DE1751641C - Zwangdurchlaufdampferzeuger mit aus vertikalen verschweissten Rohren gebildeter Wandberohrung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zwangdurchlauf- von der Wandberohrung umgrenzten Raum auftritt, „dampferzeuger mit aus vertikalen verschweißten Damit wird ohne besonderen Aufwand auch ein ι Rohren bestehender, VorwllrmerlieizIlUchen bildender günstiger Einfluß auf die Betriebssicherheit des Wandberohrung, die einen von Rauchgasen in verti- Dampferzeugers ausgeübt, kaier Richtung durchströmten Raum umgrenzt, in s Nach einer vorteilhaften AusfUhrungsform der dem Verdampfer- und Überhitzerheizfllichen ange- Erfindung ist der von der Wandberohrung umgrenzte ordnet sind, wobei mindestens eine außerhalb des Raum im Querschnitt rechteckig, wobei die Lunge von der Wandberohrung umgrenzten Raumes befind- des Rechtecks wesentlich größer als die Breite ist, liehe und in diesen mündende Brennkammer vor- und die Rohrtafeln sind parallel zur lungeren Rechtgesehen ist. ίο eckseite angeordnet. Dabei ist mindestens von den

Bei Dampferzeugern kleinerer Leistung, d. h. in der Mündung der Brennkammer am Höchsten belindder Größenordnung von 300 t Dampf pro Stunde, liehen Rohrtafeln jeweils die üußerste nahe der Bebesteht die Schwierigkeit, einen relativ großen Um- rohrung der ihr benachbarten Wand angeordnet. Auf fang der durch Strahlung beheizten Brennkammer diese Weise liißt sich die Wandberohrung in der mittels des der kleinen Leistung entsprechenden 15 None des Austritts der heißen Rauchgase aus der Arbeitsmittelstromes zu kühlen, ohne daß Rohre sehr Brennkammer gegen zu starken Wärmeeinfall kleiner Lichtweite verwendet werden müssen. Um schützen.

diese Schwierigkeit zu umgehen, hat man bereits die Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform

Wandberohrung schraubenlinienartig um die Brenn- der Erfindung besteht darin, daß die Brennkammer kammer herum so gewickelt, daß die Rohre zur ao eine keramisch ausgekleidete Wirbelbrennkammer Horizontalen geneigt sind. Diese Lösung erfordert ist. Bei Verwendung von Wirbelkrennkammern einen großen schweißtechnischen Aufwand und ist ergibt sich eine kompakte Bauweise des Dampfdaher kostspielig. Eine andere Lösung besteht darin, erzeugers.

eine Umwälzpumpe vorzusehen, mittels der dem im Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in

Zwangdurchlauf geführten Arbeitsmittel eine zusatz- 35 der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung liehe Arbeitsmittelmenge überlagert wird. Auch diese näher erläutert. Es zeigt Lösung ist kostspielig. F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Dampf-

Eine weitere Lösung besteht noch darin, die Ver- erzeuger in Turmbauart,

dampferrohre in der strahlungsbeheizten Brenn- Fig. 2 einen Schnitt entsprechend der Linie A-B

kammer vertikal anzuordnen und diese Rohre im 30 in Fig. 1,

Arbeitsmittelstrom so zu schalten, daß das Arbeits- F i g. 3 eine perspektivische Teilansicht des Dampf-

miticl durch die Rohre einer Wand aufwärts geführt erzeugers nach F i g. 1 und

wird, dann durch die Rohre einer anderen Wand F i g. 4 einen Längsschnitt durch einen Dampf-

abwärts, danach durch die Rohre einer weiteren erzeuger, dessen oberer Teil gegenüber dem Beispiel Wand wieder aufwärts geführt wird usw. Diese 35 nach F i g. 1 bis 3 abgewandelt ist. Lösung verlangt eine hohe Strömungsgeschwindig- Gemäß F i g. I weist der als Ganzes mit 1 be-

keit des Arbeitsmittels, um Strömungsstabilität bei zeichnete Zwangdurchlaufdampferzeuger eine Vorallen Lasten zu gewährleisten, was einen großen derwand 2, eine Rückwand 3 und zwei Seitenwände 4 Druckabfall bei hoher Last oder zusätzliche Um- und 4' auf, die einen Raum von lang rechteckigem wälzung bei Teillast bedingen würde. 4° Querschnitt umgrenzen. Die vier Wände 2, 3,4 und 4'

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen werden von vertikalen Rohren gebildet, die mitein-Dampferzeuger der eingangs genannten Art so zu ander verschweißt sind, sei es direkt oder durch gestalten, daß ohne Verwendung von Umwälz- zwischen ihnen vorgesehene Stege oder Flossen. Der pumpen ausreichende Strömungsgeschwindigkeiten Boden 5 des Dampferzeugers besteht ebenfalls aus des Arbeitsmittels bei verhältnismäßig kleiner 45 Rohren, die mit einer Keramikschicht5' bedeckt sind. Arbcitsmittelmenge sichergestellt sind. Am oberen Ende des Dampferzeugers geht die

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemüß Wandberohrung in eine pyramidenstumpfartige dadurch, daß die Brennkammer, in der vollständige Decke 6 über, an die sich ein Kamin 7 anschließt, Verbrennung stattfindet, frei von Heizflächen ist, der beispielsweise aus Blech besteht, daß die gesamte Verdampferheizfiäche als Beruh- 50 Am unteren Ende des Dampferzeugers sind außerrungsheizfläche im Innern des von der Wandberoh- halb des von der Wandberohrung 2, 3, 4 und 4' umrung umgrenzten Raumes angeordnet ist und daß die grenzten Raumes an den Wänden 2 und 3 je fünf Wandberohrung aus mindestens einem um den von Wirbelkrennkammern 10 vorgesehen, die keramisch ihr begrenzten Raum gewickelten Rohrband besteht. ausgekleidet sind und die in den von der Wand-Durch diese Lösung werden durch Verdampferrohre 55 berohrung begrenzten Raum münden. Die Wirbelgekühlte Brennkammern vermieden, indem die Ver- brennkammern 10 sind dabei einander paarweise brennung des Brennstoffes in separaten Brennkam- gegenüberliegend angeordnet. Im Bereich der Münmern stattfindet, aus denen die heißen, ungekühlten düngen der Brennkammern 10 sind die Rohre der Rauchgase in den von der Wandberohrung umgrenz- Wände 2 und 3 in an sich bekannter, nicht näher dartert Raum eintreten und dort erst mit den arbeits- 60 gestellter Weise aus der Wandebehe nach außen mitteldurchströmten Rohren in Berührung gelangen. herausgebogen. Die in den Wirbelbrennkammern 10 Das Fehlen einer sonst üblichen, durch Verdampfer- entstehenden Rauchgase treten in den Raum 8 ein rohre gekühlten Strahlungskammer wirkt sich in und durchströmen den Dampferzeuger in vertikaler einer wesentlichen konstruktiven Vereinfachung des Richtung. Oberhalb der Wirbelbrennkammern sind Dampferzeugers aus, was eine kostensparende Her- 65 i_n dem von der Wandberohrung umgrenzten Raum stellung und Montage des Dampferzeugers erlaubt. Rohrtafeln angeordnet, die parallel zum Rauchgas-DarUber hinaus besteht keine Gefahr von Strömungs- strom und parallel zu der längeren Rechteckseite Instabilität, da praktisch keine Flammenstrahlung im liegen. Die den Wirbelbrennkammern 10 am nach-

sicn befindlichen Rohrtufeln Il bilden eine VerdumpferliüizllUchc, wllhrcnd die im Rauchgasstrom darauf folgenden Rohrtafeln 12 eine Er.dUborhitzerhuizllllchu bilden. Im Ruuchgusisirom hinter den Rohrtufeln 12 folgt ein freier Raum 1(5, der Reiniguiigs- und Kontrollzwcckcn dient. Dh Höhe des Raumes entspricht der Höhe der Rohrtafeln. Dadurch hissen sich die Rohrtafeln leicht durch Anheben oder Absenken kontrollieren und gegebenenfalls reparieren. In Rauchgasstromrichtung hinter to dem Raum 16 folgen Rohrtafeln 13 und 14, die eine ZwischenUberhitaerheizflllche bzw. eine Vorüberhitzerheizflüche bilden. Es folgt dann wieder ein freier Roinigungs- und Kontrollraum 17, hinter dem Rohrtafeln 15 angeordnet sind, die eine weitere Vorwünnerhelzflüche .darstellen. Die jeweils äußersten Rohrtafeln jeder Gruppe sind nahe an der benachbarten Wandberohrung angebracht, um diese gegen zu starken Wärmeeinfall vom Rauchgas her abzuschirmen, ao

In Fig. 3 ist die Führung der vertikalen Rohre näher dargestellt, wobei zwei Rohrstrange durch je eine dicke Linie hervorgehoben sind. Der in F i g. 3 vordere Rohrstrang entspringt der strichpunktiert dargestellten Rohrtafel 15 und erstreckt sich in der as Seitenwand 4; das aus der Tafel 15 kommende Arbeitsmittel durchströmt den Rohrabschnitt 20 von oben nach unten. Der Rohrabschnitt 20 setzt sich am unteren Ende als Bodenrohr 21 fort, das in F i g. 3 nur schematisch angedeutet ist und in Wirklichkeit tiefer liegt. An das Bodenrohr 21 schließt sich der in der Vorderwand 2 liegende vertikale Rohrabschnitt 22 an, der dann in den schräg verlaufenden Rohrabschnitt23 der Decke 6 übergeht. Anschließend folgt ein waagerechter Rohrabschnitt 24 der Decke 6, der sich dann in einem schräg verlaufenden Rohrabschnitt 23 der Decke fortsetzt. Dieser Deckenberohrung folgt dann ein in der Rückwand 3 liegender Rohrabschnitt 26, aus dem das Medium in nicht dargestellter Weise in die Rohrtafeln 11 der Verdampferheizfläche geleitet wird. Symmetrisch dazu verläuft der entsprechende Rohrstrang in der rechten Dampferzeugerhälfte; die in F i g. 3 sichtbaren Abschnitte dieses Rohrstranges sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, die jedoch mit einem Strich ver- sehen sind. Entsprechend sind auch die übrigen Rohre der Wandberohrung angeordnet und gestaltet. Damit ergibt sich, daß die gesamte Wandberohrung eine Vorwärmerheizfläche ist, in der keine Verdampfung auftritt.

Infolge des lang rechteckigen Querschnitts des Dampferzeugerraumes erhalten die Rohrtafeln 11 bis 15 eine große Länge, so daß, wenn die Rohrabschnitte der Tafeln waagerecht angeordnet sind, nur wenig Rohrbogen in den Rohrtafeln vorgesehen werden müssen. Die Rohrtafeln hängen an nicht gezeichneten Tragrohren, die vorzugsweise den Vorwärmerwandohren im Arbeitsmittelstrom vorgeschaltet sind. Die Rohrtafeln 11 bis 15 können unter sich gleich ausgebildet sein. Es ist auch mög-Hch, die Rohrtafeln zweier Heizfläcehn ineinander zu verschachtelt d. h. sie so anzuordnen, daß im Querschnitt gesehen beispielsweise die Tafeln 13 und 14 einander abwechseln.

Zur Verbesserung der Strömung des Rauchgases im obersten Teil dos Dampferzeugers sind gemliß Pig. 4 an den Wunden 2 und 3 horizontale Rohrstutzen 30 angebracht. Der oberste Teil der WUnde 2,3,4 und 4' sowie die Docke 6' sind in Blech ausgeführt und nicht durch wasserdurchflossene Rohre gekühlt. Die vertikale Wundberohrung endet und beginnt in Sammlern bzw. Verteilern 31,32 sowie in nicht gezeichneten Verteilern für die Rohre der ScilenwUnde.

Bei der Ausführungsform nach Fig.4 ist das Hindurchführen der Tragrohre durch die Decke 6' einfacher als bei der Ausfllhrungsform nach Fig. 1 bis 3.

Es ist auch möglich, nur eine Brennkammer am unteren Ende des Dampferzeugers außerhalb des von der Wandberohrung umgrenzten Raumes anzubringen, wobei dann die Berührung des untersten Teiles der der Mündung der Brennkammer gegenüberliegenden Wand — falls erforderlich — mit einer Keramikschicht bedeckt werden kann.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Zwangdurchlaufdampferzeuger mit aus vertikalen verschweißten Rohren bestehender, Vorwärmerheizflächen bildender Wandberohrung, die einen von Rauchgasen in vertikaler Richtung durchströmten Raum umgrenzt, in dem Verdampfer- und Überhitzerheizflächen angeordnet sind, wobei mindestens eine außerhalb des von der Wandberohrung umgrenzten Raumes befindliche und in diesen mündende Brennkammer vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer, in der vollständige Verbrennung stattfindet, frei von Heizflächen ist, daß die gesamte Verdampferheizfläche als Berührungsheizfläche im Innern des von der Wandberohrung umgrenzten Raumes angeordnet ist und daß die Wandberohrung aus mindestens einem um den von ihr begrenzten Raum gewickelten Rohrband besteht.

2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Wandberohrung umgrenzte Raum im Querschnitt rechteckig ist, wobei die Länge des Rechtecks wesentlich größer als die Breite ist, und die Rohrtafeln parallel zur längeren Rechteckseite angeordnet sind.

3. Dampferzeuger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens von den der Mündung der Brennkammer am nächsten befindlichen Rohrtafeln jeweils die äußerste nahe der Berohrung der ihr benachbarten Wand angeordnet ist.

4. Dampferzeuger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Rohrtafeln bildenden Rohre quer zum Rauchgasstrom liegen.

5. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer eine keramisch ausgekleidete Wirbelbrennkammer ist.

6. Dampferzeuger nach Anspruch 5, mit mehreren Brennkammern, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelbrennkammern an einander gegenüberliegenden Wänden derart angeordnet sind, daß die Mündungen der einander gegenüber befindlichen Brennkammern paarweise auf der gleichen Achse sind.

Hierzu 1 BIsU Zeichnungen