Titel: | Die Anwendung des überhitzten Dampfes im Dampfmaschinenbetriebe. |
Autor: | O. Herre |
Fundstelle: | Band 312, Jahrgang 1899, S. 100 |
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Die Anwendung des überhitzten Dampfes im
Dampfmaschinenbetriebe.
Von O. Herre, Ingenieur
und Lehrer.
(Fortsetzung des Berichtes S. 81 d.
Bd.)
Die Anwendung des überhitzten Dampfes im
Dampfmaschinenbetriebe.
3. Ueberhitzer aus
Schmiedeeisen.
Die Rohrelemente sind sämtlich hintereinander geschaltet.
Während die bisher besprochenen schmiedeeisernen Ueberhitzer die Eigenschaft
besassen, dass sämtliche Rohre, oder doch wenigstens einzelne Rohrgruppen, parallel
geschaltet waren, so dass der Dampf in mehrere Ströme zerteilt wurde, sind bei den
jetzt noch zu besprechenden Systemen alle Rohre hintereinander geschaltet.
a) Der Ueberhitzer von Walther und
Co. in Kalk bei Köln a. Rh.
Eine Anzahl ∪-förmig gebogener schmiedeeiserner Röhren
sind durch besondere Verbindungsstücke so miteinander verbunden, dass sie eine
einzige Heizschlange bilden. In den Fig. 70 und 71 ist die Anordnung
des Ueberhitzers an dem von der Firma Walther und
Co. gebauten Kesselsystem „Alban“ dargestellt. Die
Ueberhitzerröhren liegen zwischen dem Wasserrohrkessel und den beiden
Oberkesseln und werden von den Heizgasen bestrichen, bevor diese in den letzten
Zug eintreten. Die Verbindungsstellen der einzelnen Rohrelemente liegen
geschützt ausserhalb des Heizraumes an der Rückseite des Kessels. Die
Zuleipung des gesättigten Dampfes erfolgt von dem gemeinsamen Dampfsammler der
beiden Oberkessel. Durch Verwendung von drei Ventilen kann der Ueberhitzer aus
der Dampfleitung ausgeschaltet werden, doch bleibt er dann noch der Einwirkung
der Heizgase ausgesetzt. Das vierte unmittelbar über dem Dampfsammler
angeordnete Ventil dient zur Dampfabsperrung, könnte aber auch vollständig
entbehrt werden, da die übrigen drei Ventile auch zur vollständigen
Dampfabsperrung ausreichen.
Eine weitere Verwendung des Walther'schen
Ueberhitzers ist in den Fig. 72 und 73 wiedergegeben. Diese zeigen einen Sicherheitsröhrenkessel System
„Root“, wie er ebenfalls von der Firma
Walther und Co. gebaut wird.
Die geneigt liegenden Röhren bilden den Wasserraum, doch können bei niedrigstem
Wasserstande die vorderen Rohrenden der obersten Rohrreihen vom Wasser entblösst
werden. Der Dampfraum wird im normalen Betriebszustande von der Gruppe der
horizontal liegenden Röhren gebildet, die vorn an einen querliegenden kleinen
cylindrischen Dampfsammler anschliessen. Der Ueberhitzer liegt über dem
Dampfraum und wird durch zwei ebenfalls horizontal liegende Rohrreihen
gebildet.
Textabbildung Bd. 312, S. 100
Ueberhitzer an Alban-Kesseln von Walther und Co. in Kalk bei Köln a.
Rh.
Die vorstehend dargestellte Ausführungsart bedeutet eine wesentliche Verbesserung
gegenüber der älteren BauweiseVgl. Zeitschrift des Vereins deutscher
Ingenieure, 1893 S. 1349., bei welcher der Dampfraum
aus mehreren genieteten schmiedeeisernen Röhren von grösserem Durchmesser
hergestellt wurde, und ein Ueberhitzer überhaupt nicht vorhanden war. Der
entwickelte Dampf musste notwendig sehr nass sein. Bei der in den Fig. 72 und 73 dargestellten
Ausführungsart wirkt dagegen bereits der Dampfraum als Vorüberhitzer oder doch
als Trockner, da sich der Dampf in dünnen, den Heizgasen ausgesetzten Röhren von
mässiger Wandstärke fortbewegt.
In den Fig. 74 bis
81 sind die
Details der Rohrverbindungen dargestellt.
Textabbildung Bd. 312, S. 100
Sicherheitsröhrenkessel System „Root“ von Walther und Co.
Die Fig. 74 bis 76 zeigen einen
stählernen Doppelkopf. In die beiden Oeffnungen der einen Seite werden zwei
Rohre eingewalzt. Die gegenüberliegenden Oeffnungen sind konisch ausgebohrt. In
dieselben werden doppeltkonische Dichtungsringe (Fig. 77) eingepasst.
An den frei bleibenden Konus schliesst sich dann eine entsprechend konisch
ausgebohrte stählerne Verbindungskappe (Fig. 78 und 79), oder bei den
Endrohren eine stählerne Verschlusskappe (Fig. 80 und 81) an. Die
einzelnen Teile werden durch Schrauben zusammengehalten. Die Verbindung der
Ueberhitzerrohre erfolgt in entsprechender Weise durch Verbindungskappen.
Bei solchen Kesseln, die für Gegenden bestimmt sind, in denen der Transport
auf Maultieren oder anderen Lasttieren erfolgen muss, wie z.B. für die
Gebirgsgegenden Südamerikas, wird auf Wunsch die Herstellung des Kessels so
ausgeführt, dass das schwerste Stück 60 bis 80 kg Gewicht nicht überschreitet,
also leicht transportiert werden kann. Der Kessel ist dann an Ort und Stelle
auch ohne Schwierigkeiten zusammen zu bauen.
In den Fig. 82 und
83 ist noch ein
nach demselben System gebauter Ekonomiser der Firma Walther und Co. dargestellt. Das vorzuwärmende Speisewasser tritt in
die unterste Horizontalreihe der Rohre ein. Die einzelnen Rohre sind fortlaufend
miteinander verbunden, so dass sie eine einzige Wärmeschlange bilden. Der
Austritt des Wassers erfolgt aus dem letzten Rohre der obersten Reihe. Bei dem
in den Fig. 82 und
83 gezeichneten
Ekonomiser sind 96 Rohre in acht Horizontalreihen zu je zwölf Röhren angeordnet.
An der Austrittsstelle ist ein Sicherheitsventil angebracht, um gefährliche
Drucksteigerungen zu verhindern, wenn die Speisung des Kessels unterbrochen
ist.
Die Heizung erfolgt gewöhnlich durch die Feuergase, nachdem sie den letzten Zug
des Kessels passiert haben. Die Führung der Feuergase ist aus den Fig. 82 und 83 ersichtlich. Soll
der Ekonomiser ausgeschaltet werden, so schliesst man durch Drehung der seitlich
angebrachten Kurbel die beiden in den Hauptkanal herabgelassenen Klappen, welche
in der horizontalen Lage den Durchgang des Hauptkanals frei geben. Zum Reinigen
der Rohre des Ekonomisers mittels Dampfstrahles sind in den Seitenwänden
entsprechende Oeffnungen vorgesehen.
b) Der Ueberhitzer von A.
Hering-Nürnberg(D. R. P. Nr. 74185).
Textabbildung Bd. 312, S. 101
Sicherheitsröhrenkessel System „Root“ von Walther und Co.
Ausser dem schon früher behandelten Ueberhitzer mit schmiedeeisernen, parallel
geschalteten S-förmigen Röhren (Fig. 15 bis 19) baut Hering noch ein anderes System mit geraden
Doppelröhren. Dieser durch das D. R. P. Nr. 74185 geschützte Ueberhitzer ist in
Fig. 84 dargestellt. Die Doppelröhren sind an
den beiden Enden geschlossen. Der Dampf durchströmt hier wie bei dem Ueberhitzer
von Dr. Fehrmann den ringförmigen Hohlraum zwischen
beiden Röhren. Die Heizgase umspülen die Rohre von aussen und durchziehen die
Kernrohre von innen. Die einzelnen Elemente sind, wie Fig. 84 erkennen lässt, hintereinander geschaltet und zwar derart,
dass der Dampf jedes folgende Element in entgegengesetzter Richtung durchströmt
wie das vorhergehende. Die Verbindungsstutzen sind mit den Aussenrohren
vernietet.
Textabbildung Bd. 312, S. 101
Sicherheitsröhrenkessel System „Root“ von Walther und Co.
Beim Einbau dieses Ueberhitzers wird jedenfalls darauf zu sehen sein, dass die
Rohre leicht zugänglich bleiben, da eine öftere Reinigung der verhältnismässig
engen Kernrohre von Russ und Flugasche nötig werden dürfte.
c) Der Ueberhitzer von R.
Wolf-Magdeburg-Buckau(D. R. P. Nr. 85440; Nr. 96592; Nr.
98980).
Dieser hauptsächlich für Lokomobilkessel bestimmte Ueberhitzer ist in Fig. 85 wiedergegeben. Er besteht aus einer
Ueberhitzerkammer, welche nach dem D. R. P. Nr. 98980 zur einen Hälfte in den
eigentlichen Kessel, zur anderen Hälfte in die Rauchkammer hineinreicht und eine
Rohrspirale enthält, die von dem Dampfe in der ganzen Länge durchströmt werden
muss. Die Einströmung in den Ueberhitzer erfolgt durch das Rohr a, welches den Dampf zuerst in die Spirale b führt, die den Rauchröhren des Kessels zunächst
gelegen ist. Diese Spirale ist nach dem D. R. P. Nr. 96592 exzentrisch
angeordnet und soll dafür sorgen, dass die Heizgase die übrigen Teile des
Ueberhitzers gleichmässig bestreichen. Das Ablenkungsrohr kann auch
schlangenförmig gebogen werden. Da die Heizgase hier am heissesten sind, so wird
der gesättigte Dampf zuerst in dieses Ablenkungsrohr geführt, um dieses
möglichst zu schonen. Die gegenüber liegende Seite der Ueberhitzerkammer ist
durch eine Platte c abgeschlossen, welche mit
Oeffnungen für den Durchlass der Heizgase versehen ist und ausserdem eine Klappe d enthält, die beim Anheizen des Kessels geöffnet
wird. Hierdurch wird den Heizgasen ein freierer Weg geboten, so dass sie die
Ueberhitzerrohre weniger stark beanspruchen.
Textabbildung Bd. 312, S. 102
Ekonomiser von Walther und Co.
Textabbildung Bd. 312, S. 102
Fig. 84. Ueberhitzer von Hering in Nürnberg.
Die Verbindung der einzelnen Ueberhitzerspiralen untereinander erfolgt nach dem
D. R. P. Nr. 85440 derart, dass das Ende der ersten dem Kessel zugewandten
Spirale an den Anfang der letzten Spirale an der Rauchkammerseite
angeschlossen wird. Diese Spirale steht dann in Verbindung mit der zweiten
Spirale der Reihe, diese wieder mit der vorletzten u.s.f. Es wird also stets
abwechselnd eine vordere Spirale mit einer hinteren und eine hintere mit einer
vorderen verbunden, so dass zuletzt die beiden mittleren Spiralen kommunizieren,
von denen dann der überhitzte Dampf abgeleitet wird. Infolgedessen streichen die
sich immer mehr abkühlenden Heizgase in der ersten Hälfte der Ueberhitzerkammer
an Elementen vorüber, in denen die Dampftemperatur steigt, während in der
zweiten Hälfte der Ueberhitzerkammer die Dampftemperatur wieder allmählich
sinkt. Der Ueberhitzer arbeitet also zuerst mit Parallelstrom, dann mit
Gegenstrom. Durch diese Anordnung sollen einerseits die ersten, den heisseren
Gasen ausgesetzten Rohrelemente mehr geschont werden, während andererseits für
die letzten Rohrelemente noch eine genügende Temperaturdifferenz vorhanden sein
soll, um die Feuergase möglichst weit ausnutzen zu können.
Textabbildung Bd. 312, S. 102
Fig. 85. Ueberhitzer von Wolf in Magdeburg-Buckau.
Für Verbundmaschinen ist nach jenem Patent noch ein Nebenüberhitzer vorgesehen,
der den Abdampf des Hochdruckcylinders wieder überhitzt.
(Fortsetzung folgt.)