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DE1800019A1 - Smoke tube boiler - Google Patents

Smoke tube boiler

Info

Publication number
DE1800019A1
DE1800019A1 DE19681800019 DE1800019A DE1800019A1 DE 1800019 A1 DE1800019 A1 DE 1800019A1 DE 19681800019 DE19681800019 DE 19681800019 DE 1800019 A DE1800019 A DE 1800019A DE 1800019 A1 DE1800019 A1 DE 1800019A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaped sheets
flue gas
flow
shaped
tube boiler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19681800019
Other languages
German (de)
Inventor
Gerbert Dipl-Ing Heinz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of DE1800019A1 publication Critical patent/DE1800019A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23MCASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M9/00Baffles or deflectors for air or combustion products; Flame shields

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)

Description

rr, ^Trrr, ^ tr

Patentanwalt Dipl.-Phys. Gerhard Lledl 8 München 22 Steinsdorfstr. 21-22 Tel. 29 84Patent attorney Dipl.-Phys. Gerhard Lledl 8 Munich 22 Steinsdorfstr. 21-22 Tel. 29 84

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Dipl.-Ing. Heinz Gerbert, ERLENMOOS, PanoramastraßeDipl.-Ing. Heinz Gerbert, ERLENMOOS, Panoramastraße

RauchrohrkesselSmoke tube boiler

Die Erfindung betrifft einen Rauchrohrkessel, bei dem in den
Rauchgaskanälen Turbulenzkonstanthalter vorgesehen sind, die aus an stab- oder stegförmigen Trägerelementen angeordneten Formblechen bestehen.
The invention relates to a smoke tube boiler in which in the
Flue gas ducts turbulence stabilizers are provided, which consist of shaped sheets arranged on rod-shaped or web-shaped support elements.

Um Rauchrohrkessel wirtschaftlich betreiben und herstellen zu können, wird angestrebt, die von der Feuerung erzeugte Wärmemenge über eine möglichst kleine Heizfläche mit einem Minimum an Energieaufwand an das zu beheizende Medium zu übertragen.In order to be able to operate and manufacture smoke tube boilers economically, the aim is to reduce the amount of heat generated by the furnace to be transmitted to the medium to be heated via the smallest possible heating surface with a minimum of energy expenditure.

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Die Wärmeübertragung ist im Bereich des Glutbettes bei der Feuerung fester Brennstoffe an den anliegenden, als Kontaktheizfläche wirkenden Kesselwänden und im Bereich der öl- oder Gasflammen bei öl- oder gasgefeuerten Kesseln durch Strahlung am stärksten. Die Wärmeübertragung im Bereich der Konvektionsheizflächen, d. h. in dem Bereich, wo die Wärme der Gase an die Heizflächen übertragen werden soll, erfordert jedoch im Verhältnis wesentlich mehr Heizfläche, so daß das Bestreben besteht, die Wärmeabgabe in diesem Bereich durch besondere Maßnahmen und Einrichtungen zu erhöhen, um einerseits die Heizflächen zu reduzieren und andererseits die vorhandene Wärmemenge voll auszunutzen. Dabei soll die Wärmeübertragung mit einem Minimum an Energieaufwand, d.h. Druckverlust, erfolgen. The heat transfer is in the area of the ember bed when firing solid fuels to the adjacent, as a contact heating surface effective boiler walls and in the area of oil or gas flames in oil or gas-fired boilers by radiation the strongest. The heat transfer in the area of the convection heating surfaces, i. H. in the area where the heat of the gases to be transferred to the heating surfaces, however, requires in proportion a much larger heating surface, so that the endeavor exists to increase the heat output in this area through special measures and facilities, on the one hand to reduce the To reduce heating surfaces and, on the other hand, to fully utilize the amount of heat available. The aim is to transfer heat with a minimum of energy expenditure, i.e. pressure loss.

Ausgehend von dieser Problemstellung wurden nun Rauchrohrkessel entwickelt, bei denen zur Erhöhung der Wärmeübertragung und zur Verringerung der Größe der Heizflächen sogenannte Turbulenzkonstanthalter den Rauchgaskanälen angeordnet werden, die aus Formblechen bestehen, welche an stabförmige!! Trägerelementen angeordnet sind. Diese Turbulenzkonstanthalter sollen dazu dienen, den Umschlag von der turbulenten in die laminare Strömung zuStarting from this problem, smoke tube boilers have now been developed in which to increase the heat transfer and so-called turbulence stabilizers to reduce the size of the heating surfaces the flue gas ducts are arranged, which consist of shaped sheets which are attached to rod-shaped !! Support elements are arranged. These turbulence stabilizers are intended to prevent the transition from turbulent to laminar flow

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verhindern, da die Wärmeübertragung bei einer laminaren Strömung wesentlich schlechter ist als bei einer turbulenten Strömung.prevent the heat transfer in a laminar flow is much worse than with a turbulent flow.

Rauchrohrkessel der vorgenannten Art sind z. B. durch die deutsche Patentschrift 1 229 268 und durch die britische Patentschrift 1 028 070 bekannt. Der Rauchrohrkessel nach der britischen Patentschrift 1 028 070 weist dabei die Besonderheit auf, daß die Turbulenzkonstanthalter derart angeordnet werden sollen, daß eine konstante Geschwindigkeit der Rauchgase aufrechterhalten und die auf die Temperaturabsenkung zurückführende Volumenverminderung der Rauchgase kompensiert wird.Smoke tube boilers of the aforementioned type are z. Known from German patent specification 1,229,268 and British patent specification 1,028,070. The smoke tube boiler according to British patent specification 1 028 070 has the special feature that the turbulence stabilizers are to be arranged in such a way that a constant velocity of the smoke gases is maintained and the reduction in volume of the smoke gases due to the drop in temperature is compensated.

Die bekannten Rauchrohrkessel der genannten Art werden der gestellten Aufgabe der Erhöhung der Wärmeübertragung und der Reduzierung der Größe der Heizflächen nur unvollkommen gerecht, denn die durch die bekannten Turbulenzkonstanthalter erzeugte Turbulenz ist insofern unzureichend, als die Rauchgase, auch wenn sie mit hoher Geschwindigkeit den Heizflächen entlang strömen, sich nur in den äußeren Bereichen, d. h. in den Grenzschichten, abkühlen, während der Kern der Rauchgase infolge seiner großen Zähigkeit heiß bleibt. Der Grund hierfür liegt vor allem darin, daß durch die bekannten Turbulenzkonstanthalter die Rauchgase eine im wesentlichen nurThe known smoke tube boilers of the type mentioned are provided The task of increasing the heat transfer and reducing the size of the heating surfaces is only incompletely fair, because the turbulence generated by the known turbulence stabilizer is insufficient as the flue gases, even if they flow at high speed along the heating surfaces, only in the outer areas, i.e. H. in the boundary layers, cool down, while the core of the flue gases remains hot due to its great viscosity. The main reason for this is that by the well-known Turbulence stabilizer the flue gases essentially only

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eindimensionale Umlenkung erfahren, so daß Turbulenz und Wärmeübertragung unbefriedigend sind und die Rauchrohrkessel trotz der Turbulenzkonstanthalter eine relativ große Heizfläche benötigen, wodurch die Baugröße steigt und die Herstellungskosten verteuert werden. Außerdem sinkt der Wirkungsgrad.experience one-dimensional deflection, so that turbulence and heat transfer are unsatisfactory and the smoke tube boiler require a relatively large heating surface despite the turbulence stabilizer, which increases the size and the manufacturing costs become more expensive. In addition, the efficiency drops.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es nun Aufgabe der Erfindung, den genannten Nachteilen abzuhelfen und einen Rauchrohrkessel der genannten Art bezüglich des Wärmeüberganges und der Größe der Heizflächen zu verbessern. Weiterhin soll der Druckverlust bei der Wärmeübertragung möglichst gering sein, damit der Energieaufwand niedrig ist und preiswerte Brennersysteme Verwendung finden können. Ferner sollen sich die Heizflächen selbsttätig reinigen und es sollen Strömungsschatten hinter den Turbulenzkonstanthaltern vermieden werden. Die Turbulenzkonstanthalter sollenOn the basis of this prior art, it is now the object of the invention to remedy the disadvantages mentioned and to provide a smoke tube boiler of the type mentioned in terms of heat transfer and the size of the heating surfaces. Furthermore, the pressure loss should be as low as possible in the heat transfer, so that the energy consumption is low and inexpensive burner systems are used can find. Furthermore, the heating surfaces should clean themselves automatically and there should be flow shadows behind the turbulence stabilizers be avoided. The turbulence stabilizers should

außerdem so ausgebildet sein, daß der Herstellungsaufwand in vertretbaren Grenzen bleibt.also be designed so that the manufacturing costs are reasonable Limits remain.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Formbleche der Turbulenzkonstanthalter in ihrer Formgebung und Größe so ausgebildet und derart in den Rauchgaskanälen angeordnet sind, daß sie von den Rauchgasen allseitig umströmt werden. Aufgrund dieser allseitigen Umströmung der Formbleche der Turbulenzkonstanthalter ergibt sich im Gegensatz zu der bekannten, nur ein-This object is achieved according to the invention in that the shaped sheets the shape and size of the turbulence stabilizer are designed and arranged in the flue gas ducts in such a way that that the flue gases flow around them on all sides. Because of this all-round flow around the shaped sheets of the turbulence stabilizer results in contrast to the known, only one

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dimensionalen Umlenkung eine dreidimeneionale Umlenkung und Verwirbelung der Rauchgase, so daß im Gegensatz zu den bekannten Rauchrohrkesseln tatsächlich eine freie Turbulenz im eigentlichen physikalischen Sinn erzielt wird. Hierdurch gelingt eine Steigerung des Wärmeüberganges um ein Vielfaches der bekannten Werte, d. h. entweder können bei gleicher Wärmeübertragungsleistung die Heizflächen verkleinert werden oder es kann bei gleicher Größe der Heizfläche eine beträchtliche Steigerung der Wärmeübertragungsleistung erzielt werden. Außerdem ist der Energieaufwand aufgrund des geringeren Druckverlustes wesentlich kleiner als bei den bekannten Rauchrohrkesseln.dimensional deflection a three-dimensional deflection and swirling of the smoke gases, so that in contrast to the known Smoke tube boilers actually achieve free turbulence in the actual physical sense. This creates a Increase in heat transfer by a multiple of the known values, d. H. either the heating surfaces can be reduced with the same heat transfer capacity or it can be With the same size of the heating surface, a considerable increase in the heat transfer capacity can be achieved. Also is the energy expenditure due to the lower pressure loss is much smaller than with the known smoke tube boilers.

Weiterhin ergibt sich der Vorteil, daß der Leistungsbereich eines Kessels um mehr als 100 % verändert werden kann, so daß selbst für einen breiten Leistungsbereich nur sehr wenige Kesseltypen erforderlich sind, denn die erfindungsgemäß ausgebildeten Turbulenzkonstanthalter bieten die Mög-Furthermore, there is the advantage that the output range of a boiler can be changed by more than 100% , so that only very few boiler types are required even for a wide output range, because the turbulence stabilizers designed according to the invention offer the possibility

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lichkeit, durch die Art ihrer Anordnung und ihre Anzahl die Geschwindigkeit, die Verweilzeit und die Weglänge der Rauchgase in einem großen Bereich zu regeln.by the type of their arrangement and their number, the speed, the residence time and the path length of the smoke gases to regulate in a large area.

Gemäß einer bevorzugten Aueführungeform ist der freie Strömungequerschnitt der Rauchgaskanäle durch die Formbleche derart verengt, daß an jede ν Stelle im Rauchgaskanal die Geschwindigkeit der Rauchgase so hoch ist, daß die für eine freie Turbulenz erforderliche Reynoldszahl erreicht wird.According to a preferred embodiment, the free flow cross section of the smoke gas channels is through the shaped sheets narrowed in such a way that at every ν point in the flue gas duct, the speed of the flue gases is so high that the for one free turbulence required Reynolds number is achieved.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nimmt die durch die Formbleche erzeugte Verengung des Strömungs -querschnittes der Rauchgaskanäle in Strömungsrichtung derart zu, daß die Strömungsgeschwindigkeit in Strömungsrichtung konstant bleibt. Die Zunahme der Verengung des Strömungs -querschnittes in Strömungsrichtung kann dabei durch eine Zunahme der Größe der Formbleche bei etwa konstantem Abstand - Quer- und/oder Längsteilung - der Formbleche voneinander und/oder durch eine Verringerung des Abstandes -According to a further preferred embodiment, the narrowing of the flow cross section of the flue gas ducts produced by the shaped sheets decreases in the flow direction in this way to that the flow velocity remains constant in the direction of flow. The increase in the narrowing of the flow cross-section in the direction of flow can be achieved by increasing the size of the shaped sheets at an approximately constant distance - transverse and / or longitudinal division - of the shaped sheets from one another and / or by reducing the distance -

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Quer- und/oder Längsteilung - der Formbleche voneinander bei p*wa gleicher Größe der Formbleche und/oder durch eine Verringerung des Querschnittes der Rauchgaskanäle erzielt werden.Transverse and / or longitudinal division - of the shaped sheets from one another with p * wa the same size of the shaped sheets and / or by a reduction the cross-section of the flue gas ducts can be achieved.

Wenn die Herstellungskosten des Rauchrohrkessels möglichst gering gehalten werden sollen, können die Turbulenzkonstanthalter derart ausgebildet sein, daß bei konstanten Abständen der Formbleche voneinander und bei einheitlicher Größe der Formbleche der freie Strömungsquerschnitt in Strömungsrichtung konstant und so groß ist, daß an der Stelle niedrigster Rauchgastemperatur freie Turbulenz in der Strömung herrscht.If the production costs of the smoke tube boiler are to be kept as low as possible, the turbulence stabilizers can be used be designed in such a way that with constant spacing of the shaped sheets from one another and with a uniform size of the shaped sheets the free flow cross-section in the direction of flow is constant and so large that the lowest flue gas temperature at the point there is free turbulence in the flow.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und anhand der beiliegenden Zeichnung ersichtlich.Further details and features of the invention can be found in the following description of preferred embodiments and can be seen from the accompanying drawing.

Es zeigen:Show it:

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Fig. 1 einen Querschnitt durch einen gekrümmten Rauchgaskanal mit gekrümmten, hanteiförmigen Formblechen;1 shows a cross section through a curved flue gas duct with curved, dumbbell-shaped shaped sheets;

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen gekrümmten Rauchgaskanal mit rechteckigen Formblechen;2 shows a cross section through a curved smoke gas duct with rectangular shaped sheets;

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen gekrümmten Rauchgaskanal mit winklig gebogenen Formblechen;3 shows a cross section through a curved flue gas duct with angled shaped sheets;

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen nicht gekrümmten, rechteckigen Rauchgaskanal mit hanteiförmigen, nicht gekrümmten Formblechen;4 shows a cross section through a non-curved, rectangular one Flue gas duct with dumbbell-shaped, non-curved shaped sheets;

Fig. 5 einen Querschnitt durch einen rechteckigen, nicht gekrümmten Rauchgaskanal mit winklig gebogenen Formblechen, die auf einem außermittig angeordneten Trägerelement angeordnet sind;5 shows a cross section through a rectangular, non-curved one Flue gas duct with angled shaped metal sheets, which are mounted on an eccentrically arranged support element are arranged;

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Fig. 6 einen Querschnitt durch einen rechteckigen Rauchgaskanal, in den durch ein Trägerelement verbundene, winklig gebogene Formbleche eingelegt sind;6 shows a cross section through a rectangular flue gas duct, in which it is connected and bent at an angle by a carrier element Molded sheets are inserted;

Fig. 7 einen Querschnitt durch einen rohrförmigen Rauchgaskanal mit winklig gebogenen Formblechen.7 shows a cross section through a tubular flue gas duct with shaped sheets bent at an angle.

Die in den Fig., 1 bis 7 der Zeichnung dargestellten Turbulenzkonstanthalter sind so ausgebildet, daß ein Rauchgasstrom 16 beim Auftreffen auf dieselben vom Kern her aufgerissen und dreidimensional umgelenkt wird, wie dies durch Pfeile 17 angedeutet ist. Die Turbulenzkonstanthalter bzw. die Formbleche sind in ihren Abmessungen so bemessen, daß die Summe von Ringspaltquerschnitten 18 pro Formblech zum zugehörigen freien Querschnitt des Rauchgaskanales ein derartiges Verhältnis bildet, daß den Rauchgasen eine solche Geschwindigkeit verliehen wird, daß die für die freie Turbulenz erforderliche kritische Reynoldszahl überschritten wird.The turbulence stabilizers shown in FIGS. 1 to 7 of the drawing are designed in such a way that a flue gas stream 16 when it strikes the same is torn open from the core and deflected three-dimensionally as indicated by arrows 17. The dimensions of the turbulence stabilizer and / or the shaped plates are so dimensioned that the sum of the annular gap cross-sections 18 per shaped sheet for the associated free cross-section of the flue gas channel is such Relationship forms that the flue gases are given such a speed that the critical required for free turbulence Reynolds number is exceeded.

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Die Strömung mit freier Turbulenz zeichnet sich gegenüber einer solchen mit wandgebundener Turbulenz dadurch aus, daß erstere bei gleicher Turbulenz, d.h. bei gleichem Mischungsgrad der Gasströmung, wesentlich weniger Energie benötigt. Die freie Turbulenz ' der Strömung reicht aber selbst bei überkrititscher Strömung nichtThe flow with free turbulence is distinguished from one with wall-bound turbulence in that the former with the same turbulence, i.e. with the same degree of mixing of the gas flow, significantly less energy is required. The free turbulence But the current is not enough even with an overcritical current

aus, die Wärmeenergie des heißen Rauchgaskernes schnell und auf kleiner Oberfläche zum Austauschen zu bringen. Deshalb wird durch die Formgestaltung der erfindungsgemäßen Turbulenzkonstanthalter bzw. Formbleche und deren Anordnung ein zusätzlicher dreidimensionaler Austauscheffekt hervorgerufen, der sich dem Effekt der freien Turbulenz überlagert, so daß bei gleichen Druckverlusten mehr als die doppelte Wärmemenge pro Flächeneinheit übertragen werden kann.out to bring the heat energy of the hot flue gas core to exchange quickly and on a small surface. Therefore is through the shape of the turbulence stabilizer or shaped sheets according to the invention and their arrangement an additional three-dimensional Caused exchange effect, which is superimposed on the effect of free turbulence, so that with the same pressure losses more than twice the amount of heat can be transferred per unit area.

Zur Turbulen 2 konstanthaltung und Erzeugung der gewünschten dreidimensionalen Strömung werden erfindungsgemäß in besonderer Form ausgebildete Formbleche 3,4,5,7,8,10,14 verwendet, die aus Blech gestanzt oder aber auch gegossen werden können. Diese Formbleche werden in gleichen oder veränderlichen Längsabständen 19 Längsteilung - auf stabförmige Trägerelemente 2 aufgesteckt und inTo keep turbulences 2 constant and generate the desired three-dimensional According to the invention, shaped sheets 3, 4, 5, 7, 8, 10, 14 made of sheet metal are used according to the invention can be punched or cast. These shaped sheets are longitudinally divided at the same or variable longitudinal spacings 19 - Slipped onto rod-shaped support elements 2 and in

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geeigneter Weise befestigt. Vorzugsweise werden die einzelnen Formbleche von Reihe zu Reihe versetzt angeordnet, wobei entweder über die Länge des Rauchgaszuges entsprechend dem Rauchgaszustand zumindest abschnittsweise die Abmessungen der Formbleche vergrößert oder die Längs- und Querteilungen 20 verkleinert werden. Soll ein Minimum an Fertigungsaufwand erzielt werden, so können die einzelnen Formbleche sämtlich die gleiche Größe aufweisen, wobei die Anordnung derart getroffen wird, daß am Punkt der niedrigsten Rauchgastemperatur noch freie Turbulenz herrscht. Wenn dieser Forderung Genüge geleistet wird, können gleiche oder veränderliche Teilungen in Anwendung kommen.appropriately attached. The individual shaped sheets are preferably Staggered from row to row, either over the length of the flue gas duct according to the state of the flue gas At least in sections, the dimensions of the shaped sheets are enlarged or the longitudinal and transverse divisions 20 are reduced. If a minimum of manufacturing effort is to be achieved, the individual shaped sheets can all have the same size, the arrangement being made such that there is still free turbulence at the point of lowest flue gas temperature. If this requirement is met, equal or variable divisions can be used.

Durch die erfindungsgemäße Form und die versetzte Anordnung der einzelnen Formbleche ergibt sich der Vorteil, daß im Rauchgaskanal wesentlich verlängerte Rauchgaswege entstehen und die Verweilzeit der Rauchgase an den Wärmeaustauschflächen mehr als verdreifacht wird. Durch die nahezu punktförmige Auflage der einzelnen Formbleche ergibt sich ein weiterer Vorteil. Im Bereich von zwischen den einzelnen Formblechen befindlichen Ringspalten 18 herrschtThe shape according to the invention and the staggered arrangement of the individual shaped sheets have the advantage that considerably longer smoke gas paths are created in the smoke gas duct and the residence time of the smoke gases on the heat exchange surfaces is more than tripled. The almost punctiform support of the individual shaped sheets results in a further advantage. In the area of the annular gaps 18 located between the individual shaped sheets

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eine so hohe Rauchgasgeschwindigkeit, daß sich keine Schmutzteilchen absetzen können und eine selbsttätige Reinigung der Heizflächen erzielt wird.so high a flue gas velocity that no dirt particles are found can settle and an automatic cleaning of the heating surfaces is achieved.

Die erfindungsgemäßen Formbleche können auch andere Form und Gestalt haben, als in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, . solange der Forderung hinsichtlich der dreidimensionalen Umlenkung entsprochen wird, wobei es günstig ist, wenn die Auflagefläche der Formbleche möglichst klein ist.The shaped sheets according to the invention can also have a different shape and shape than shown in the drawing, for example, . as long as the requirement with regard to the three-dimensional deflection is met, whereby it is advantageous if the support surface the shaped sheets is as small as possible.

Ein erfindungsgemäß ausgebildeter Rauchrohrkessei kann mit beliebigen festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen beschickt ^ werden und zur Erwärmung von Wasser oder beliebigen anderen Heiz-A smoke tube boiler designed according to the invention can be used with any solid, liquid or gaseous fuels ^ and for heating water or any other heating

medien dienen. Bezüglich der Form und des Querschnittes der Rauchgaskanäle bestehen keine Einschränkungen.media serve. Regarding the shape and the cross-section of the flue gas ducts there are no restrictions.

Bei rohrförmigen Rauchgaskanälen mit Kreisquerschnitt können die Formbleche als Kreiszuschnitte ausgebildet sein, wobei in denIn the case of tubular flue gas ducts with a circular cross-section, the Shaped sheets be designed as circular blanks, with the

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Randbereichen mehr oder weniger tief Segmente, Zweieckflächen oder Flächen anderer Form und Gestalt ausgeschnitten sind. Es ist auch möglich, hierbei von quadratischen Zuschnitten auszugehen, wobei die zuströmseitigen Querbleche dreiecksförmige, segment förmige Ausschnitte o.dgl, aufweisen. Eine gute Durchmischung, Verwirbelung und Turbulenz wird auch vor allem dann erzielt, wenn die einzelnen Formbleche Ausnehmungen oder Führungsflächen aufweisen, Die Ausnehmungen können dabei so geformt sein, daß eine Art Leitblech gebildet wird, so daß die Verweilzeit der Rauchgase in den Rauchgaskanälen verlängert und ein Minimum an Werkstoff zur Herstellung der Formbleche insgesamt benötigt wird.Edge areas more or less deep segments, triangular areas or areas of other shape and shape are cut out. It It is also possible to start from square blanks, with the inflow-side transverse sheets being triangular, segment-shaped Cutouts or the like have. A good mix, Eddy currents and turbulence are mainly achieved when the individual shaped sheets have recesses or guide surfaces. The recesses can be shaped in this way be that a kind of baffle is formed so that the residence time of the flue gases in the flue gas channels is extended and a Minimum of material is required for the production of the shaped sheets.

Ein erfindungsgemäß ausgebildeter Rauchgaskessel weist vor allem folgende Vorteile auf:A flue gas boiler designed according to the invention has the following advantages in particular:

Die Rauchgase haben überall eine freie Turbulenz im eigentlichen physikalischen Sinn, so daß die Bildung von heißen Kernen und kälteren Grenzschichten vermieden und der Wärmeübergang im VergleichThe flue gases everywhere have a free turbulence in the actual physical sense, so that the formation of hot cores and colder ones Boundary layers avoided and the heat transfer in comparison

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zu den bekannten Werten um ein Vielfaches erhöht wird. Es ist somit möglich, die Wärmeübertragungsleistung zu steigern und die Größe der Heizfläche zu verringern. Bezogen auf eine bestimmte spezifische Heizflächenbelastung beträgt der Druckverlust weniger als die Hälfte im Vergleich zu den bekannten Werten, wobei ein bestimmter Druck in der Brennkammer ohne Schwierigkeit eingehalten werden kann, der für den optimalen Ausbrand der Brennstoffe erforderlich ist und eine gleichmäßige Rauchgasbeaufschlagung des nachgeschalteten Rauchgaskanales sicherstellt.is increased many times over to the known values. So it is possible to increase the heat transfer efficiency and reduce the size of the heating surface. Relating to a specific specific heating surface load, the pressure loss is less than half compared to the known values, whereby a A certain pressure in the combustion chamber can be maintained without difficulty, which is necessary for the optimal burnout of the fuel is required and ensures that the flue gas channel downstream is evenly admitted.

Der Leistungsbereich eines erfindungsgemäßen Rauchrohrkessels kann um mehr als 100 % verändert werden, ohne daß h ierbei der Wirkungsgrad absinkt. Dieser große Regelbereich bringt besondere Vorteile für den Winter- und Sommerbetrieb sowie bei Kapazitätsänderungen, da die Kesselleistung entsprechend angepaßt werden kann.The power range of a smoke tube boiler according to the invention can be changed by more than 100% without the efficiency dropping. This large control range has particular advantages for winter and summer operation as well as for capacity changes, since the boiler output can be adjusted accordingly.

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Claims (9)

PatentansprücheClaims 1. Rauchrohrkessel, bei dem in den Rauchgaskanälen Turbulenzkonstanthalter vorgesehen sind, die aus an stab- oder stegförmigen Trägerelementen angeordneten Formblechen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Formbleche (3,4,5,7, 8,10,14) in ihrer Formgebung und Größe so ausgebildet und derart in den Rauchgaskanälen angeordnet sind, daß sie von den Rauchgasen allseitig umströmt werden.1. Smoke tube boiler with a turbulence stabilizer in the flue gas ducts are provided, which consist of shaped sheets arranged on rod-shaped or web-shaped carrier elements, characterized in that that the shaped sheets (3,4,5,7, 8,10,14) in their shape and size are designed and arranged in the flue gas ducts in such a way that the flue gases flow around them on all sides will. 2. Rauchrohrkessel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Strömungsquerschnitt der Rauchgaskanäle durch die Formbleche (3,4,5,7,8,10,14) derart verengt ist, daß an jeder Stelle in den Rauchgaskanälen die Geschwindigkeit der Rauchgase so hoch ist, daß die für eine freie Turbulenz erforderliche Reynoldszahl erreicht wird.2. smoke tube boiler according to claim 1, characterized in that that the free flow cross-section of the flue gas channels through the shaped sheets (3,4,5,7,8,10,14) is narrowed in such a way that at each Place in the flue gas ducts the speed of the flue gases is so high that that required for free turbulence Reynolds number is reached. 90 9 833/010290 9 833/0102 JiJi 3. Rauchrohrkessel gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Formbleche (3,4, 5, 7, 8,10,14) erzeugte Verengung des Strömungsquerschnittes der Rauchgaskanäle in Strömungsrichtung derart zunimmt, daß die Strömungsgeschwindig» keit in Strömungsrichtung konstant ist.3. smoke tube boiler according to claim 1 or 2, characterized in that that generated by the shaped sheets (3, 4, 5, 7, 8, 10, 14) Narrowing of the flow cross-section of the flue gas ducts in the direction of flow increases in such a way that the flow velocity » speed is constant in the direction of flow. 4. Rauchrohrkessel gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunahme der Verengung des Strömungsquerschnittes in Strömungs richtung durch eine Zunahme der Größe der Formbleche (3j 4, 5, 7, 8,10,14) bei etwa konstantem Abstand - Quer- und/oder Längsteilung - der Formbleche (3,4, 5, 7, 8,10,14) voneinander und/oder durch eine Verringerung des Abstandes - Quer- und/oder Längsteilung - der Formbleche (3,4, 5, 7, 8,10,14) voneinander bei etwa gleicher Größe der Formbleche (3,4, 5, 7, 8,10, 14) und/oder durch eine Verringerung des Querschnittes der Rauchgaskanäle erzielt wird.4. smoke tube boiler according to claim 3, characterized in that the increase in the narrowing of the flow cross-section in Direction of flow due to an increase in the size of the shaped plates (3j 4, 5, 7, 8,10,14) at an approximately constant distance - transverse and / or longitudinal division - the shaped sheets (3, 4, 5, 7, 8, 10, 14) from one another and / or by reducing the distance - transverse and / or longitudinal division - of the shaped sheets (3, 4, 5, 7, 8, 10, 14) from one another with approximately the same size of the shaped sheets (3, 4, 5, 7, 8, 10, 14) and / or by reducing the cross-section of the Flue gas channels is achieved. 909833/0102909833/0102 5. Rauchrohr kessel gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei konstanten Abständen der Formbleche (3,4,5,7, 8,10,14) voneinander und bei einheitlicher Größe und Formgebung der Formbleche (3,4, 5,7,8,10,14) der freie Strömungsquerschnitt in Strömungsrichtung konstant und so groß ist, daß an der Stelle niedrigster Rauchgastemperatur freie "turbulenz in der Strömung herrscht.5. Flue tube boiler according to one or more of the preceding claims, characterized in that at constant distances between the shaped sheets (3,4,5,7, 8,10,14) from one another and with a uniform size and shape of the shaped sheets (3,4, 5,7,8,10,14) the free flow cross-section in the direction of flow is constant and so large that there is free turbulence in the flow at the point of the lowest flue gas temperature. 6. Rauchrohrkessel gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Formbleche (3,4,5,6. smoke tube boiler according to one or more of the preceding claims, characterized in that the shaped sheets (3, 4, 5, 7. 8,10,14) in Strömungsrichtung seitlich zueinander versetzt in den Rauchgaskanälen angeordnet sind. 7. 8,10,14) are arranged laterally offset to one another in the flow direction in the flue gas ducts. 7. Rauchrohrkessel gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Formbleche (3) hanteiförmig ausgebildet sind.7. smoke tube boiler according to one or more of the preceding claims, characterized in that the shaped sheets (3) are dumbbell-shaped. 8. Rauchrohrkessel gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Formbleche (5) winklig gebogen und derart in den Rauchgaskanälen angeordnet sind, daß die Winkelkante strömungsaufwärts liegt.8. Smoke tube boiler according to one or more of the preceding claims, characterized in that the shaped sheets (5) are angled are bent and arranged in the flue gas ducts that the The angular edge is upstream. 9 09833/01029 09833/0102 JtJt 9. Rauchrohrkessei gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Formbieche (3,4,5, 7,8,10,14) Ausnehmungen und Ausschnitte aufweisen«9. Rauchrohrkessei according to one or more of the preceding claims, characterized in that the shaped sheets (3, 4, 5, 7,8,10,14) have recesses and cutouts « 909833/0102909833/0102
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