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Gekühlte Einrichtung zum Tragen eines Wärmeaustauschers ün Heizgaszug
eines Dampferzeugers Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Tragen eines innerhalb
des mit Kühlrohrwänden verkleideten Heizgaszuges eines Dampferzeugers angeordneten
Röhren-Wärmeaustauschers, z. B. eines Dampfüberhitzers oder eines Speisewasservorwärmers,
dessen Röhren auf an als lotrechte Tragrohre dienenden Rohren der Kühlrohrwände
angebrachten Flossen ruhen.
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Es sind Einrichtungen zum Tragen von Röhren-Wärmeaustauschern, z.
B. Dampfüberhitzem oder Schlangenrohr-Speisewassei vorwärmern, bekannt, deren Röhren
auf an als Tragrohre dienenden Rohren angebrachten Flossen ruhen. Diese Tragrohre
stammen aus Röhren des Wärmeaustauschers und durchdringen entweder die Decke des
Heizgaszuges oder sind an Ankereisen aufgehängt, die ihrerseits die Decke des Heizgaszuges
durchdringen. Die Durchführungen der Tragrohre oder Ankereisen durch die Decke des
Heizgaszuges erfordern eine Abdichtung der Durchdringungsstellen, und bei enger
Rohrteilung der Kühlrohre an der Heizgaszugdecke sind Auskröpfungen der Deckenrohre
erforderlich. Die bis zur oder durch die Heizgaszugdecke geführten lotrechten Tragrohre
versperren aber die Räume, welche für die Wartun- des Dampferzeugers im Heizgaszug
freizulassen sind.
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Weiterhin sind Einrichtungen zum Tragen von Röhren-Wärmeaustauschern
bekannt, bei welchen die Enden der oberen Rohrschlange des Wärmeaustauschers auf
an den Kühlrohrwänden befestigten Flossen liegen. Die darunterliegenden Rohrschlangen
des Wärmeaustauschers sind mittels Verbindungselementen an der oberen Rohrschlange
befestigt. Es werden die für die Wartung des Dampferzeugers freizuhaltenden Räume
im Heizgaszug zwar nicht versperrt, aber die obere Rohrschlange des Wärmeaustauschers
wird, wenn dieser eine gewisse Größe überschreitet, statisch hoch beansprucht und
die ungekühlten Verbindungselemente werden innerhalb heißer Heizgaszüge zu heiß
oder zu kostspielig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Tragen
eines Röhren-Wärmeaustauschers zu schaffen, welche eine günstige statische Beanspruchung
der Rohrschlangen des Wärmeaustauschers gewährleistet und genügend gekühlt ist,
um auch für heiße Heizgaszüge geeignet zu sein.
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Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß als Tragrohre selbsttragende
Umführungsrohre der Kühlrohrwände vorgesehen sind, die mit ihrem unteren und oberen
Ende über Gab-elrohrstücke an Rohre der Kühlrohrwände angeschlossen sind, von denen
ein Gabelrohrstück in an sich bekannter Weise eine Drossel aufweist.
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Diese Anordnung vereinigt folgende Vorzüge in sich: Sie vermeidet
Durchdringungen der Decke des Heizgaszuges, es sind freie Räume im Heizgaszug für
die Wartung des Dampferzeugers vorhanden, die Rohrschlangen des Wärmeaustauschers
finden solche Auflagen, die sie statisch günstig beanspruchen, und die Trageinrichtung
kann in heißen Heizgaszügen verwendet werden, da eine ausreichende Kühlung dies
erlaubt.
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Es ist bekannt, U-förtnig gebogene Rohrschlangen als Umführungsrohre
von Rohren einer Kühlrohrwand anzuschließen und zwischen die Anschlußstellen in
das Wandrohr eine Drossel einzusetzen, um damit eine ausreichende Durchströmung
der Rohrschlangen. zu gewährleisten. Diese Rohrschlangen bilden Berührungsheizflächen
und erfüllen daher einen anderen Zweck als die Tragrohre gemäß der Erfindung. An
sich ist auch bekannt, gekühlte Konsolen für die Auflage von Wärmeaustauscherpaketen
in Heisgaszügen als gekühlte Umgehungsrohre ausauszubilden. Diese Umgehungsrohre
sind aber nicht dem Anmeldungsgegenstand entsprechend als lotrechte Tragrohre ausgebildet,
ebenso sind die Verbindungselemente der Wärmeaustauscherpakete nicht gekühlt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vor-Geschlagen, die aus
gegenüberliegenden Kühlrohrwänden stammenden Tragrohre unterhalb des Wärmeaustauschers
bis zur Mitte des Heizgaszuges hineinzubiegen. Durch diese zusätzliche Maßnahme
entsteht ein Kühlschirm, welcher geeignet ist, den Röhren-Wärmeaustauscher vor ungewollt
hoher Wärmeeinstrahlung
zu schützen, wenn die Brennkammer unter
dem Röhren-Wärmeaustauscher liegt. Zugleich wird damit die Strahlungsheizfläche
vergrößert.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
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In F i g. 1 sind die Wände des Heizgaszuges 1, in welchem
der Röhren-Wärineaustauscher2 angeordnet ist, mit gasdichten Kühlrohrwänden3 verkleidet,
die in bekannter Weise aus eng nebeneinanderliegenden Rohren oder Flossenrohren
bestehen, die miteinander verschweißt sind zwecks Bildung einer gasdichten Kühlrohrwand.
Als gekühlte Tragvorrichtung für den Wänneaustauscher2 dienen Tragrohre4, welche
von dem in der Kühlrohrwand3 strömenden Medium gekühlt werden und mit ihrem unteren
und oberen Ende mittels Gabelrohrstücke5, 6 an lotrechte Rohre3' der Kühlrohrwand3
angeschlossen sind. Um die Kühlung der Tragrohre4 durch das Medium des Wandkühlsystems
sicherzustellen, ist das obere Gabelstück 6 jedes Tragrohres 4 mit einer
Drosse17 versehen, welche zwischen der Einmündung des Kühlrohres3' und des Tragrohres4
liegt, wie aus F i g. 2 ersichtlich. Es ist jedoch auch möglich, nur das
untere Gabelrohrstück5 mit einer entsprechenden Drossel 7 zu versehen. Durch
die Drossel 7 in dem Gabelrohrstück 6 bzw. 5 wird eine teilweise
Umführung des Mediums erzwungen und damit die Kühlung des Tragrohres 4 sichergestellt.
Die lotrechten Kühlrohre3', an welche die Tragrohre4 mittels der Gabelstücke angeschlossen
sind, haben den gleichen Durchmesser und dieselbe Wandstärke wie die benachbarten
Kühlwandrohre, die nicht zum Tragen des Wärineaustauschers herangezogen werden.
Im übrigen erfahren die Kühlrohrwände 3 durch die zwischengeschweißten Gabelrohrstücke5,
6 und die daran angeschlossenen, als Tragrohre4 ausgebildeten Umgehungsrohre
keine Änderungen hinsichtlich des Rohrdurchmessers und des Gesamtaufbaues. Damit
in den Tragrohren4 etwa die gleiche Strömungsgeschwindigkeit herrscht wie in den
Wandkühlrohren, werden die Tragrohre 4 im Durchmesser bzw. Strömungsquerschnitt
kleiner bemessen als die Wandkühlrohre.
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Im Bereich des Wärmeaustauschers2 sind die Tragrohre 4 mit an sich
bekannten warinfesten Tragflossen 8 versehen, auf welchen die Rohrstränge
des aus waagerechten Rohrschlangen bestehenden Wärmeaustauschers 2 aufliegen.
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Bei Wärmeaustauschern, die im Heizgaszug 1
oberhalb der Brennkammer
des Dampferzeugers angeordnet und starker Strahlungshitze ausgesetzt sind, können
die aus den Kühlrohrwänden 3 abgezweigten und wieder in die Kühlrohrwände
zurückgeführten Tragrohre 4 unterhalb des Wärmeaustauschers 2 bis etwa zur Mitte
des Heizgaszuges 1 hineingebogen werden, um einen Kühlschinn für den Wärmeaustauscher
zu bilden.
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Die Kühlrohrwände 3, welche unter anderem die Aufgabe haben,
die Wände des Heizgaszuges zu kühlen und die Wärine der Heizgase abzubauen und für
die Dampferzeugung nutzbar zu machen, erfahren durch die Anordnung von Umführungsrohren
als Tragrohre eine Vergrößerung ihrer Heizfläche.
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Die Erfindung ist nicht auf Umführungsrohre für geschlossene bzw.
gasdichte Kühlrohrwände beschränkt, sondern kann in gleicher Weise auch bei einem
Wandkühlsystem Anwendung finden, dessen Kühlrohre mit größerer Teilung verlegt sind
und mittels selbsttragender Umgehungsrohre zum Tragen des im Heizgaszug angeordneten
Wärmeaustauschers herangezogen werden.