DE1248060B - Im Bereich des UEberganges vom Feuerraum zum Strahlungsraum eines Strahlungsdampferzeugers wirksamer Waermedehnungs-Ausgleicher - Google Patents

Description

• Im Bereich des Überganges vom Feuerraum zum Strahlungsraum eines Strahlungsdampferzeugers wirksamer Wärmedehnungs-Ausgleicher Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmedehnungs-Ausgleicher im Bereich des Überganges vom Feuerraum zum Strahlungsraum eines Strahlungsdampferzeugers mit wasserrohrgekühlter, mit über-oder Unterdruck betriebener Vorfeuerung und Barunterliegendem bzw. anschließendem Strahlungsraum, bei welchem Feuerraum und Strahlungsraum getrennt voneinander aufgehängt sind.
• Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die gemeinsamen Übergangsstellen der Rohrwände von Brennkammern oder Rauchgaszügen bzw. von sonstigen Feuerräumen gegenüber den anschließenden feststehenden Wänden, Decken, Böden oder Trichtern des Dampferzeugers bei gleichzeitigem Ausgleich der auftretenden, unterschiedlichen Wärmedehnungen gasdicht auszuführen.
• Es sind hierbei bisher Sandtassen oder stopfbüchsenartige Abdichtungen angewendet worden, doch hatten diese baulichen Lösungen immer noch den Mangel unzureichender und zeitlich beschränkter Dichtigkeit, so daß in nachteiliger Weise stets laufende Überwachung und Wartung erforderlich waren.
• Für die gasdichte Blechverkleidung von Dampferzeugern sind bereits im Knotenpunkt der aneinanderstoßenden Blechtafeln angeordnete Faltkompensatoren bekannt, von denen die durch die Erwärmung ausgelösten Längenänderungen der Blechtafeln aufgenommen werden. Solche Faltkompensatoren sind jedoch in erster Linie nur für die Aufnahme der Wärmedehnungen der Außenverkleidung von Kesseln geeignet.
• Zur allseitigen Aufnahme der Wärmedehnung in Flächen ist ferner eine Kühlrohrwand für Dampfkesselfeuerungen bekannt, bei welcher die mit Flossen versehenen Rohre im Abstand von einer wärmedämmenden Wand angeordnet und an ihrer dem Feuerraum abgekehrten Seite mit einer gewellten Blechwand oder mit Blechtafeln abgedeckt sind.
• Auch ist eine Auskleidung für mit hohen Innentemperaturen arbeitende Feuerungsanlage bekannt, wobei ein gewelltes Stahlblech als elastisch federndes Bauglied zwischen der feuerfesten Ausmauerung und dem Anlagemantel zur Verringerung der Wärmedehnungsdifferenzen angeordnet ist.
• Auch ist eine Rostfeuerung bekannt, bei der durch ein biegsames Wandstück die Wärmedehnung lediglich der Feuerraumstirnwand, also nur einer Wand gegenüber dem Rost kompensiert wird. Eine einen Raum umfassende Wärmedehnungskompensation ist mit dieser baulichen Ausführung jedoch nicht zu erreichen.
• Außerdem gibt es einen Teilkammerkessel, bei dem durch Verschieben von beweglichen, jedoch nicht gasdichten Abdichtungselementen nur geringfügige Wärmedehnungen berücksichtigt werden können. Größere Wärmedehnungen lassen sich mit dieser Anordnung jedoch weder bewältigen, noch gewährleisten diese baulichen Mittel einen gasdichten Abschluß.
• Schließlich ist ein Steilrohrkessel bekannt, bei dem die zwischen den beiden Kesselzügen notwendige Rohrwand zwar beweglich, jedoch nicht gasdicht durch die Seitenwände geführt wird. Diese bauliche Lösung erfüllt lediglich die Forderung der Kompensation von Wärmedehnungen, aber nicht die Notwendigkeit eines gasdichten Abschlusses.
• Gemäß der Erfindung wird daher vorgeschlagen, den Ausgleicher aus mehreren, etwa senkrecht zur Verschiebungsrichtung der Züge liegenden, gegeneinander abgedichteten Platten zu bilden, welche auf Halterungen der oberen Sammler des Strahlungsraumes und der unteren Sammler des Feuerraumes abgestützt sind und gegenüber den Halterungen durch an sich bekannte nachgiebige, bogenförmig ausladende Federbleche gasdicht abgedichtet sind.
• Dabei kann es besonders zweckmäßig sein, den Wärmedehnungs-Ausgleicher in einem von den Isolierungen und den Rohren der beiden Züge gebildeten, abgeschlossenen Raum anzuordnen. Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, daß der Wärmedehnungs-Ausgleicher zwischen den Kesselzügen allein oder den Dampfkesselbrennkammern und/oder Rauchgaszügen Verwendung finden kann. Durch die vorgeschlagene erfindungsgemäße Anordnung ist ein weiträumiger Wärmedehnungs-Ausgleicher geschaffen worden, der außerdem nach allen Seiten den Gasdurchtritt von innen oder von außen bei voller Gewährung des Wärmeausgleiches mit absoluter Sicherheit verhindert.
• Weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel in schematischen Darstellungen wiedergegeben, und zwar zeigt F i g. 1 ein Längsschnitt des Dampferzeugers mit waagerechtem Querzug, F i g. 2 und 3 den Wärmedehnungs-Ausgleicher in Ruhestellung bzw. nach Inbetriebnahme des Kessels in vergrößertem Maßstab, F i g. 4 einen Teilgrundriß gemäß Schnitt A-B in F i g. 3, F i g. S und 6 Einzelheiten, ebenfalls in vergrößerter Darstellung.
• In F i g. 1 sind mit 1 die Kesselstutzen des als Zwangumlaufkessel arbeitenden Dampferzeugers bezeichnet, bei dem sämtliche Wände aus miteinander verschweißten Rohren bestehen und mit Wasser von annähernd Sattdampftemperatur durchflossen sind. Ferner sind mit 2 der Feuerraum des Kessels, mit 3 dessen Strahlungsraum und mit 4 der an diesen anschließende waagerechte Rauchgaszug mit den Berührungsheizflächen 5 benannt. Am oberen Querträger 7 ist die Rohrwand 6 des Feuerraumes 2 aufgehängt, deren untere, im Bereich des Überganges zwischen Feuerraum 2 und Strahlungsraum 3 befindlichen Sammler bei 8, 8', 8" angedeutet sind. An einem mittleren Querträger 9 hängen die Rohrwand 10 des Strahlungsraumes 3 und die Rohrdecke 11 des waagerechten Rauchgaszuges 4. Der obere Sammler der Rohrwand 10 ist mit 12 und der obere Sammler der Rohrdecke 11 des Rauchgaszuges 4 mit 12" benannt. Die einen wesentlichen Teil des erfindungsgemäßen Wärmedehnungs-Ausgleichers bildenden, zwischen den Sammler n8 und 12 bzw. 8' und 12' usw. befindlichen Platten sind mit 13 bezeichnet.
• In F i g. 2 bis 6 sind die entsprechenden Bauteile der F i g. 1 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die einzelnen Platten 13 stützen sich beidseitig gleitend auf Halterungen 14 ab, die an die Sammler 8 und 12 vorzugsweise angeschweißt sind. Für die gasdichte und gleichzeitig nachgiebige Abdichtung zwischen den Platten 13 und den Halterungen 14 sind zweckmäßig bogenförmig ausladende Federbleche 15 vorgesehen, die als Gelenke zwischen diesen Bauteilen wirken und die Aufnahme der Wärmedehnungen, d. h. die Bewegung der Platten 13 aus der Stellung gemäß F i g. 2 in die Stellung nach F i g. 3 bei bleibender Dichtigkeit ermöglichen, also die Wärmedehnung der Rohre 6 bzw. dieser Rohrwand ohne nachteilige Einwirkung auf andere Bauteile des Kessels gestatten. Zur Herstellung eines gasdichten Abschlusses benachbarter Platten 13, sind diese mit abgewinkelten Rändern 16, eingelegten Asbestschnüren 17 od. dgl. und Verschraubungen 18 versehen. Statt der Federbleche 15 kann auch wärmefestes, dichtes Gewebe Verwendung finden, aus dem auch der schräge Stoß 19 und die Winkelstücke 20 gefertigt sein können.
• Es ist wichtig, daß der so aufgebaute Ausgleicher stets annähernd auf der Temperatur der abzudichtenden Rohrwände gehalten wird, um gegenseitige Längsverschiebungen zwischen den Wänden des Dampferzeugers und dem Ausgleicher und damit Undichtigkeiten zu vermeiden.
• Mit 21 sind die urbeheizten, von dem Sammler 12 abgehenden Austrittsrohre und mit 21' die urbeheizten, zu dem Sammler 8 führenden Eintrittsrohre benannt. Zu den Rohren 6 des Feuerraumes 2, die zur Bildung eines gasdichten Raumes 22 für den Wärmedehnungs-Ausgleicher in Form einer Schleife bei gleichzeitigem dichtem Anliegen an die Rohre 10 geführt sind, gehört die Isolierung 23, die eine Rufheizung des Raumes 22 durch die Rauchgase verhindern soll. Die andere, zunächst von den Rohren 10 getragene Isolierung 24 dient der Verhinderung der Abkühlung des Raumes 22 durch die Raumluft, wozu diese Isolierung bei weiterem Umschließen des Raumes 22 auf ihrem freien Ende 24' mit Hilfe einer Bewehrung 25 abgebogen ist und nur einen schmalen Spalt gegenüber der Isolierung 23 zur Wärmedehnungsbewegung der Rohrwand 6 frei läßt. Der Ausgleicherraum 22 soll nämlich auf der Temperatur der abzudichtenden Rohrwand gehalten werden, um gegenseitige Längsverschiebungen zwischen den Wänden und dem Ausgleicher und damit Undichtigkeiten zu vermeiden.
• Bei Inbetriebsetzung des Dampferzeugers werden durch Wasserumwälzung alle Rohre zunächst gleichmäßig erwärmt. Die Höhenlage beispielsweise der Sammler 12, 12' usw. mit den Rohren 10 bzw. 11 und den urbeheizten Austrittsrohren 21 ändert sich dabei nicht, während sich der Sammler 8, 8' usw. mit seinen urbeheizten Rohren 21' und den Rohren 6 des Feuerraumes von der Lage nach F i g. 2 infolge der Wärmedehnung der Rohrwand des Feuerraumes in die in F i g. 3 veranschaulichte Stellung absenkt. Hierbei bleibt die Temperatur des Raumes 22, in dem sich der Kompensator 13 bis 20 befindet, an die Temperatur der Sammler 8, 8' usw. und 12, 12' usw. durch die Rohre 10, 21, 21' und 6 sowie durch die Isolierungen 23, 24 und 24' angeglichen, so daß eine gleich starke Längsdehnung der Sammler 8, 8' usw. und 12, 12' usw. sowie des Kompensators 13 bis 20 gewährleistet ist.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Wärmedehnungs-Ausgleicher im Bereiche des Überganges vom Feuerraum zum Strahlungsraum eines Strahlungsdampferzeugers mit wasserrohrgekühlter, mit Über- oder Unterdruck betriebener Vorfeuerung und darunterliegendem bzw. anschließendem Strahlungsraum, bei welchem Feuerraum und Strahlungsraum getrennt voneinander aufgehängt sind, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Ausgleicher aus mehreren, etwa senkrecht zur Verschiebungsrichtung der Züge liegenden, gegeneinander abgedichteten Platten (13) besteht, welche auf Halterungen (14) der oberen Sammler (12,12',12") des Strahlungsraumes (3) und der unteren Sammler (8, 8', 8'7 des Feuerraumes (2) abgestützt sind und gegenüber den Halterungen (14) durch an sich bekannte nachgiebige, bogenförmig ausladende Federbleche (15) gasdicht abgedichtet sind.
2. 2. Wärmedehnungs-Ausgleicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er sich in einem von den Isolierungen (23, 24, 24') und den Rohren (6, 10) der beiden Züge (2,1) gebildeten, abgeschlossenen Raum (22) befindet.
3. 3. Wärmedehnungs-Ausgleicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er zwischen den Kesselzügen allein oder den Dampfkesselbrennkammern und/oder Rauchgaszügen Verwendung findet. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 1802 750, 2 222 769, 2 231970, 2 375 841.