Großwasserraumkessel

Ein Großwasserraumkessel ist ein spezieller Dampferzeuger. Im Unterschied zum Wasserrohrkessel befindet sich im Großwasserraumkessel das Rauchgas in ein oder zwei Flammrohren, die von Wasser umgeben sind und durch Wärmeübertragung das Wasser zum Verdampfen bringen.

Bei Großraumwasserkesseln wird mit Blick auf die Bauform zwischen Flammrohrkesseln und Flammrohr-Rauchrohr-Kesseln unterschieden. Im Flammrohr-Rauchrohr-Kessel werden die Rauchgase erst durch die Flammrohre und im Anschluss durch ein Bündel Rauchrohre geleitet. Der Durchmesser der Rauchrohre ist wesentlich kleiner als der der Flammrohre. Auf diese Weise wird die Wärmeübertragung durch Konvektion im Vergleich zu einem großen Rohr verbessert. Die Rauchrohre dienen dazu, die im Rauchgas enthaltene Restwärme ebenfalls an das im Kessel befindliche Wasser zu übertragen. Vorteil dieser Bauweise ist das höhere Verhältnis von nutzbarer zu zugeführter Wärmemenge.

Der Vorteil von Großwasserraumkesseln gegenüber Wasserrohrkesseln liegt in der einfachen Bauweise sowie einer hohen Wärmespeicherfähigkeit. Flammrohr-Rauchrohr-Kessel sind kompakt und können auch zu Heizzwecken eingesetzt werden. Nachteilig an der Bauweise ist, dass im Vergleich zu Wasserrohrdampferzeugern keine hohen Drücke erreicht werden können. Außerdem kann sich in den Flammrohren eine laminare Strömung bilden. Das bedeutet, dass sich an der Rohrwand eine Schicht kälteren Rauchgases ausbildet. Dies verschlechtert die Wärmeübertragung. Durch den Einsatz von Turbulatoren wird diese laminare Strömung aufgebrochen und die Wärmeübertragung verbessert.

Heutige Flammrohr-Rauchrohr-Kessel können mithilfe einer Vorwärmung der Verbrennungsgase Wirkungsgrade von bis zu 94 Prozent erreichen. Der Wirkungsgrad ist dabei abhängig von den Stufen der Vorwärmung sowie vom verwendeten Brennstoff.

Der Großwasserraumkessel wird in Europa vor allem in der Industrie zur Erzeugung von Industriedampf eingesetzt und mit Erdgas befeuert. Neben gasförmigen Brennstoffen eignen sich ebenso feste und flüssige Brennstoffe wie Kohle, Holzpellets oder Öl. Darüber hinaus können industrielle Dampferzeuger mit Abwärme als sogenannte Abhitzekessel betrieben werden.

Englische Übersetzung(en):

firetube boiler