Der Kessel
Der Dampfkessel hat die Aufgabe, durch Wärmeerzeugung und -übertragung auf möglichst sparsame und sichere Weise Wasser in Dampf umzuwandeln.
Der Kessel unterteilt sich in Feuerungsanlage, Wasserraum und Dampfraum.
Beim Kessel der Bussard handelt es sich um einen Flammrohrkessel mit zwei Flammrohren und rückkehrender Flamme.
Das bedeutet, dass die Rauchgase von der Verbrennungskammer durch die Heizrohre, welche oberhalb der Flammrohre liegen, Richtung Kesselstirnwand ziehen.
Somit durchlaufen die Rauchgase die Längsrichtung des Kessels zweimal.
Der so genannte Großraumwasserkessel hat einen Wasserinhalt, der ein Vielfaches seiner stündlichen Dampfleistung beträgt.
Dieser Kesseltyp ist relativ betriebssicher und einfach zu bedienen. Wegen der in seiner großen Wassermenge gespeicherten Wärmemenge ist er deshalb auch unempfindlich gegenüber kurzzeitigen Belastungsänderungen. Allerdings erfordert er eine lange Anheizzeit zwischen 8- 10 Stunden.
Der Wirkungsgrad dieses Kessels liegt bei ca. 60%.
Die Einzelteile des Kessels nennt man nach ihrer Lage, Kesselstirnwand, Kesselrückwand und Kesselmantel. Diese Teile sind übereinander gelegt und vernietet. Zur Stabilitätserhöhung des Kessels verwendet man im Inneren Verankerungen. Man unterscheidet zwischen Stehbolzen und Anker.
Stehbolzen werden überall dort verwendet, wo Wände mit geringen Abständen (bis 400mm), zu verankern sind.
Anker werden bei größeren Abständen der Wände verwendet. Die Anker gibt es in verschiedenen Bauformen. Zur Verankerung von Kesselstirn- und Kesselrückwand verwendet man Rundmaterial, das an den Enden innerhalb und außerhalb der Wand mit Muttern gesichert ist. Zur Verankerung der Rohrwände verwendet man Ankerrohre, die eine stärkere Wandstärke besitzen als die Heizrohre. Die Verbrennungskammerdecken werden durch sogenannte Brückenanker versteift.
Man unterscheidet drei Hauptteile des Kessels:
- Feuerungsanlage
- Wasserraum
- Dampfraum
Die Feuerungsanlage hat zwei Funktionen zu erfüllen. Zum einen dient sie der Aufnahme des Brennstoffes, zum anderen dient die in ihr entwickelte Wärme zur Dampferzeugung.
Deswegen befindet sie sich vollständig im Wasserraum und ist so konstruiert, dass möglichst viel Fläche von Feuer, als auch von Wasser berührt ist.
Die Feuerungsanlage unterteilt sich in Feuerung mit Aschfall, Verbrennungskammer, Heizrohre und Rauchkammer mit Schornsteinhals und Schornstein.
Die Feuerung mit Aschfall wird durch die Feuerbuchse gebildet, diese ist zur Erhöhung der Heizfläche und der Stabilität gewellt.
Der Rost unterteilt die Feuerbuchse in Feuerraum, zur Aufnahme des Brennstoffes und Aschfall, zur Aufnahme der Verbrennungsrückstände und Zuführung der Verbrennungsluft.
Die Rostfläche wird aus einzelnen Roststäben hergestellt, die sich nur an ihren Enden mit ihren gestauchten Köpfen berühren, sonst aber einen Zwischenraum haben. Der Kessel der Bussard besitzt zwei Rostlagen, die einzelnen Roststäbe liegen vorne auf der Schürplatte, hinten auf dem Fuß der Feuerbrücke und die in der Mitte liegenden Enden auf dem Rostbalken auf.
Die Feuerbrücke schützt die hintere Verbrennungskammerwand gegen Stichflammen und bewirkt eine bessere Verbrennung, da die Rauchgase besser mit Luft vermischt werden.
Sie besteht aus einer schmiedeeisernen Unterlage mit einem Aufbau aus Schamottsteinen.
Die Feuerzarge ist ein schmiedeeiserner Rahmen, der an die Kesselstirnwand geschraubt ist, in ihr hängt, in der oberen Hälfte, an einer waagerechten Achse die Feuertür. Diese öffnet sich nach innen und ist durch Gegengewichte ausbalanciert.
In der unteren Hälfte befindet sich die Aschfallklappe, diese dient zur Regulierung der Verbrennungsluftzufuhr. Sie wird zum Ascheziehen herausgenommen.
Zur leichteren Handhabung des Schürgerätes beim Schüren des Feuers von unten dient der waagerecht angebrachte Schürstock.
Die Verbrennungskammer leitet die Rauchgase von der Feuerung in die Heizrohre über.
Ihre flachen Wände sind im Bereich der Rohrwand aus dickerem Material, die hintere Wand ist leicht geneigt, um die Heizfläche effektiver zu machen, da sich die dort entstehenden Dampfblasen leichter lösen können. Die Decke der Verbrennungskammer ist in Querschiffsrichtung nach beiden Seiten hin um ca.8 º geneigt, damit die Verbrennungskammer bei Schräglage des Schiffes immer von Wasser bedeckt ist.
Die Heizrohre leiten die Rauchgase von der Verbrennungskammer in die Rauchkammer.
Sie laufen parallel zueinander und befinden sich oberhalb der Feuerung. Die Heizrohre sind durch die Rohrwände der Verbrennungs- und der Rauchkammer glatt durchgeschoben aufgewalzt und umgebörtelt. Die Rohrdurchführungen sind mit Rillen versehen, in die sich die Rohre beim Aufwalzen einpressen.
Die Rauchkammer leitet die Rauchgase von den Heizrohren kommend in den Schornsteinhals und von dort in den Schornstein weiter. Sie besitzt zwei Klappen um die Rauchrohre zu reinigen und instand zu setzen.
Der Schornsteinhals bildet den Übergang von Rauchkammer zum Schornstein. Im Schornsteinhals befindet sich die Schornsteinklappe, die durch einen außen liegenden Hebel verstellt werden kann. Diese Klappe wird als Zugregler verwendet.
Der Schornstein leitet die Rauchgase ins Freie, seine Maße richten sich nach der Rostfläche.
Er ist zum Abhalten der starken Wärmestrahlung mit einem Mantel umgeben. An Deck ist der
Schornstein durch Schornsteinstagen nach vier Seiten abgefangen.
Der Wasserraum dient dazu, das für die Dampferzeugung erforderliche Wasser aufzunehmen.
In ihm befindet sich die Feuerungsanlage, die von allen Seiten von Wasser umgeben ist, um dadurch eine größtmögliche Ausnutzung des Brennstoffes zu erreichen.
Der Dampfraum befindet sich über dem Wasserraum und dient zum Ansammeln des Wasserdampfes. Auf dem Kessel befindet sich der Dampfdom, der den Dampfraum vergrößert. Der Dampfdom ist auch die Stelle von der der Dampf über Hauptabsperr- und Hilfsabsperrventil den Dampfmaschinen und für Nebenzwecke zugeführt wird.