DE1241460B - Dampferzeuger mit unterteiltem Feuerraum - Google Patents

Description

• Dampferzeuger mit unterteiltem Feuerraum Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger, besondere Durchlaufkessel, dessen Feuerraum in zwei oder mehr Brennkammem durch -mindestens eine Trennwand unterteilt ist, die hängend befestigte, eng nebeneinander ' angeordnete, im wesentlichen senkrecht verlaufende, vom Arbeitsmittel durchsetzte Parallelrohre aufweist; von denen jeweils ei ri,vor.der Trennwand mit einem hinter der Trennwand verlaufendem Rohr die Schenkel eines- U-Rohres bildet, und sich zwischen den Schenkel, gegen unmittelbare Wärmestrahlung abgeschirmt, -..Halteteile _u_ nd Versteifungsglieder -befinden.
• Bei Großkesseln ist es vielfach.- gebräuchlich, Gien Feuerraum durch Trennwände zu unterteilen, -dm dadurch die Wärmeabstrahlung zu vergrößern -und demgemäß die Bauhöhe des Kessels verringern zu können. Schwierigkeiten bestehen dabei aber vor allem darin, eine solche Trennwand mit genügender Steifigkeit auszuführen. Die Halteteile und die gesamte Trennwand mit ihren Versteifungsgliedern sind nämlich im Betrieb außerordentlich hohen Temperaturen ausgesetzt, so daß.starke thermische ; Verformungen gegenüber dem kalten Zustand zu erwarten sind.
• Es ist daher auch schon verschiedentlich versucht worden, derartige Trennwände ausschließlich durch vom Arbeitsmittel durchsetzte Rohre zu bilden. Dabei hat man dieses Rohrsystem von der Brennkammerdecke nach unten geführt und dort durch Schiebefugen nach außen treten lassen. Solche Schiebefugen lassen sich aber nur schwierig abdichten. Sie führen überdies leicht zu Störungen.
• Es ist weiterhin auch bekannt, ebene Schottenheizflächen als Trennwände in Brennkammern einzubauen. Bei Großkesseln mit Brennkammerhöhen von 40 m und mehr verziehen und verwerfen sich derartige Schottenheizflächen, da sie nicht ausreichend verankert und versteift werden können.
• Es ist auch schon eine Aufhängung von Kesselwänden mit Hilfe von Ankern oder Rohren bekanntgeworden, bei der die Wand aus einer aufgehängten Mauer-besteht, auf deren Vorder- und Rückseite jeweils die vertikal verlaufenden Schenkel von Uz-Rohren liegen. Die zu beiden Seiten der Wand angeordneten Rohrstränge sind dabei an einem das Gesamtgewicht aufnehmenden, um seine Aufhängung schwenkbaren . Waagebalken befestigt. Die beiden Schenkel der U-Rohre weisen unterschiedliche Temperaturen auf und vollziehen dementsprechend unterschiedliche Längendehnungen. Die schwenkbaren Waagebalken dienen daher zum Ausgleich dieser unterschiedlichen Längendehnungen. Auch bei dem Dampferzeuger nach der Erfindung wird von U-Rohren Gebraüch.@gemacht, wobei die im wesentlichen senkrecht verlaufenden, vom Arbeitsmittel durchsetzten Parallelrohre jeweils mit einem U-Schenkel vor und hinter der Trennwand verlaufen. Zwischen den Schenkeln befinden sich dabei ebenfalls, gegen unmittelbare Wärmestrahlung abgeschirmt, Halteteile und Versteifungsglieder. Den bekannten Anordnungen gegenüber wird aber jetzt eine gleichmäßige Temperaturverteilung auf die gesamte Trennwand herbeigeführt, so daß damit einer Gefahr thermischer Verformungen der Trennwand weitgehend vorgebeugt wird. Demgemäß besteht die Erfindung. darin, daß die nebeneinanderhängenden --Rohre- so angeschlossen sind, daß sie in unmittelbarem oder periodischem Wechsel steigend und fallend durchströmt werden.
• Wenn also in den beiden Schenkeln eines U-Rohres unvermeidlich unterschiedliche Temperaturen herrschen, so gelingt es auf diese Weise trotzdem, für die gesamte Anordnung gleiche - Temperaturen zu schaffen, denn für die verhältnismäßig große Fläche der Trennwand liegen die Stellen unterschiedlicher Temperatur stets so dicht beieinander, daß, im ganzen gesehen, eine gleichmäßige Temperaturverteilung eintritt.
• Die vor und hinter der Trennwand dicht an dicht angeordneten Rohre schützen die Halterungs- und Verankerungskonstruktion weitgehend gegen Flammeneinstrahlung und Beheizung. Dehnungskräfte, die eine Ausbiegung und Verwerfung der Wand- bewirken könnten, werden dadurch kompensiert, daß in jeder Rohrreihe Aufwärts- und Abwärtsströmung abwechseln. Die unteren Umkehrenden der U-Rohre können dabei mit Vorteil als elastische Dehnungsschleifen ausgebildet sein.
• Die Halterungen zwischen den beiden Rohrreihen lassen sich so gestalten, daß einzelne Rohre sich in ihrer Längsrichtung frei ausdehnen können, an einem Heraustreten an der Rohrwand aber gehindert werden.
• Weiterhin kann es von Vorteil sein, zusammengehörige Schenkelrohre seitlich so gegeneinander versetzt auf Vorder- und Rückseite der Trennwand anzuordnen, daß aufwärts bzw. abwärts durchflossene Schenkelrohre einer U-Schleife vor der Trennwand und gleichsinnig durchflossene Schenkelrohre einer anderen U-Schleife hinter der Trennwand jeweils genau hintereinander liegen. Eine solche Anordnung hat besondere Bedeutung für die Befestigung der Trennwand an den Rohren, da auf diese Weise stets genau an der gleichen Stelle der Vorder- und Rückseite der Trennwand gleiche Temperaturen herrschen und dementsprechend auch die thermischen Längungen der Rohrschleifen einander gleich sind.
• Seitlich nebeneinander hängende Rohre sind unter Beibehaltung des Prinzips nach der Erfindung stets gegensinnig, hintereinander hängende, d. h. auf der Vorder- und auf der Rückseite der Trennwand verlaufende Rohre demgemäß jeweils gleichsinnig vom Arbeitsmittel durchsetzt. Selbstverständlich kann der gegensinnig erzwungene Strömungsverlauf auch gruppenweise wechseln, ohne sich dabei auf jeweils ein einziges Rohr zu beschränken.
• Die beiden Rohrreihen können in einem gewissen Abstand von den äußeren Begrenzungswänden der Brennkammer endigen, um eine Zugänglichkeit des Raumes zwischen den beiden Rohrreihen und der darin befindlichen Halterungskonstruktion zu erreiehen. Die gleichsinnig durchströmten Rohre lassen sich in ihrer Gesamtheit oder abschnittsweise fest miteinander verbinden, d. h., abwärts durchströmte Rohre, die gleiche oder annähernd gleiche Temperaturen aufweisen, und ebensolche aufwärts durchströmte Rohre können jeweils insgesamt oder gruppenweise zusammengefaßt werden, um dadurch eine zusätzliche Steifigkeit der gesamten Trennwand zu erreichen. Dabei wird übrigens die eigentliche Trennwand überwiegend durch die beiden Rohrwände gebildet, zwischen denen sich lediglich Halteteile, also selbst nicht unmittelbar wandbildende Elemente befinden.
• An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in stark vereinfachter, zum Teil schematischer Darstellung. Gleiche oder einander entsprechende Teile sind in sämtlichen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
• Die F i g. 1, 2 und 3 zeigen den Feuerraum eines Großkessels in drei zueinander senkrechten Schnittdarstellungen. Der rechteckig gestaltete Feuerraum 1 ist durch die Trennwand 2 in die beiden Brennkammern 3 und 4 unterteilt. Nach unten hin schließt sich an den Feuerraum 1 ein gemeinsamer Aschentrichter 5 an. Die beiden Feuerraumhälften sind mit Brennern 6 und 7 versehen, die eine Beheizung mit Kohlenstaub, Öl- oder Gasflammen ermöglichen.
• Die Trennwand 2 weist auf ihrer Vorder- und Rückseite je eine Rohrreihe 8 und 9 auf, von denen jedes einzelne Rohr den Schenkel eines U-Rohres bildet. Die untere Verbindung der U-Schenkel 10 ist als Dehnungsschleife ausgebildet.
• Die einzelnen Rohre sind an einen Eintrittsverteiler 11 und einen Austrittssammler 12 in der Weise angeschlossen, daß sie vom Arbeitsmittel in der oben beschriebenen Weise abwechselnd durchsetzt werden. Wie insbesondere F i g. 4 erkennen läßt, sind dabei die U-Rohre mit ihrer unteren, als Dehnungsschleife ausgebildeten Verbindung so schräg gegeneinander versetzt, daß jeweils gleichsinnig durchströmte Rohre hintereinanderliegen. Die Strömungsrichtung in den Rohren ist in F i g. 4 jeweils durch einen Punkt bzw. ein »x« gekennzeichnet, um damit aufwärts und abwärts durchströmte Rohre voneinander zu unterscheiden.
• Wie die F i g. 2 und 3 erkennen lassen, ist die Trennwand 2 mit einer Haltekonstruktion versehen, die Streben 13, 14, 15 und 16 enthält. Dabei kann es von Vorteil sein, jeweils alle oder einen Teil von Rohren gleicher oder annähernd gleicher Temperatur zusammenzufassen. So können beispielsweise abwechselnd Streben mit abwärts durchflossenen und andere Streben mit aufwärts durchflossenen Rohren verbunden werden.
• Eine derartige Verbindung ist rein schematisch aus F i g. 5 zu ersehen, wo ,ein vor der Trennwand befindliches Rohr 18 gleichsinnig durchströmt und damit auch mit etwa gleichartigem Temperaturverlauf an dem Halteteil 19 befestigt ist. Die Rohre 17 und 18 hängen von der Feuerraumdecke herab und tragen ihrerseits die Halterungskonstruktion. d. h. den Halteteil 19.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Dampferzeuger, insbesondere Durchlaufkessel, dessen Feuerraum in zwei oder mehr Brennkammern durch mindestens eine Trennwand unterteilt ist, die hängend befestigte, eng nebeneinander angeordnete, im wesentlichen senkrecht verlaufende vom Arbeitsmittel durchsetzte Parallelrohre aufweist, von denen jeweils ein vor der Trennwand mit einem hinter der Trennwand verlaufenden Rohr die Schenkel eines U-Rohres bildet, und sich zwischen den Schenkeln, gegen unmittelbare Wärmestrahlung abgeschirmt, Halteteile und Versteifungsglieder befinden, dadurch gekennzeichnet, daß die nebeneinanderhängenden Rohre so angeschlossen sind, daß sie in unmittelbarem oder periodischem Wechsel steigend und fallend durchströmt werden.
2. 2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Verbindungen der U-Schenkel als Dehnungsschleifen ausgebildet sind.
3. 3. Dampferzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusammengehörige Schenkelrohre so gegeneinander versetzt an der Vorder- und Rückseite der Trennwand angeordnet sind, daß aufwärts- bzw. abwärts durchflossene Schenkelrohre einer U-Schleife und gleichsinnig durchflossene Schenkelrohre einer anderen U-Schleife jeweils hintereinanderliegen.
4. 4. Dampferzeuger nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den beiden Rohrreihen angebrachten Halterungskonstruktionen so ausgebildet und angeordnet sind, daß sie eine, unterschiedliche Dehnung der einzelnen Rohre in Längsrichtung zulassen, diese aber am Hinaustreten aus der Rohrwand hindern.
5. 5. Dampferzeuger nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß gleichsinnig durchströmte Rohre zumindest gruppenweise fest untereinander verbunden sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1075 782, 1121067.