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.)