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Die verschiedenen Kesseltypen kann man entweder nach der Bauform oder der Feuerungs- bzw. Brennstoffart unterscheiden. Bei der Bauform hat man Rauchrohrkessel und Wasserrohrkessel. Bei ersterem ist der Rauch im Rohr und das Wasser außen, beim Wasserrohrkessel befindet sich das Wasser im Rohr und der Rauch außen. Große Dampfkessel werden heute nur noch als Wasserrohrkessel gebaut. Der klassische Dampflokkessel ist ein Rauchrohrkessel. Bei Wasserrohrkesseln unterscheidet man weiter nach der Art der Trennung von Wasser und Dampf. Beim Trommelkessel findet diese in einem zylindrischen Gefaess (Trommel) statt, beim Bensonkessel im Rohr. Die Befeuerung kann mit gasförmigen, flüssigen oder festen Brennstoffen erfolgen. Bei festen Brennstoffen unterscheidet man Staubfeuerung und Rostfeuereung.
| Table of contents |
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2 Historische Baustoffe und Technologien 3 Aufbau 4 Betriebsschäden |
Der Dampflokkessel
Der Dampflokkessel besteht, bedingt durch die Begrenzungen des Lichtraumprofils, aus einem Stehkessel mit einem liegenden Langkessel.
In den Stehkessel ist die Feuerbüchse eingebaut in der das Feuer brennt. Stehkessel und Feuerbüchse bilden zusammen einen Wassermantel um das Feuer.
Nach oben ist ein zusätzlicher Dampfraum vorhanden. Nach vorne geht der Stehkessel in den Langkessel über, in dem der größte Teil der Heizfläche des Kessels durch Rauch und Heizrohre gebildet wird.
An den vorderen Teil des Langkessels schließt sich die Rauchkammer an, in der sich der Rauch sammelt um über den Schornstein zu entweichen.
Die Kräfte die durch den Dampfdruck auf die Kessel- und Feuerbüchsenwand einwirken werden durch eine Vielzahl von Stehbolzen, Deckenstehbolzen
und Deckenquerankern aufgenommen die die Wände verbinden. Der Langkessel stabilisiert sich weitgehend durch seine Zylinderform.
Die Entwicklung der Dampfkessel ist eine Geschichte der Havarien. Die Kesselmaterialien waren von der Metallurgie noch nicht so weit entwickelt, die Bleche enthielten Herstellungsmängel die durch die fehlenden Werkstoffprüftechniken nicht gefunden werden konnten.
Heute werden Kessel nur noch geschweißt. Die Kesselbleche müssen einer Norm entsprechen. Die Außennähte des Kessels werden durch Röntgen geprüft. Die Kesselbleche werden schon beim Hersteller einer 100 % Ultraschallprüfung auf Dopplungen und Lunkerstellen unterzogen. Des weiteren muss das Kesselblech eine Zerreißprobe, eine Kerbschlagprüfung und eine Faltprobe überstehen.
Die Stehbolzen werden in die Kessel- und Feuerbüchsenwand eingeschweißt. Die Rohre des Langkessels werden in die stehkesselseitige Rohrwand eingeschweißt und in die Rohrwand der Rauchkammer wasserdicht eingewalzt.
Diese Aufnahmen zeigen einen teilentrohrten Kesseln bei einer Revision und die Rauchkammerrohrwand mit Hauptbläser.
Das ist notwendig um die Längsausdehnungskräfte des Langkessels auszugleichen. Der ganze Kessel ist nur am Kopfende bei den Hauptdampfrohren fest am Lokrahmen angebracht.
Der restliche Kessel lagert auf Stehblechen die sich biegen können um die Längsausdehnung aufzunehmen.
Am Feuerbüchsenende wird der Kessel im Betrieb mit Schlingerkeilen gesichert, die beim Löschen des Feuers gelöst werden müssen.
Der obere Teil des Kessels oberhalb der Rohre und der Feuerbüchse ist der Dampfsammelraum der in einem Dampfsammeldom mündet.
Der Wasserraum muss ständig mit Wasser bedeckt sein. Sinkt der Wasserspiegel zu weit ab, fängt die Feuerbüchsendecke an zu glühen und bricht - um die Katastrophe im letzten Augenblick noch zu verhindern, ist in der Feuerbüchsendecke ein Schmelzpfropfen eingesetzt. Der Schmelzpfopfen ist eine Hohlschraube mit einem Schmelzlotverschluss. Erhitzt sich die Feuerbüchsendecke zu stark, schmilzt das Lot und der Dampfstrahl löscht das Feuer ehe die Decke anfangen kann zu glühen.Historische Baustoffe und Technologien
Zu Beginn wurde hauptsächlich Kupfer im Kesselbau eingesetzt. Die Verbindung der Bleche erfolgte durch Nieten. Ein Niet hält seine Verbindung durch Leibung und den angeformten Kopf. Bei der Nietung wird ein erhitztes Metallstück in eine Bohrung durch zwei Bleche gesteckt und mit Hämmern von beiden Seiten gestaucht und ein Kopf angeformt.
Später wurde wegen der besseren Festigkeit Eisenblech verwendet. Auch das Eisenblech wurde mit Nieten verbunden. Etwas später kam für die Verbindung des Eisenblechs das Feuerschweißen auf. Dabei werden die beiden zu verbindenden Bleche einseitig geschärft und im Feuer erhitzt. Die Oxyd- und Zunderschichten werden mit Hilfe eines reduzierenden Schweißpulvers beseitigt. Die Schmiede schlagen die überlappenden geschärften Flächen mit Hämmern zusammen und verschweißen sie dabei.
Die Schmiede konnten im nachhinein auch nicht feststellen wie gut die Verbindung des Materials ausgefallen ist. Deshalb musste ein gewisser Sicherheitszuschlag in der Überlappung gegeben werden.Aufbau
