DE2121840A1

DE2121840A1 - High pressure feed water preheater and process for its manufacture

Info

Publication number: DE2121840A1
Application number: DE19712121840
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl.-Ing. 8520 Erlangen. P KeIp
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1971-05-04
Filing date: 1971-05-04
Publication date: 1972-11-16
Also published as: AT317928B; NL7206019A

Description

Hochdruck-Speisewasservorwärmer und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft-einen Wärmetauscher für Medien mit Drücken von einigen hundert Atmosphären Überdruck in den wärmetauschenden Rohren, welche an Verteiler oder Sammler innerhalb oder außerhalb des Mantels angeschlossen sind, insbesondere Hochdruck-Speisewasservorwärmer für große Dampfkraftwerke, sowie Verfahren zu ihrer Herstellung.High pressure feed water preheater and process for its manufacture The invention relates to a heat exchanger for media with pressures of a few hundred Atmospheric overpressure in the heat-exchanging pipes, which are connected to manifolds or collectors are connected inside or outside the jacket, in particular high-pressure feedwater preheaters for large steam power plants, as well as processes for their manufacture.

Bei derartigen Wärmetauschern besteht das Problem, daß im Laufe des Betriebes Schäden an den wärmetauschenden Rohren oder ihren Anschlüssen am Verteiler oder Sammler auftreten können, welche zu einer Betriebsunterbrechung, Umführung und Reparatur des betreffenden Wärmetauschers zwingen.In such heat exchangers there is the problem that in the course of During operation, damage to the heat-exchanging pipes or their connections on the manifold or collectors can occur, which can lead to an interruption of operations, diversion and force repair of the heat exchanger in question.

Um die dabei auftretenden Schadensfolgen möglichst gering zu halten, sind die Hersteller dazu übergegangen, die Verteiler und Sammler derartiger Wärmetauscher durch besondere Öffnungen von innen zugänglich zu machen, damit ein schadhaft gewordenes Rohr an seinen beiden .^nschlußstellen dichtgesetzt werden kann, Der Aufwand für derartige Maßnahmen ist wegen der hohen Drücke und der beschränkten Platzverhältnisse sehr hoch, zumal wegen der hohen Drücke große Wandstärken, Dichtungskräfte usw. erforderlich sind.In order to keep the resulting damage as low as possible, the manufacturers have switched to the distributors and collectors of such heat exchangers to make it accessible from the inside through special openings, so that something that has become damaged Pipe can be sealed at its two. ^ Connection points, the effort for Such measures are due to the high pressures and the limited space available very high, especially because of the high pressures, large wall thicknesses, sealing forces, etc. required are.

Diese bekannte Bauweise hat weiterhin den Nachteil, daß alle Anschlüsse der warmetauschenden Rohre am Verteiler und Sammler eng gedrängt und in verschiedenen örtlichen Lagen und Neigungen hergestellt werden miissen, was zu großen Aufwand an Herstell- und Prüfkosten, insbesondere beim Schweißen in Zwangslage, führt.This known construction also has the disadvantage that all connections of the heat-exchanging pipes at the distributor and collector are tightly packed and in different local positions and inclinations must be produced, which leads to great effort leads to manufacturing and testing costs, especially when welding in a tight spot.

Es sind weiterhin Bauarten derartiger Wärmetauscher bekannt, bei denen die wärmetauschenden Rohre nicht unmittelbar mit dem Verteiler und dem Sammler, sondern mit einer Anzahl von parallel geschalteten Zwischensammler verbunden sind, welche wiederum einzeln an dem Verteiler bzw. Sammler angeschlossen sind. Diese Bauweise hat den Vorteil, daß man jedes Rohr des Teilrohrsystems, Rohrregister genannt, mit seinen beiden Zwischensammlern in optimaler Weise herstellen und prüfen kann.There are also types of such heat exchangers known in which the heat-exchanging pipes are not directly connected to the distributor and collector, but are connected to a number of intermediate collectors connected in parallel, which in turn are individually connected to the distributor or collector. These Construction has the advantage that each pipe of the partial pipe system, Called pipe register, with its two intermediate collectors produce in an optimal way and can check.

Von Nachteil ist es jedoch, daß bei den bekannten Ausführungen diese Zwischensammler zu Reparaturzwecken innen nicht zugänglich sind.However, it is disadvantageous that in the known designs this Intermediate collectors are not accessible inside for repair purposes.

Dieser Nachteil ist deshalb besonders schwerwiegend, weil im Falle eines Schadens an einem einzelnen Rohr die Abschaltung der beiden zugehörigen Zwischensammler am Eintritt und Austritt des durch die Rohre strömenden Mediums erforderlich ist, wodurch nicht nur das schafte Rohr, sondern auch alle anderen Rohre dieses Rohrregisters abgeschaltet werden müssen.This disadvantage is particularly serious because in the case In the event of damage to a single pipe, the two associated intermediate collectors will be switched off is required at the inlet and outlet of the medium flowing through the pipes, whereby not only the shaft pipe, but also all other pipes of this pipe register must be switched off.

Dadurch tritt ein bedeutender Ausfall an Wärmetauschfläche ein, wobei zusätzlich in Enthitzungs- und Kondensatkühlzonen durch Bildung heißer Strähnen im um die Rohre fließenden medium thermodynamische Verluste eintreten.This results in a significant loss of heat exchange surface, with additionally in desuperheating and condensate cooling zones through the formation of hot strands thermodynamic losses occur in the medium flowing around the pipes.

Durch die ständige Vergrößerung der Einheitsleistun werden die Schadensfolgen drastisch erhöht. Da bei höheren Leistungen die Rohrzahl entsprechend vergrößert werden muß, steigt die Wahrscheinlichkeit eines Einzelschadens am Rohr bei sonst gleichen Voraussetzungen proportional an. Leider ist es nach der Erfahrung nicht möglich, bei wirtschaftlich vertretbarem Fertigungs- und Prüfaufwand einen Einzelschaden an einem Wärmetauscherrohr mit Sicherheit auszuschließen. Dies ist auch besonderes deshalb nicht möglich, weil während der üblichen Betriebs zeit von einigen Jahrzehnten weitere schädliche Einflüsse wie Erosion, Erosionskorrosion, Korrosion, Thermoschock, Materialermüdung u. dgl. nicht völlig auszuschließen sind. Da bei großen Einheitsleistungen nicht nur die Wahrscheinlichkeit des Einzelschadens entsprechend größer ist, sondern wegen dieser großen Einheitsleistung die Schadensfolgen durch Betriebsunterbrechung, Betriebseinsohränkung und Wirkungsgradeinbuße entsprechend stärker ins Gewicht fallen, ist bei Anwendung der bekannten Bauweisen dieser Wärmetauscher damit zu rechnen, daß sich die Schadensfolgen wegen möglicher Schäden am Einzelrohr potenzieren.The consequences of the damage are increasing through the constant increase in the standard performance increased dramatically. Since the number of tubes increases accordingly at higher outputs must be, the probability of individual damage to the pipe increases otherwise equal conditions proportionally. Unfortunately, based on experience, it is not possible, with an economically justifiable manufacturing and testing effort an individual damage to be excluded with certainty on a heat exchanger pipe. This is also special therefore not possible because during the normal operating time of several decades other harmful influences such as erosion, erosion corrosion, corrosion, thermal shock, Material fatigue and the like cannot be completely ruled out. As with large standard services not only is the probability of the individual damage correspondingly greater, but because of this large standard service, the consequences of damage caused by business interruption, Lower operating levels and loss of efficiency are correspondingly more significant, If the known construction methods of these heat exchangers are used, it is to be expected that that the consequences of damage increase due to possible damage to the individual pipe.

Die vorgenannten Nachteile vermeidet die Erfindung dadurch, daß das Rohrsystem in an sich bekannter Weise aus einzelneii Rohrregistern mit Zwischensammlern aufgebaut ist, wobei jedoch diese Zwischensanmler so bemessen und gestaltet sind, daß ihr Innenraum zu Priif- und Reparaturzwecken in einfacher Weise zuginglich ist und bei der Herstellung besondere Verfahren zur Verbesserung der Qualität möglich werden.The invention avoids the aforementioned disadvantages in that the Pipe system in a manner known per se from individual pipe registers with intermediate collectors is constructed, but these intermediate buyers are dimensioned and designed in such a way that that their interior is easily accessible for testing and repair purposes and special processes to improve quality are possible during production will.

Auf diese Weise kann im Schadensfall jedes angeschlossene Rohr einzeln beschaltet werden, shrend die übricben Rohre des betreffenden Rohrregisters weiterhin in Betrieb bleiben. Dieses Konzept nach der Erfindung ist jedoch auf einfache Weise nicht zu realisieren, sondern es sind besondere maßnahmen bei der Gestaltung und Herstellung derartiger Wärmetauscher erforderlich.In this way, in the event of damage, each connected pipe can be individually are connected, the remaining tubes of the relevant tube register continue to shrend remain in operation. However, this concept according to the invention is simple not to be realized, but there are special measures in the design and Manufacture of such heat exchangers required.

Um einen einfachen Aufbau des Rohrsystems aus einzelnen Rohrregistern zu erreichen, ist es in an sich bekannter Weise zweckmäßig, diese Rohrregister in gleicher oder ähnlicher Form nebeneinander anzuordnen und daraus das gesamte Rohrsystem mit den zugehörigen Zwischensammlern durch Anschluß dieser Bauteile an den Verteiler und den Sammler fertig zu stellen.A simple structure of the pipe system from individual pipe registers To achieve, it is expedient in a manner known per se, this pipe register in the same or similar shape to be arranged next to each other and from this the entire pipe system with the associated intermediate collectors by connecting these components to the distributor and finish the collector.

bei den bekennten Rochdruck-Speisewasservorwärmern hat man einige wenige Keinen von wärmetauschenden Rohren, meist nur zwei Reihen, an den Zwischensammlern angeschlossen. Um nun diese Zwischensammler in ihrem Außendurchmesser nicht größer auszuführen, als es z';ei nebeneinanderliegenden wärmetauschenden Rohren entspricht, hat man sich gezwungen gesehen, eine sehr viel höhere Speisewassergeschwindigkeit am ßnschlußende des Zwischensammlers am Verteiler und am Sammler zuzulassen, als in den wärmetauschenden Rohren. Würde man einen größeren Durchmesser der Zwischensammler wählen, so könnte man die Rohrregister nicht in einfacher Weise nebeneinanderanordnen.the well-known Roch pressure feed water preheaters have quite a few few heat exchanging pipes, mostly only two rows, at the intermediate headers connected. So this intermediate collector is no larger in its outer diameter to be carried out as it corresponds to z '; ei adjacent heat-exchanging tubes, you have been forced to use a much higher feed water speed to allow at the connecting end of the intermediate collector on the distributor and on the collector than in the heat exchanging tubes. One would have a larger diameter of the intermediate collector choose, the pipe registers could not be arranged next to one another in a simple manner.

Es hat sich bei der bekannten Bauweise gezeigt, daß die hohe Speisewassergeschwindigkeit zu Schäden durch Erosionskorrosion an den Anschlüsseln der wärmetauschenden Rohre geführt hat. Bei Schäden dieser Art wurde weiterhin festgestellt, daß ein Versatz am Anschluß des wärmetauschenden Rohres und eine scharfkantige Form der Bohrungen in den Zwischensammlern tesonders nachteilig sind.It has been shown in the known construction that the high feed water speed to damage due to erosion corrosion on the connections of the heat-exchanging pipes has led. In the case of damage of this type, it was also found that an offset at the connection of the heat-exchanging pipe and a sharp-edged shape of the holes are particularly disadvantageous in the intermediate collectors.

Diese Nachteile -assel sich vermeiden, wenn vor und nach der Durch führung der Verbindung der wärmetauschenden Rohre mit den Zwischensammlern, letztere innen zugänglich sind und einen ausreichend großen Innendurchmesser aufweisen.These disadvantages -assel avoid when before and after through management of the connection of the heat exchanging pipes with the intermediate headers, the latter are accessible from the inside and have a sufficiently large inside diameter.

Eei der Erfindung werden Zwischensammler vorgesehen, die in ihrem Durchmesser so bemessen sind, daß die Speisewassergeschwindigkeit diejenige in den wärmetauschenden Rohren nicht übersteigt.Eei the invention intermediate collectors are provided in their Diameters are dimensioned so that the feed water speed that in the heat-exchanging tubes.

Weiterhin sind diese Zwischensammler mindestens im Bereich der Anschlüssse der wärmetauschenden Rohre in Richtung ihrer Längsachse geteilt. Dadurch ist es möglich, die Herstellung und Prüfung der Rohranschlüsse an den Zwischensammlern in optimaler Weise auszuführen. Beim Anschweißen der Rohre von außen ist es möglich, diese Rohre genau zu zentrieren, die einwandfreie Bindung der Wurzelnaht zu prüfen und etwa vorhandenes Material, welches aus der Schweißnaht nach innen gelaufen ist, zu entfernen.Furthermore, these intermediate collectors are at least in the area of the connections the heat-exchanging tubes divided in the direction of their longitudinal axis. This is how it is possible, the production and testing of the pipe connections at the intermediate headers to be carried out in an optimal way. When welding the pipes from the outside, it is possible to center these pipes exactly, to check the perfect binding of the root suture and any material that has run inwards from the weld seam, to remove.

Die Aufteilung der Zwischensammler in Längsrichtung gestattet es weitere hin, durch Verwendung geeigneter Werkzeuge, gegebenenfalls im warmen Zustand, die Anschlußstellen nippelartig auszuprägen. Auf diese Weise ist ohne großen Aufwand die Herstellung eines optimal geformten Einlaufes des Speisewassers in jedes wärmetauschende Rohr und seine einwandfreie Kontrolle möglich.The division of the intermediate collector in the longitudinal direction allows further by using suitable tools, if necessary in a warm state, the Embossing connection points like nipples. This way is without much effort the production of an optimally shaped inlet of the feed water in each heat exchanger Pipe and its perfect control possible.

Die innen zugänglichen, längsgeteilten Zwischensammler gestattet es weiterhin, durch an sich bekannte, automatische Schweißverfahren, die wärmetauschenden Rohre durch Ausführung der Verbindungsnaht vom Inne-i raum des Zwischensammlers her anzuschließen. Dadurch gelingt es Schweißungen von optimaler Güte und Gleichmäßigkeit herzustellen, die sich leicht kontrollieren lassen.The intermediate collector, which is accessible from the inside, is split lengthways furthermore, by means of automatic welding processes known per se, the heat-exchanging Pipes by making the connection seam from the interior of the intermediate collector to connect. This enables welds of optimum quality and uniformity that are easy to control.

Bei längsgeteilten Zwischensammlern, die aus zwei Halbschalen bestehen, ist es möglich, an jede der beiden Halbschalen eine Anzahl wärmetauschen der Rohre anzuschließen. Nach diesen ertigungsschritt werden beide Halbschalen miteinander verschweißt und an den Enden verschlossen.In the case of longitudinally divided intermediate collectors, which consist of two half-shells, it is possible to heat exchange a number of tubes on each of the two half-shells to connect. After this manufacturing step, both half-shells are joined together welded and sealed at the ends.

Nun ist es möglich, das Rohrregister durch Druckproben oder Leckteste zu prüfen.It is now possible to test the pipe register by pressure tests or leak tests to consider.

Die Anordnung derartic-er Zwischensammler in Wärmetauschern kann beliebig erfolgen. Insbesondere ist die Anordnung senkrecht zur Hauptachse des Apparates oder auch parallel dazu vorteilhaft. Zweckmäßigerweise werden die Zwischensammler benachbarter Rohrregister versetzt zueinander anangeordnet. Dabei ist es weiterhin möglich, alle Eintritts- und Austrittszwischensammler an einem Ende des Apparates an zubringen. Es kann aber auch von Vorteil sein, die Anordnung so zu treffen, daß die Eintritt zwischensammler alle am unteren, die Austrittszwischensammler alle am oberen Ende des Dampfmantels eines. senkrecht aufgestellten Hochdruckvorwärmers liegen. So gelingt es in einfacher Weise, eine untenliegende Kondensatkühl zone zu verwirklichen.The arrangement of such intermediate collectors in heat exchangers can be as desired take place. In particular, the arrangement is perpendicular to the main axis of the apparatus or also advantageous in parallel. The intermediate collectors are expediently adjacent pipe register arranged offset to one another. It is still there possible, all inlet and outlet intermediate collectors at one end of the apparatus to spend. But it can also be advantageous to make the arrangement so that the entry intermediate collectors all at the bottom, the exit intermediate collectors all at the upper end of the steam jacket of a. vertically installed high pressure preheater lie. This makes it easy to create a condensate cooling zone below to realize.

Die Zugänglichkeit der einzelnen Zwischensammler wird erreicht, indem an einem Ende ein Verschluß, z.B. ein selbstdichtender Hochdruokverschluß oder eine aufgeschweißte Kappe vorhanden ist, wobei dieser Verschluß im wesentlichen fluchtend in Richtung der Achse des Zwischensammlers angeordnet ist. Nach Entfernen dieses Verschlusses ist die Zugänglichkeit des Innenraumes des Zwischensammlers gegeben.The accessibility of the individual intermediate collector is achieved by at one end a closure, e.g. a self-sealing high-pressure closure or a welded-on cap is present, this closure being substantially in alignment is arranged in the direction of the axis of the intermediate collector. After removing this Closure, the accessibility of the interior of the intermediate collector is given.

Dabei ist es möglich, diese Verschlüsse nach der Erfindung innerhalb oder außerhalb des Dampfmantels eines Hochdruckvorwärmers anzuordnen.It is possible to use these closures according to the invention within or to be placed outside the steam jacket of a high pressure preheater.

Im erstgenannten Fall ist es erforderlich, in bekannter Weise den Dampfmantel zu öffnen und soweit gegenüber dem Rohrsystem in seiner Lage relativ zu verändern, daß der Verschluß der zur Reparatur zu öffnenden Zwischensammler zugänglich wird. Zur Auffindung des defekten Rohres preßt man jedes der an diesem Zwischensammler angeschlossenen wärmetauschenden Rohre einzeln mit bekannten Vorrichtungen ab.In the former case, it is necessary in a known manner Open steam jacket and so far relative to the pipe system in its position to change that the closure of the intermediate collector to be opened for repair is accessible will. To find the defective pipe, press each of the intermediate collectors connected heat-exchanging tubes individually with known devices.

Sind jedoch die Verschlüsse der Zwischensammler außerhalb des Dampfmantels angeordnet, so kann die Reparatur ohne Öffnen des Dampfmantels unmittelbar vorgenommen werden. Dabei besteht der Vorteil, daß mit Hilfe einer Druckprobe oder eines Lecktests das oder die beschädigtenOhre unmittelbar herausgefunden werden können. Das Dichtsetzen kann in bekalter Weise durch eingepreßte Stopfen, Verwendung von ExplosiÇstopfen u. dgl. erfolgen.However, the closures of the intermediate collector are outside the steam jacket arranged, the repair can be carried out immediately without opening the steam jacket will. The advantage here is that with the help of a pressure test or a leak test the damaged ear (s) can be identified immediately. The sealing can be done in a cold way by means of pressed-in stoppers, use of explosive stoppers and the like.

Die Zwischensammler sind nach der Erfindung unmittelbar oder mit Hilfe besonderer Leitungen mit den Verteilern oder Sammlern, mit entsprechenden Rohrleitungen oder auch direkt mit Zwischensanunlern anderer Apparate verbunden. In den beiden erstgenannten Fällen ist es wiederum möglich, durch Druckproben oder Leckteste an oder in den Verteilern, Sammlern oder Rohrleitungen festzustellen, An welchen Zwischensammlern bzw.The intermediate collectors are according to the invention directly or with the aid special lines with the distributors or collectors, with appropriate pipelines or directly connected to other devices in between. In both In the former cases, it is again possible to carry out pressure tests or leak tests or in the distributors, collectors or pipelines to determine at which intermediate collectors respectively.

Rohrregistern eine Undichtigkeit besteht.There is a leak in the pipe register.

Im Sinne der Erfindung ist es nicht ausschlaggebend, ob der Verteiler und/oder der Sammler innerhalb oder außerhalb des Mantels anordnet sind.Weiterhin können die Zwischensammler den Verteiler und den Sammler auf die Weise durchdringen, daß die \(erschlüse beispielsweise oberhalb, die Zone mit den Anschlüssen der wärmetauschenden Rohre jedoch unterhalb des Verteilers oder Sammlers angeordnet sind.In the context of the invention, it is not decisive whether the distributor and / or the collector is arranged inside or outside the jacket. Furthermore the intermediate collectors can penetrate the manifold and the collector in such a way that the \ (open up, for example above, the zone with the connections However, the heat exchanging tubes are arranged below the distributor or collector are.

Vorteilhaft ist es, dem Rohrsystem, welches aus einer Anzahl von Rohrregistern zusammengesetzt ist, einen quadratischen oder nahezu quadratischen Querschnitt zu geben. Dadurch wird-bei einfacher Fertigung eine große Anzahl gleicher Teile, wie ROhrschlanger, Zwischensammler, Halterungen usw. erreicht. Die Rohrhalterungen können beispielsweise aus gevrellten Flacheisen hergestellt sein, welche an ihren Enden mit Löchern über Bolzen gesteckt sind. Diese Flacheisen dienen als Haltekonstruktion zur Vermeidung gefährlicher Rohrschwingungen und zusätzlich innerhalb von Enthitzungs- und Kondensatkühlzonen als strömungsleitende Mittel um die Rohre. Dabei erfolgt die Anordnung diser Halterungen in entsprechenden Abständen voneinander und bei benachbartenRohrregistern so gegeneinander versetzt, daß ein unmittelbarer Zusammenbau ohne Zwischenraum möglich ist.It is advantageous to the pipe system, which consists of a number of pipe registers is composed to have a square or nearly square cross-section give. As a result, a large number of identical parts, such as Reached pipes, intermediate collectors, brackets, etc. The pipe brackets can For example, be made of corrugated flat iron, which at their ends are plugged with holes over bolts. These flat bars serve as a support structure to avoid dangerous pipe vibrations and additionally within desuperheating and condensate cooling zones as flow directing means around the pipes. This takes place the arrangement of these brackets at appropriate distances from each other and at adjacent pipe registers offset from one another so that an immediate assembly is possible without a gap.

Es ist zweckmäßig, die wärmetauschenden Rohre alle mit einem einheitlichen Riegeradius zu versehen. Dabei wird eine gute Fullundg des mantels mit wärmetauschenden Rohren, eine gute Kompensation von Längenänderungen durch die geraden Rohrstücke quer zur Hauptachse des Apparates und die Möglichkeit erreicht, auch in diesen Bereichen der Rohrregister in einfacher Weise die erforderlichen Hohrhalterungen anzubringen. Weiterhin kann man die einzelnen Rohrschlangen mit Hilfe einer automatischen Riegevorrichtung besonders wirtschaftlich herstellen, da nur eine einzige Biegeschablone benötigt wird und alle Rohrschlangen nur in einer Ebene verformt werden. Bei senkrecht angeordneten Hochdruckvorwärmern besteht hierbei auch die Möglichkeit, eine untenliegende Kühl zone mit moanderartig geformten Rohren von nahezu beliebiger Größe in einfacher und wirtachaftlicher Weise herzustellen. Dabei kann das Kondensat des Heizdampfes ebenfalls mäanderartig oder senkrecht von oben nach unten geführt werden, wobei eine partielle Ausdampfung dieses Kondensates infolge von geodätische3 Entlastung ausgeschlossen ist. Diese Gefahr besteht nämlich bei den bekannten Konstruktionen, bei denen das kondensat in der Kühlzone senkrecht nach oben geführt werden muß.It is useful to have the heat-exchanging tubes all with a single unit To be provided with a radius of curvature. This means that the jacket is well filled with heat exchangers Pipes, a good compensation for changes in length due to the straight pipe sections transversely to the main axis of the apparatus and the possibility also achieved in these areas the pipe register in a simple way to attach the required Hohrhalterungen. In addition, the individual pipe coils can be checked with the help of an automatic locking device Manufacture particularly economically, as only a single bending template is required and all pipe coils are only deformed in one plane. When arranged vertically High-pressure preheaters also have the option of a cooling below zone with meandering shaped pipes of almost any size in a simple and to produce economically. The condensate of the heating steam also meander-like or vertically from top to bottom, where partial evaporation of this condensate as a result of geodetic3 discharge is excluded. This danger exists in the known constructions, where the condensate in the cooling zone has to be led vertically upwards.

Seisewasser-Hochdruckvorwärme nach der Erfindung und Verfahren zu ihrer KErstellung sind an einer Reihe von beispielen näher erläutert.Sea water high pressure preheating according to the invention and method their creation are explained in more detail using a series of examples.

In den Fig. 1, 3, 4 und 7 sind Schnitte bzw. Teilschnitte durch der artige Apparate gezeigt, bei denen die wärmetauschenden Rohre der Üversichtlichkeit halber nur mit ihren gemeinsamen äußeren begrenzungen in Bandform dargestellt sind.1, 3, 4 and 7 are sections or partial sections through the like apparatus shown in which the heat-exchanging tubes of the unpredictability are shown only with their common outer boundaries in ribbon form for the sake of time.

In ltig. 1 ist ein Längsschnitt durch einen Teil eines Hochdruckvorwärmors dargestellt, dessen Ansicht in Pfeilrichtung A in Fig. 2 gezeigt ist. ßig. 3 ist der Schnitt quer zur Hauptachse des Apparates bei III-ItI. Gleiche Teile tragen in Fig. 1 bis 3 die gleichen Bezugszeichen. Der Dampfmantel 1 ist mit dem gewölbten Boden 2 verbunden, duch welchen die Zwischensammler 3 und 4 hindurchgeführt sind. Diese Zwischensammler 3, 4 sind im Anschlußbereich der wärmetauschenden Rohre 6 durch eine Anzahl von Längsschweißnähten verbunden. Die warmetauschenden Rohre verlaufen mit ihren Durchflußwegen 7 bis 11 in Längsrichtung durch den Apparat. Die einzelnen Rohrreister, die aus je einem Zwischensammler 3 bzw. 4, den wärmetauschenden Rohren 6 bis 11 und einem weiteren., nicht mehr dargestellten Zwischensammler bestehen, werden durch halterungen 12 und hnker 13 zusammengehalten. Die Zwischensammler 3 und 4 sind an ihren Enden mit Kappen 14 verschlossen. Die Zwischensammler 3 sind mit Hilfe von Rohrstücken 15 mit dem Sammler 16 verbunden, während die Zwischensammler 4 an beiden Seiten des Sammlers 16 so befestigt sind, daß ihre Längsachsen fluchten. Der Sammler 16 ist mit einem Deckel 17 auf einer Seite verschlossen. Das aus den wärmetauschenden Rohren 6 bis 12 kommende Speisewasser gelangt in die Zwischensamniler 3 bzw 4 und von dort in den Sammler 16, den es in Pfeilrichtung 18 verläßt. Der Weizdampf tritt durch den Stutzen 19 in Pfeilrichtung 20 in den Vorwärmer ein, wobei ein Prallblech 21 vorgesehen ist, um die Rohre 6 zu schützen.In valid. 1 is a longitudinal section through part of a high pressure preheater shown, the view of which is shown in the direction of arrow A in FIG. thirty. 3 is the section transverse to the main axis of the apparatus at III-ItI. Wear the same parts 1 to 3 have the same reference numerals. The steam jacket 1 is curved with the Floor 2 connected, through which the intermediate collector 3 and 4 are passed. These intermediate collectors 3, 4 are in the connection area of the heat-exchanging tubes 6 connected by a number of longitudinal welds. The heat exchanging pipes run with their flow paths 7 to 11 in the longitudinal direction through the apparatus. The single ones Rohrreister, each from an intermediate collector 3 or 4, the heat-exchanging pipes 6 to 11 and a further., No longer shown intermediate collector exist, are held together by brackets 12 and 13. The intermediate collectors 3 and 4 are closed with caps 14 at their ends. The intermediate collectors 3 are with the help of pipe pieces 15 connected to the collector 16, while the intermediate collector 4 are attached to both sides of the collector 16 so that their longitudinal axes are aligned. The collector 16 is closed with a cover 17 on one side. That from the Feed water coming from the heat-exchanging pipes 6 to 12 reaches the intermediate sampler 3 or 4 and from there into the collector 16, which it leaves in the direction of arrow 18. Of the Wheat steam enters the preheater through the nozzle 19 in the direction of arrow 20, wherein a baffle plate 21 is provided to protect the tubes 6.

In Fig. 4 ist ebenfalls in einem Längsschnitt ein Teil eines Speisewasser-Hochdruckvorwärmers dargestellt. Der Dampfmantel 31 ist mit dem gewölbten Boden 32 mit Hilfe der Schweißnaht 43 verbunden. Durch den gewöbten Boden 32 führen die Leitungen 33 und 34 hindurch, welche an den im Vorwärmer befindlichen Enden mit den Z«ischensammlern 35 verbunden sind. Diese quer zur Apparatelängsachse angeordneten Zwischensammler 35 haben eine Mitteltrennwand 36 und n den Enden die Verschlußdeckel 37. Weiterhin besitzen sie Längsschweißnähte 46. Die Verbindungsrohre 34 sind mit den Rohren 47 verbunden, welche z.B. zu einem anderen Vorwärmer gehören können.In Fig. 4, a part of a feedwater high pressure preheater is also in a longitudinal section shown. The steam jacket 31 is connected to the curved bottom 32 with the aid of the weld seam 43 connected. The lines 33 and 34 lead through the arched bottom 32, which are connected to the cell collectors 35 at the ends located in the preheater are. These intermediate collectors 35, which are arranged transversely to the longitudinal axis of the apparatus, have a Middle partition 36 and n the ends of the closure cover 37. They also have Longitudinal welds 46. The connecting pipes 34 are connected to the pipes 47, which e.g. can belong to a different preheater.

An den Zwischensammlern 35 sind die wärmetamschenden Rohre 38 bis 41 befestigt, die in vier Durchflußwegen im Vorwärmer angeordnet sind.On the intermediate collectors 35 are the heat-exchanging tubes 38 to 41 attached, which are arranged in four flow paths in the preheater.

Die einzelnen Rohrregister sind durch die Halterungen 42 zusammengefaßt. Die Verbindungsrohre 33 sind mit dem Speisewasser-Verteiler 43 verbunden, welchem das Speisewasser zuläuft. Das aufgewärmte Speise wasser verläßt die Leitungen 34 in Pfeilrichtung 44.The individual pipe registers are combined by the brackets 42. The connecting pipes 33 are connected to the feed water manifold 43, which the feed water is flowing in. The heated feed water leaves the lines 34 in the direction of arrow 44.

In Pig. 5 ist der Schnitt quer zur Hauptachse eines Zwischensammlers dargestellt. Dieser Zwischensammier 51 besteht aus zwei Ha]bschalen 52 und 59, die durch die Längsschweißnähte 60 miteinander verbunden sind. An der Halbschale 52 sind Anschlußnocken 53 vorhanden, an welchen mit Hilfe der Schweißungen 56 die warmetauschenden Rohre 54 befestigt sina. Diese Rohre sind entsprechend der Biegeradien 55 so geformt, daß ihre Anschlußenden die Richtung auf die Zwischensammlerachse haben. Die Löcher 57 in der Halbschale 52 sind konisch ausgeführt und am Eintritt des Speisewassers mit dem Radius 58 abgerundet.In Pig. 5 is the section transverse to the main axis of an intermediate collector shown. This intermediate collector 51 consists of two Ha] bshalen 52 and 59, the are connected to one another by the longitudinal weld seams 60. On the half-shell 52 connection cams 53 are available, on which with the help of welds 56 the heat exchanging Tubes 54 attached to sina. These tubes are shaped according to the bending radii 55 so that that their connection ends have the direction of the intermediate collector axis. The holes 57 in the half-shell 52 are conical and at the inlet of the feed water rounded off with a radius of 58.

Die Herstellung und der Zusammenbau dieser für die Erfindung wesentlichrn Teile erfolgt auf folgende Weise: Das Rohr 51 wird in Längsrichtung zweimal geteilt. Die Halbschale 52 wird an den Stellen der Löcher 57 vorgebohrt und erwärmt. Dann werden die Nocken 53 ausgeprägt, wobei gleichzeitig die konischen Löcher 57 und die Abrundungen58 entstehen. Die wärmetauschenden Rohre erhalten die erforderlichen biegungen mit dem Radius 55. Die Schweißkanten an diesen Rohren 54 und an den Nippeln 53 werden fertig bearbeitet. Dann werden die Rohre 54 in Schweißposition gebracht und vom Ilmenraum des Zwischensammlers 51 her durch die Schweißnähte 56 befestigt. Nach einer Kontrolle wird die Halbschale 59 mit der Halbschale 52 durch die Schweißnähte 60 verbunden. In gleicher Weise werden die anderen Enden der wärmetauschenden Rohre 54 und der andere Zwischensammler, welche in Fig. 5 nicht dargestellt sind, bearbeitet und miteinander verbunden..The manufacture and assembly of these are essential to the invention Dividing is done in the following way: The pipe 51 is divided twice in the longitudinal direction. The half-shell 52 is pre-drilled at the locations of the holes 57 and heated. then the cams 53 are pronounced, at the same time the conical holes 57 and the roundings58 arise. The heat exchanging tubes receive the necessary bends with radius 55. The welded edges on these pipes 54 and on the nipples 53 are finished. Then the tubes 54 are brought into welding position and fastened by the weld seams 56 from the ilm space of the intermediate collector 51. After a check, the half-shell 59 with the half-shell 52 is through the weld seams 60 connected. In the same way, the other ends of the heat exchanging tubes 54 and the other intermediate collector, which are not shown in FIG. 5, processed and connected to each other ..

Nach Verschließen der Zwischensammler 51 kann das Rohrregister durch eine Druckprobe oder einen Lecktest geprüft und mit weiteren Rohrregistern zu einem Rohrsystem vereinigt werden.After the intermediate collector 51 has been closed, the pipe register can pass through a pressure test or a leak test checked and combined with other pipe registers to one Pipe system to be united.

In Fig. 6 ist der Schnitt durch einen Teil eines Rohrregisters während der Fertigung gezeigt. Die wärmetauschenden rohre 61 bis 65 sind im Querschnitt gezeichnet. Der Zusammenbau es Rohrregisters erfolgt in der Weise, daß die Rohrhalterung 67 mit den darin eingeschweißten Ankern 73 zuerst mit den Rohren 61 zusamnengebaut wird, dann wird die Rohrhalterung 68 über die Anker 73 gezogen und die nächste Lage der wärmetauschenden Rohre 62 eingebracht. In gleicher Weise folgen die Rohrhalterung 69, die Rohre 63 und die Rohrhalterung 70. Letztere wird mit Hilfe der Stifte 71 an den Ankern 73 gehalten. Anschließend werden in gleicher Weise die Rohre 64, die Halterung 72, die Rohre 65 usw. montiert, bis das Rohrregister fertig ist. Nach der Erfindung ist es zweckmäßig, den Zusammenbau der wärmetauschenden Rohre 61 bis 65 mit der Ausführung der Schweißverbindungen, die als Schweißnähte 56 in Fig. 5 dargestellt sind, reihenweise gleichzeitig vorzunehmen.In Fig. 6 is the section through part of a pipe register during shown during manufacture. The heat exchanging tubes 61 to 65 are in cross section drawn. The assembly of the pipe register is done in such a way that the pipe holder 67 with the anchors 73 welded into it, first assembled with the tubes 61 is, then the pipe holder 68 is pulled over the anchor 73 and the next layer of the heat exchanging tubes 62 are introduced. The pipe brackets follow in the same way 69, the tubes 63 and the tube holder 70. The latter is secured with the help of the pins 71 held on the anchors 73. Subsequently, the tubes 64, the Bracket 72, pipes 65, etc. mounted until the pipe register is ready. To of the invention, it is useful to assemble the heat exchanging tubes 61 to 65 with the execution of the welded connections, which are shown as welds 56 in FIG. 5 are shown to be carried out in rows at the same time.

In Fig. 7 ist der Längsschnitt durch den unteren Teil eines stehend angeordneten Hochdruckvorwärmers gezeigt. In Fig. 8 ist die Ansicht dieses Apparates in Pfeilrichtung B dargestellt. Der Dampfmantel 81 ist durch den gewölbten Boden 82 unten verschlossen, durch welchen die Zvzischensammler 83 und 84 dringen. iese besitzen Längsschweißnähte 85 im Bereich des Anschlusses der wärmetauschenden Rohre 86, die in mehreren Wegen 87 die Kondensatkühlzone bilden und dann in die Kondensationszone 88 und 89 übergehen, die nur teilweise in Fig. 7 gezeigt ist. Der Wasserstand des Kondensates wird in Höhe 90 gehalten.In Fig. 7 the longitudinal section through the lower part of a is upright arranged high pressure preheater shown. In Fig. 8 is the view of this apparatus shown in the direction of arrow B. The steam jacket 81 is through the domed bottom 82 closed at the bottom, through which the intermittent collectors 83 and 84 penetrate. hese have longitudinal weld seams 85 in the area of the connection of the heat-exchanging pipes 86, which form the condensate cooling zone in several ways 87 and then into the condensation zone 88 and 89, which is only partially shown in FIG. The water level of the Condensate is kept at level 90.

Die Kondensatkühlzone ist mit Blechen 91 ummantelt und besitzt Schikanen 92 zur Strömungsführung. Das abgekühlte Kondensat verläßt den Vorwärmer durch den Stutzen 93 in ifeilrichtung 98. Das vorzuwärmende Speisewasser tritt in Pfeilrichtung 97 in den Verteiler 96 ein und gelangt von dort in die Zwischensammler 84 und nach Passieren der Leitungen 95 auch in die Zwischensammler 83. Diese Zwischensammler 83 und 84 sind mit Kappen 94 an ihren Enden verschlossen.The condensate cooling zone is covered with metal sheets 91 and has baffles 92 for flow guidance. The cooled condensate leaves the preheater through the Connection 93 in direction 98. The feed water to be preheated occurs in the direction of the arrow 97 enters the distributor 96 and passes from there into the intermediate collector 84 and after The lines 95 also pass into the intermediate header 83. This intermediate header 83 and 84 are closed with caps 94 at their ends.

Claims

1.) High pressure feed water preheater, in which the heat exchanging pipes Connected via intermediate collectors to the distributor and the collector for the feed water are, characterized in that the intermediate collector (3, 4, 36, 83, 84) with the help from lids or closures (14, 37, 94) accessible on the inside and in their cross-section are dimensioned so that the maximum feed water velocity occurring in them is not greater than that in the heat exchanging tubes (6 to 11, 38 to 41, 86 to 89).

2. High pressure feed water preheater according to claim 1, characterized in that that the intermediate collector (4, 84) immediately rait the distributor (96) or collector (16) of the feed water are connected and penetrate this in a straight direction.

3. High pressure feed water preheater according to claim 1, characterized in that that the intermediate collector (3, 35, 83) with the help of branching lines (15, 33, 34, 95) with the distributor (43, 96, the collector (16) or other feed water lines (47) are connected.

4. High pressure feed water preheater according to claim 1 to 3, characterized characterized in that the pipe system consists of a number of g] cal or similar pipe registers is built up, with this pipe register (6, each consisting of two intermediate collectors (3, 4, 35, 83, 84) and a number of heat exchanging tubes (6 to 11, 38 to 41, 86 to 89), the pipe system having an approximately square cross-section.

5. High pressure feed water preheater according to claim 4, characterized in that that the pipe system has a number of feed water paths (7 to 11, 38 to 41, 88, 89) parallel to the longitudinal axis of the preheater and further feed water paths (87) perpendicular owns to it.

6. High pressure feed water preheater according to claim 1 to 5, characterized characterized in that the heat exchanging tubes (6 to 11, 38 to 41, 54, 61 to 65, 86 to 89) have the same bending radius (55) and essentially in run on only one level.

7. high pressure feed water preheater according to claim 1 to 6, characterized characterized in that the heat exchanging tubes (61 to 65) by split brackets (67 to 70, 72) are integrated in the individual pipe registers (6), which are next to each other are arranged, are attached offset to one another, these brackets (67 to 70, 72) to guide the flow of the medium around the heat-exchanging tubes (6 to 11, 38 to 41, 86 to 89).

8. Process for the manufacture of a high pressure feed water preheater according to claims 1 to 4, characterized in that the intermediate collectors (3, 4, 35, 51, 83, 84) are made of longitudinally divided pipe pieces (52, 59), which after the Fasten the heat exchanging tubes (6, 38, 41, 54, 86) by means of longitudinal welds (5, 46, 60, 85).

9. The method according to claim 8, characterized in that from the Half-shell (52) of the intermediate collector (51) connecting nipple (53) are pressed out and thereby a conical opening (57) with a rounded portion (58) is formed.

10. The method according to claim 9, characterized in that the heat-exchanging Pipes (54) are connected to the connecting nipples (53) by a welding process, in which the welds (56) are placed from the interior of the intermediate collector (51) will.

11. The method according to claim 8 to 10, characterized in that the heat exchanging tubes (6-11, 38-41, 54, 61-65, 87-89) inside Fit each pipe register (6N in rows with the brackets (67 to 70, 72) and attached to the intermediate collectors (3, 4, 36, 51, 83, 84) in the same sequence.

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