsanordnung des Ueberhitzers wird hauptsächlich für grosse Kessel in Anwendung gebracht.

Textabbildung Bd. 318, S. 374
Textabbildung Bd. 318, S. 374

Durch Drehung einer Klappe kann der Ueberhitzer aus dem unmittelbaren Heizgasstrome ausgeschaltet werden. Diesonstige Führung der Heizgase ist aus der Zeichnung ersichtlich. Bei der Einmauerung wurde auf eine bequeme Beseitigung der Verbrennungsrückstände und auf eine gute Flugaschenabscheidung Rücksicht genommen. Die verschiedenen Stutzen für den Wasserablass, für den Schlammablass, die Dampfentnahme, die Speisung u.s.w. sind aus der Zeichnung zu ersehen.

Die Fig. 143 und 144 zeigen noch den von aussen einzubringenden Sicherheits-Innenverschluss, welcher sich durch die bequeme Handhabung von den ähnlichen Innenverschlüssen auszeichnet, ohne ihnen bezüglich der Dichtheit und Sicherheit nachzustehen.

Die sonst gebräuchlichen Innenverschlüsse bestehen aus einer einfachen konisch abgedrehten Scheibe, welche durch die Verschlussöffnung nicht hindurch geführt werden kann. Es müssen deshalb entsprechend weite Handlöcher vorgesehen werden, welche das Einbringen der konischen Verschlusscheiben ermöglichen. Die Handlöcher müssen dann durch besondere Verschlussdeckel geschlossen werden, wobei gewöhnlich die bequeme Metalldichtung mit konischen Flächen nicht mehr Anwendung finden kann, vielmehr eine Dichtung mit elastischer Zwischenlage erfolgen muss.

Textabbildung Bd. 318, S. 374
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Bei dem Verschluss von Simonis & Lanz, Fig. 143 und 144 ist dagegen die Einführung des Verschlussdeckels durch die zugehörige Verschlussöffnung ohne weiteres möglich; es wird zu diesem Zwecke, wie Fig. 143 erkennen lässt, der Rand der Verschlussöffnung an zwei gegenüberliegenden Stellen bis auf den mittleren Durchmesser der konischen Ausbohrung beseitigt.

Textabbildung Bd. 318, S. 375

Ebenso wird der Verschlussdeckel an zwei gegenüberliegenden Stellen des Randes so weit in der Dicke geschwächt, dass hier das Material nur bis zummittleren Durchmesser des Kegels stehen bleibt. Es kann dann bei der in Fig. 143 dargestellten Stellung das Einbringen des Verschlussdeckels erfolgen. Beim Anziehen des Deckels müssen selbstverständlich die geschwächten Stellen der Dichtungsflächen um 90° versetzt sein. Es entstehen hierbei allerdings an 4 Stellen nur halb so breite Dichtungsflächen, wie bei der gewöhnlichen Ausführung der Innenverschlüsse, doch haben sich hieraus beim Betriebe empfindliche Mängel nicht ergeben.

Textabbildung Bd. 318, S. 375
Textabbildung Bd. 318, S. 375
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Die Firma L. & C. Steinmüller in Gummersbach, Rheinpreussen, baut seit mehr als 25 Jahren Wasserrohrkessel und hat sich auf diesem Gebiete einen wohlbegründeten Weltruf erworben. Nach einer Angabe der Firma sind in den letzten Jahren Wasserrohrkessel, System Steinmüller, mit einer Gesamtheizfläche bis zu 40000 qm jährlich geliefert worden.

Fig. 145–145b zeigen einen Steinmüller kessel mit Ueberhitzer. Die Wasserröhren sind bei den normalen Kesseln 5 m lang, haben 95 mm äusseren Durchmesser und eine Wandstärke von rund 3,5 mm; sie sind an beiden Enden in die geschweissten Wasserkammern eingewalzt.

Die Wasserkammern haben gewöhnlich an den Stirnflächen 18 mm, an den schmalen Seiten 20 mm Wandstärke. Die Rohrverschlüsse werden bei geringeren Spannungen als Aussenverschlüsse nach Fig. 146 und 147, bei höheren Spannungen dagegen als Innenverschlüsse nach Fig. 148 und 149 oder nach Fig. 150 und 151 ausgeführt. Die Dichtungsflächen sind sauber gefräst; als Dichtungsmaterial wird ein dünner Gummiring zwischengelegt.

Textabbildung Bd. 318, S. 376

Ueber der vorderen Wasserkammer (Fig. 145) ist in den Oberkessel ein Blechzylinder eingebaut, in welchen das aufsteigende Dampf- und Wassergemisch gelangt. Das Wasser fliesst dann hauptsächlich durch das untere horizontale Rohr nach hinten, während der Rest des Wassers, welcher mit dem Dampfe nach oben gelangt, sich im oberen horizontalen Rohre ausbreitet und von hier durch Oeffnungen in den Wasserraum zurückfliegst. Das obere Rohr hat flachen, rechteckigen Querschnitt und ist nur an dem hinteren Ende offen. Der Dampf muss daher dieses Rohr der ganzen Länge nach durchströmen, ehe er in den eigentlichen Dampfraum gelangt. Durch diese Konstruktion wird daher dem Dampfe Zeit gelassen,mitgerissenes Wasser in dem Rohre abzusetzen, um trocken in den Dampfraum einzutreten.

Der zwischen dem Ober- und Unterkessel eingebaute Ueberhitzer (Fig. 145-145b u. 152) hat 50 qm Heizfläche. Derselbe besteht aus einer Zahl dünner, -förmig gebogener, glatter Ueberhitzerrohre, welche parallel geschaltet sind und mit ihren Enden in eine schmiedeeiserne geschweisste Verteilungskammer eingewalzt sind. Durch eingelegte Bleche wird die Dampfkammer in zwei Abteilungen, die eine für den eintretenden, die andere für den austretenden Dampf zerlegt.

Charakteristisch für den Steinmüller überhitzer ist eine Vorrichtung, welche eine möglichst gleichmässige Verteilung des Dampfes auf alle Röhren des Ueberhitzers bezweckt. An der Eintrittsstelle sind nämlich die Querschnitte der Röhren durch eingehängte Bolzen oder kreisrunde Scheiben (Fig. 152) derartig verengt, dass der Dampf nur eine ringförmige Fläche für den Durchgang findet. Die Spaltbreite ist hierbei je nach der Lage des Ueberhitzerrohres zum Eintrittsstutzen des Dampfes verschieden gross.

Per Einbau des Ueberhitzers erfolgt gewöhnlich in einer solchen Weise, dass durch Umlegen einer Klappe und durch Einschieben einer Platte der Ueberhitzer ganz aus dem Strome der Heizgase ausgeschaltet werden kann. Natürlich lässt sich auch mit denselben Hilfsmitteln nötigenfalls die Temperatur des überhitzten Dampfes regeln.

Der Raum für den Einbau des Ueberhitzers wurde bisher vielfach dadurch geschaffen, dass der Oberkessel durch seitliche Gewölbe zur Hälfte an die Feuerzüge angeschlossen wurde. Der Ueberhitzer lag dann unmittelbar unter dem Oberkessel, sodass die Heizgase zugleich den Ueberhitzer und den Oberkessel bestreichen mussten, was im Interesse einer hohen Ueberhitzung jedenfalls nicht vorteilhaft sein kann. Es |377| wird daher in solchen Fällen, wo eine möglichst hohe Ueberhitzungstemperatur erwünscht ist, neuerdings eine etwas abweichende Einmauerung des Ueberhitzers gewählt. Der Oberkessel wird von den Heizgasen nicht bestrichen; es wird vielmehr zwischen Ueberhitzer und Oberkessel eine Trennungsmauer eingeschaltet, sodass der Ueberhitzer allseitig von Mauerflächen umgeben ist. Die Heizgase können daher beim Eintritt in die Ueberhitzerkammer ihre Wärme nur an den Dampf, nicht etwa auch an die wasserberührte Heizfläche des Oberkessels abgeben. Ferner ist die Führung der Heizgase im Wasserröhrenbündel bei der neuen Einmauerungsart etwas abweichend von bisher gebräuchlichen. Während bei der Anordnung des Ueberhitzers nach den Fig. 145-145b die Gase zuerst etwa drei Viertel der ganzen Heizfläche der Wasserröhren bestreichen, also eine sehr weitgehende Wärmeentziehung vorausgeht, ehe die Heizgase an den Ueberhitzer gelangen, kommen bei der neueren Einmauerung die Gase nur etwa mit der Hälfte der Heizfläche der Wasserröhren vor dem Ueberhitzer in Berührung. Es ist ohne Weitereseinleuchtend, dass beide Hilfsmittel auf eine stärkere Ueberhitzung des Dampfes hinwirken müssen. Das zweite Hilfsmittel bringt die Heizgase mit höherer Temperatur an den Ueberhitzer und das zuerst erwähnte Hilfsmittel verhütet, dass die den Heizgasen innewohnende Wärme vom Ueberhitzer abgelenkt wird.

Textabbildung Bd. 318, S. 377

Die Maschinenbauanstalt Humboldt, Kalk bei Köln, baut neben ihren Grosswasserraumkesseln (Fig. 79-80, S. 266, Bd. 317, 1902, sowie Fig. 94 und 95, S. 270 desselben Bandes) auch Wasserrohrkessel, von denen die Fig. 153-157 zwei Ausführungsformen kennzeichnen.

Der Kessel (Fig. 153-155) ist für 12 Atm. Ueberdruck gebaut und besitzt eine wasserberührte Heizfläche von 110 qm, bei 2.56 qm Rostfläche. Die Wasserrohren sind 5 m lang, haben 108 mm äusseren Durchmesser und 3 ¾ mm Wandstärke; sie haben gegen die Horizontale eine Neigung von 13 : 100.

Die vordere Wasserkammer ruht fest auf eingemauerten Trägern und besitzt einen Aufsatz, der bis zum niedrigsten Wasserstande reicht, um dem in Umlauf gesetzten Wasser |378| und dem Dampfe ein leichtes Aufsteigen zu ermöglichen. Die Speiseleitung schliesst sich an den vorderen Boden des Oberkessels an und setzt sich im Innern des Oberkessels bis zur Mitte fort. Um den hier sich abscheidenden Schlamm zu verhindern, in die hintere Wasserkammer einzudringen, ist der 500 mm weite Verbindungsstutzen mit einem zylinderischen Aufsatz versehen. Die hintere Wasserkammer stützt sich mittels Rollen auf eingemauerte Träger ab.

Textabbildung Bd. 318, S. 378

Sowohl der Oberkessel, wie die hintere Wasserkammer sind mit besonderen Ablasstutzen für 40 mm lichte Rohrweite versehen.

Bei dem in den Fig. 156 und 157 dargestellten Wasserrohrkessel, System Humboldt, ist durch Hinzufügung der unteren Sieder ein besonders grosser Wasserraum geschaffenworden. Jeder einzelne Kessel, der aus zwei Siedern von 0,8 m Durchmesser, 6,2 m Länge und 12 mm Wandstärke, aus 98 Stück in sieben Horizontalreihen angeordneten Wasserröhren, und aus zwei Oberkesseln von 1,1 m Durchmesser, 6,45 m Länge und 13 ½ mm Wandstärke besteht, besitzt 200 qm Heizfläche und etwas über 4 qm Rostfläche. Der Betriebsdruck beträgt 10 Atm.

Jeder Oberkessel ist mit einem Dampfdom versehen; eine Rohrleitung verbindet die beiden Dome eines Kessels unter sich und mit dem für zwei Kessel gemeinsamen Dampfsammler von 0,8 m Durchmesser und 10 mm Wandstärke. Im übrigen weicht die Konstruktion des Kessels von der zuerst beschriebenen nicht wesentlich ab.

(Fortsetzung folgt.)

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