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Verdampferelement für Dampfkessel oder ähnliche Wärmeaustauscher Die
Erfindung betrifft ein Verdampferelement aus einem von mehreren Heizrohren durchzogenen,
zylindrischen Wasserrohr mit je einem oberen und unteren Rohrboden und mit je einem
oberen und unteren Arbeitsmittelanschluß zur Bildung von aus mehreren solchen Elementen
zusammengesetzten Dampfkesseln oder ähnlichen Wärmeaustauschern.
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Es ist bekannt, die Heizflächen von Dampfkesseln aus Verdampferelementen
zu bilden, die je aus einem von mehreren Heizrohren durchzogenen Wasserrohr bestehen,
dessen Enden durch einen oberen und einen unteren Rohrboden, in denen die Enden
der Heizrohre befestigt sind, verschlossen sind. Bei derartigen Verdampferelementen
besteht die Schwierigkeit der Zu- und Abführung des Arbeitsmittels, das dem Wasserraum
jedes einzelnen Verdampferelements durch eine besondere Zuführung zugeführt und
das entstandene Dampf-Wasser-Gemisch durch eine besondere Ableitung abgeführt werden
muß. Dieses ergibt eine umständliche bauliche Ausbildung besonders dann, wenn aus
derartigen Verdampferelementen den Feuerraum eines Kessels begrenzende Rohrwände
gebildet werden sollen.
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Ferner müssen besondere bauliche Vorkehrungen getroffen werden, die
die Zuleitung der Rauchgase zu den Heizrohren sowie deren Ableitung ermöglichen,
wie z. B. Rauchgaslenkkammern od. dgl.
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Diesem Bekannten gegenüber besteht die Erfindung darin. daß das zylindrische
Wasserrohr oben und unten je einen mittleren Verlängerungs stutzen aufweist zum
Anschluß an der Verteiler bzw. den Samm-1er und daß das Wasserrohr wie auch diese
Stutzen von einem mittleren Heizrohr größeren Durchmessers als die übrigen Heizrohre
durchzogen sind, welches außerdem den Verteiler und den Sammler durchragt.
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Durch die erfindungsgemäß ausgebildeten Verdampferelemente lassen
sich in besonders einfacher und vorteilhafter Weise mittels fluchtenden Aneinanderreihens
mehrerer solcher Elemente gerade Feuerraumwände von Dampfkesseln bilden, von denen
zwei derartige Rohrwände oder Rohrregister, mit Abstand nebeneinandergestellt, als
Seitenwände des Feuerraumes dienen.
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Das Zusammensetzen mehrerer der erfindungsgemäßen Elemente zu einer
Feuerraumrobrwand erfolgt einfach dadurch, daß die an den beiden Enden der Wasserrohre
angeordneten Verlängerungsstutzen mit einem oberen Sammler und einem unteren Verteiler
verbunden werden, wobei dann die mittleren Heizrohre größeren Durchmessers den Sammler
und den Verteiler durchragen.
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Bei einem Dampfkessel, dessen Feuerraumrohrwände aus den Verdampfungselementen
nach der Erfindung gebildet werden, besitzen diese Feuerraum-
rohrwände infolge der
Vielzahl ihrer Heizrohre eine verhältnismäßig große Heizfläche. Dieses bietet die
vorteilhafte Möglichkeit, Dampfkessel zu bauen von hoher Leistung und geringem Platzbedarf,
wobei eine weitgehende Ausnutzung der fühlbaren Wärme der in der Feuerung erzeugten
Feuergase erreicht wird.
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Die Feuerraumrohrwände aus den erfindungsgemäß ausgebildeten Verdampferelementen
haben außer einer ausreichenden Strahlungsheizfläche eine verhältnismäßig große
B erührungsheizfiäche, wobei dann ein Kessel entsteht. der einen relativ großen
Wasserinhalt aufweist, was in vielen Fällen von besonderem Vorteil ist.
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Die Anordnung des mittleren Heizrohres größeren Durchmessers bei
den Verdampferelementen wirkt sich dahingehend vorteilhaft aus, daß hierdurch ohne
besondere Erhöhung des Zugwiderstandes den durch dieses abziehenden, in dem Heizrohrbündel
bereits abgekühlten Rauchgasen zur Restabkühlung noch eine verhältnismäßig große
Heizfläche dargeboten wird.
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Eine vorteilhafte Ausbildung eines Dampfkessels aus zu Rohrwänden
zusammengefaßten Verdampferelementen nach der Erfindung besteht beispielsweise auch
darin, daß die Rohrregister die Feuerraumwände bilden und so auf unteren Rauchgasumkehrkammern
aufgesetzt sind. daß sowohl die mittleren Heizrohre als auch die Heizrohre kleineren
Durchmessers der einzelnen Verdampferelemente in die Rauchgasumkehrkammern münden,
während die mittleren Heizrohre der Verdampferelemente oben in eine Gasabzugskammer
und die Heizrohre kleineren Durchmessers mit ihren oberen Enden in den Feuerraum
münden.
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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dar, außerdem eine Rohrwand
und einen Dampfkessel aus erfindungsgemäßen
Verdampferelementen. Es zeigt Fig. 1 ein Verdampferelement im Längsschnitt, Fig.
2 einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine aus Verdampferelementen
zusammengesetzte Rohrwand im Längsschnitt und Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen
aus den Verdampferelementen gebildeten Dampfkessel.
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Das einzelne Verdampferelement besteht aus dem Wasserrohr 1-, das
an beiden Enden durch Böden 2 abgeschlossen ist. Die Böden 2 haben eine mittlere
kreisförmige Öffnung 3, die einen kleineren Durchmesser hat als das Wasserrohr 1.
so daß die Böden 2 ringseheibenförmige Gestalt haben. Auf die Außenseite der Böden
2 sind die Stutzen 4 aufgesetzt. deren lichteWeite derjenigen der Bodenöffnung 3
entspricht, durch die der Wasserraum des Wasserrobres 1 nach beiden Seiten oberhalb
der Böden 2 halsartig verlängert wird. Die Stutzen 4 münden in Verteiler bzw.
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Sammler 5. in denen sie befestigt sind. Das Wasserrohr 1 mit seinen
Stutzen 4 wird von einem mittig angeordneten Heizrohr 6 durchzogen. das die Verteiler
bzw. Sammler 5 nach außen durchragt, dessen Enden an den Böden 2 befestigt sind
und diese nach außen durchragen. Die Heizrohre 7 haben einen kleineren Durchmesser
als das mittlere Heizrohr 6.
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Zur Bildung von Rohrwänden aus den Verdaml)ferelementen werden mehrere
derselben fluchtend nebeneinander angeordnet, wobei die Verlängerungsstutzen 4 in
den Verteilern und Sammlern 5 befestigt sind. Die Verdampferelemente können je nach
dem Erfordernis sowohl mit Abstand nebeneinander wie auch zur Bildung einer dichten
Wand dicht nebeneinander angeordnet sein. In Fig. 3 wird z. B. eine Rohrwand aus
den Verdampferelementen gezeigt, bei dem die AuBenwände der Wasserrohre 1 dicht
aneinander liegen.
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Ein Dampfkessel aus Rohrwänden, die aus den erfindungsgemäßen Verdampferelementen
gebildet sind, wird in Fig. 4 gezeigt. Die Rohrwände bilden die Feuerraumwände und
sind auf die unteren Rauchgasumkehrkammern 8 aufgesetzt. Die mittleren Heizrohre
6 münden oben in eine gemeinsame Rauchgasabzugskammer 9, während die Heizrohre 7
mit ihren oberen Enden zwischen den Böden 2 und den oberen Sammlern 5 in den Feuerraum
10 münden. Die Rauchgasführung des auf diese Weise gebildeten Dampfkessels ist derart.
daß die Rauchgase, die aus dem auf den Rost 11 verbrannten Brennstoff entwickelt
werden, an den Wänden der die Begrenzung des Feuerraumes bildenden Wasserrohre 1
nach oben strö men, um dann in die in den Feuerraum 10 mündenden Heizrohre 7 einzutreten
und diese nach unten zu durchziehen. Nach Durchzug dieser Heizrohre7 gelangen die
Rauchgase in die Rauchgasumkehrkam-
mer 8, wo sie in die mittleren Heizrohre 6 umgelenkt
werden und nach oben zu der Rauchgasabzugskammehr 9 gelangen, auf der dieselben
dann durch die Rauchgasabzugsöffnung 12 in den Fuchs entweichen.
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Der in den Rohren entwickelte Dampf wird aus den oberen Sammlern 5
über eine Steigleitung 13 der Dampfwassertrommel 14 zugeführt, während das Wasser
über Fallrohre 15 den unteren Verteilern 5 zufließt.
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Aus den erfindungsgemäßen Verdampferelementen können auch Dampfkessel
oder Wärmeaustauscher anderer Art als der oben beschriebene zusamrmengesetzt werden.
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PATENTANSPR((HE 1. Vcrdampferelement, bestehend aus einem voll mehreren
Heizrohren durchzogenen, zylindrischen Wasserrohr mit. je einem oberen und unteren
Rohrboden sowie mit je einem oberen und unteren Arbeitsmittelanschluß zur Bildung
von aus mehreren solchen Elementen zusammengesetzten Dampfkesseln oder ähnlichen
Wärmeaustauschern, dadurch gekennzeichnet, daß das zvlindrische Wasserrohr (1) oben
und unten je einen mittleren Verlängerungsstutzen (4) aufweist zum Anschlup an den
Verteiler bzw. den Sammler und daß das Wasserrohr (1) wie auch diese Stutzen (4)
von einem mittleren Heizrohr (6) größeren Durchmessers als die übrigen Heizrohre
(7) durchzogen sind, welches außerdem den Verteiler und den Sammler durchragt.