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Hochdruck-Speisewasservorwärmer Die Erfindung bezieht sich auf einen
Hochdruck-Speisewasservorwäriner mit einer von dem aufzuwärmenden Speisewasser durchflossenen,
von einem den Eintrittsverteiler bildenden Sammler bis zu einem den Austrittssammler
bildenden zweiten Sammler sich erstreckenden, in einem zylindrischen Mantelgehäuse
angeordneten Vielzahl von Parallelrohren, wobei die zylindrischen, an ihren beiden
Enden verschlossenen Sammler im Innern des vom wärmeabgebenden Dampf durchströmten
Gehäuses quer zur Mittelachse des Gehäuses in derselben Ebene dieser Achse liegen.
Dabei führt je ein Ein-und Austrittsstutzen von den Sammlern durch das Mantelgehäuse
nach außen.
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Es ist bereits ein Hochdruckvorwärmer stehender Bauart mit eingebautem
Kondensatkühler bekanntgeworden, bei dem sowohl ein den Eintrittsverteiler bildender
Sammler als auch ein den Austrittssammler bildender zweiter Sammler quer zur Mittelachse
des Behälters in dessen Achse angeordnet sind. Dabei sind die beiden Sammler mit
gesonderten Zu- und Abflußstutzen versehen, die durch die Gehäusewand hindurch nach
außen führen.
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Diese bekannte Anordnung weist den Nachteil einer ungünstigen Raumausnutzung
auf, wobei die Sammler an entgegengesetzten Enden des stehend zu montierenden Behälters
liegen und die Zu- und Abflußrohre an den Stimseiten des Mantelgehäuses hindurchtreten.
Die Wärmebeanspruchung des Mantelgehäuses bedingt durch die Lage der Durchtrittsstellen
der Zu- und Abflußrohre eine besondere Ausbildung der Endkappen des Gefäßes. Es
entstehen damit an beiden Enden des Mantelgehäuses nicht für den Wärineaustausch
ausnutzbare Räume. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß es nicht möglich ist,
ohne weiteres an die Eintritts- und Austrittssammler zu gelangen, ohne daß umständliche
Demontagearbeiten vorgenommen werden. Vor allem erfordert das Zugänglichmachen der
Sammler eine Auftrennung des Mantelgehäuses, dessen obere Endkappe demgemäß mittels
einer Flanschverbindung mit dem zylindrischen Teil verbunden ist.
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Demgegenüber wird bei dem Hochdruck-Speisewasservorwärmer nach der
Erfindung dem Wunsch Rechnung getragen, ohne aufwendige bauliche Maßnahmen und ohne
schwierige Montagearbeiten sowohl den Eintrittsverteiler als auch den Austrittssammler
freilegen zu können, um die vom Sammler abgezweigten oder in ihn einmündenden Rohrenden
des Wärmetauschers zugänglich zu machen. Wenn nämlich an irgendeiner Stelle eine
Leckage auftritt, könnte dieser Fehler schneller dadurch behoben werden, daß das
undichte Rohrstück an den Sammlern verschlossen wird, so daß in Kürze der Vorwärmer
wieder in Betrieb genommen werden kann. Dies setzt natürlich voraus, daß
die geschilderten Nachteile der bekannten Anordnunty vermieden und die Simmler jederzeit
leicht zugänglich sein müßten.
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Weiterhin liegt der Erfindung auch die Aufgabe zugrunde, neben einer
bestmöglichen Raumausnutzung im Innern des Mantelgehäuses auch nach außen hin eine
raumsparende Bauweise zu ermöglichen. Bei der geschilderten bekannten Bauform ist
der Nachteil vorhanden, nach Abnahme der Endkappe des Mantelgehäuses für den dann
dort auszufahrenden Innenteil des Vorwärmers den erforderlichen Raum freizuhalten.
Darüber hinaus besteht der Wunsch nach erleichterten Anschluß- und Verbindungsmöglichkeiten
mit benachbarten Apparaten, ohne daß dabei die zuvor geschilderte Zugänglichkeit
zu den Sammlem beeinträchtigt wird. Bei der bekannten Baufonn müssen, um die Sammler
zugänglich zu machen, die Rohrverbindungen an den nach außen geführten Rohrstutzen
gelöst und die das Ausfahren des Innenteiles behindernden Rohrstücke entfernt werden.
Demgegenüber würde es einen erheblichen Vorteil bedeuten, wenn die Rohranschlüsse
beibehalten werden könnten und trotzdem die Sammler jederzeit zugänglich wären.
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Diese Aufgabe wird durch die Erfindung in vortrefflicher Weise, gelöst.
Auch bei der Erfindung wird von einer Anordnung der Sammler quer zur Mittelachse
des zylindrischen Mantelgehäuses in dessen Achse Gebrauch gemacht, wobei je ein
Ein- und Austrittsstutzen von den Sammlern durch das Mantelgehäuse nach außen führt.
Die Erfindung besteht aber nunmehr darin, daß die Sammler in an sich bekannter Weise
am einen Ende des Mantelcehäuses angeordnet und mit jeweils einem ihrer Enden das
Mantelgehäuse an entgegengesetzten Mantellinien durchdringend am Gehäuse befestigt
sind, während die Ein- und Austrittsstutzen der Sammler ebenfalls
quer
zur Mittelachse des Gehäuses in der Ebene der Sammler angeordnet sind und die außerhalb
des Mantelgehäuses liegenden Anschlüsse der Ein- und Austrittsstutzen sich auf gleicher
Höhe befinden. Mit besonderem Vorteil können die aus dem Mantelgehäuse herausragenden
Enden der Sammler in an sich bekannter Weise mit einem lösbaren Verschlußdeckel
versehen sein.
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Die Erfindung ermöglicht es, ohne daß die Leitungen vom und zum benachbarten
Apparat getrennt werden müssen, stets den Innenraum jedes Sammlers bei Bedarf von
außen her leicht zugänglich zu machen. Weiterhin gelingt es erst auf diese Weise,
eine raumsparende Anordnung sowohl innerhalb des Mantelgehäuses zu schaffen, als
auch im äußeren Bereich eine raumsparende Anordnung in Zusammenhang mit den Nachbarapparaten
zu bewerkstelligen. Darüber hinaus besteht noch der Vorteil, daß das Mantelgehäuse
nur gering durch Wärmespannungen beansprucht wird, da die Durchtrittsstellen der
Sammler und die Durchführungen für Ein-und Austrittsstutzen jeweils einander dicht
benachbart angeordnet sind.
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Es ist an sich bereits ein Vorwärmer bekanntgeworden, bei dem Eintrittsverteiler
und Austrittssammler am gleichen Ende des Behälters angeordnet sind. Diese bekannte
Bauforin hat aber ebenso wie die eingangs geschilderte bekannte Apparatur den Nachteil,
daß sie nicht ohne Demontage das Innere des Sammlers zugänglich zu machen erlaubt.
Außerdem enthält diese bekannte Bauforin auch keine gesonderten Ein- und Austrittsstutzen.
Demgegenüber ergibt aber der Durchtritt gesonderter Zu- und Abflußrohre auf gleicher
Mittellinie der die Behälterwand durchsetzenden zugehörigen Sammler eine besonders
günstige Wärmeverteilung, die, wie zuvor geschildert, der Gefahr von schädlichen
Wärmespannungen weitgehend begegnet. Dies ist gerade für Hochdruck-Speisewasservorwärmer
von ganz besonderer Bedeutung, da der Behältermantel einerseits eine hohe Druckfestigkeit
und damit eine verhältnismäßig große Wandstärke aufzuweisen hat, andererseits starke
Temperaturunterschiede auf ihn einwirken.
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Ein anderer bekannter Hochdruck-Speisewasservorwänner mit Eintrittsverteiler
und Austrittssammler am gleichen Ende des Behälters sieht eine Anordnung der beiden
Sammler parallel nebeneinander vor, wobei diese Sammler an ihren Ein- und Austrittsstutzen
befestigt sind, die wiederum an der durch eine Flanschverbindung lösbaren Endkappe
des Gehäuses gehalten sind. Um jetzt einen Sammler zugänglich zu machen, muß also,
wie bei der eingangs beschriebenen bekannten Baufonn die Flanschverbindung gelöst
und die Kappe mit sämtlichen darin befestigten Innenrohrverbindungen herausgefahren
werden. Dabei müssen zuvor noch alle Rohrverbindungen abgetrennt und aus dem Wege
geräumt werden. Diese bekannte Bauform weist also sämtliche eingangs geschilderten,
erst durch die Erfindung beseitigten Nachteile der schwierigen Zugänglichkeit der
Sammler auf.
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Schließlich ist noch eine Bauform bekanntgeworden, bei der Eintrittsverteiler
und Austrittssammler an entgegengesetzten Enden des Mantelgehäuses liegen. Dort
durchsetzen die Sammler das Mantelgehäuse auf zwei entgegengesetzten Mantellinien,
wobei zwar der Vorteil der Zugänglichkeit der Sammler erzielbar ist, hinsichtlich
der Wärinebeanspruchung des Mantelgehäuses aber außerordentlich ungünstige Verhältnisse
entstehen. Bei dieser bekannten Bauform sind keine gesonderten Zu- und Abflußrohre
vorgesehen, sondern die Enden der durch die Gehäusewand hindurchtretenden Sammler
dienen unmittelbar als Ein- und Austrittsstutzen. Dies bedeutet aber entsprechend
dem wesentlich größeren Durchmesser der Sammler gegenüber den erforderlichen Ein-
und Austrittsrohren außerordentlich lange Schweißnähte auf der Wandung des Mantelgehäuses,
so daß unweigerlich die geschilderten Wärmespannungen eintreten. Diese bekannte
Bauforin ermöglicht weiterhin ebenfalls keine raumsparende Anordnung mehrerer gleichartiger
Apparate, da Ein-und Austrittsstutzen an entgegengesetzten Enden des Apparates liegen,
so daß aufwendige Rohrführungen vom einen zum anderen Apparat notwendig werden.
Demgegenüber ermöglicht die Erfindung, eine Anzahl von Hochdruck-Speisewasservorwärmern
unmittelbar nebeneinander anzuordnen und die auf gleicher Höhe befindlichen Ein-
und Austrittsstutzen mit kurzen Rohrstücken zu verbinden.
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An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. In
F i g. 1 und 2 ist zunächst ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in zwei
senkrecht zueinander liegenden Längsschnitten veranschaulicht; F i g. 3 zeigt
eine abgewandelte Baufonn, während F i g. 4 die Zusammenschaltung einer Mehrzahl
von Wärmetauschern nach der Erfindung veranschaulicht.
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Die Darstellungen sind im übrigen stark vereinfacht und zum Teil schematisiert.
Gleiche oder einander entsprechende Teile sind in sämtlichen Figuren mit gleichen
Bezugszeichen versehen.
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Wie aus F i g. 1 und 2 ersichtlich ist, tritt das Speisewasser
in Richtung des Pfeiles 1 in den Anschlußstutzen 10 des Mantelgehäuses
5 ein und fließt von dort in den Sammler 7, der den Eintrittsverteiler
für das Parallelrohrsystem darstellt. Das Parallelrohrsystem ist mit 12 bezeichnet,
wobei der Einfachheit der Darstellung halber nur die Mittellinien einiger Parallelrohre
gezeichnet sind. Das Parallelrohrsystem wird im Antrittssammler 8 zusammengefaßt.
Das aufgewärmte Speisewasser verläßt dann das Mantelgehäuse 5 am Austrittsstutzen
11 in Richtung des Pfeiles 2. Der wärmeabgebende Dampf strömt in Richtung
des Pfeiles 3 in das Innere des Mantelgehäuses 5 ein. Der abgekühlte
Dampf bzw. das Kondensat tritt in Richtung des Pfeiles 4 wieder aus. Die Sammler
7 und 8 sind in das Gehäuse 5 eingeschweißt und ragen, mit
ihrem einen Ende das Gehäuse durchtretend, aus diesem heraus. Mit 9 sind
lösbare Verschlußdeckel bezeichnet. Das Mantelgehäuse 5 ist an seinen beiden
Stimseiten mit gewölbten Böden 6
verschlossen.
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F i g. 2 veranschaulicht die Möglichkeit von Einbauten, um
die einzelnen Dampfenthitzungs- und Kondensatkühlzonen im Rohrsystem des Vorwärmers
gegeneinander abzugrenzen. Dabei ist zunächst die Enthitzungszone 15 gebildet,
die von einem Innenmantel 13 umschlossen und mit Leitblechen 14 ausgerüstet
ist. Das Dampfk-ondensat wird in der Kondensatkühlzone 18 gekühlt, welche
vom Innenmantel 16 umschlossen und ebenfalls mit Leitblechen 17 versehen
ist.
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In F i g. 3 ist eine Abwandlung der Sammler und Ein- und Austrittsstutzen
für das Speisewasser veranschaulicht.
Die Sammler 7 und
8 sind dabei mit schrägliegenden Speisewasser-Ein- und Austrittsstutzen10
und11 durch zwischengesetzte Rohre19 verbunden. Die Schrläglage der Stutzen und
ihre Anordnung am Mantelgehäuse 5 ist dabei so getroffen, daß die Stutzenenden
auf gleicher Querebene dem benachbarten Vorwärmer gegenüberliegen, so daß damit
der Zusammenbau einer Reihe von gleichartigen Vorwärmerbehältern erleichtert wird.
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F i g. 4 zeigt die Zusammenschaltung mehrerer Vorwärmer zur
Bildung einer vierstufigen Vorwärmanlage, bei der vier senkrecht montierte Vorwärmerbehälter
nebeneinander auf einer Bühne 20 angeordnet sind. Die Darstellung zeigt die einfache
und übersichtliche Rohrführung für das Speisewasser, wie auch die gute Zugänglichkeit
der Verschlüsse an den Sammlern.