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Dampfumformer für Kraftanlagen Die Erfindung bezieht sich auf Dampfumformer
für Kraftanlagen, bestehend aus einem Wärmeaustauschbehälter, in dem durch die Wärme
von Niederdruckdampf, z. B. Abdampf einer Hochdruckdampfturbine, mittelbar neuer
Frischdampf von niedrigerer Spannung erzeugt wird. In dem Wärmeaustauschbehälter
ist ein Raum mit einer Trennwand abgeteilt, der zum Zu- und Ableiten. des in U-förmigen,
in den Wasserraum des Wärmeaustauschbehälters hineinragenden Rohren geführten Heizmittels
dient. Bei derartigen Dampfumformern steht für den Wärmeaustausch zwischen dem als
Heizdampf wirkenden Niederdruckdampf und dem erzeugten Sattdampf nur ein geringer
Temperaturunterschied zur Verfügung, der höbhstenseinige wenige Grade über" io°,
jedoch vorteilhaft unterhalb i o' liegt. Die erforderliche Heizfläche ist deshalb
sehr groß, und es ist die Aufgabe zu lösen, diese große Heizfläche aus Rohren auf
einem möglichst kleinen Raum, nämlich in dem etwa trommelförmig gestalteten Austauschbehälter,
unterzubringen. Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe. in der Weise, daß für
je zwei Gruppen von nachentgegengesetzten Richtungen in den Wasserraum des Wärmeaustauschbehälters
hineinragenden Heizrohren ein gemeinsamer begehbarer Raum oder Schacht vorgesehen
ist, in dessen gegenüberliegenden Wänden die Enden der Heizrohre befestigt sind.
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Es war bei Wärmeaustauschern bekannt, für jede Gruppe von Austauschrohren
auch einen eigenen Raum mit einer Trennwand zum Zu- und Ableiten des Heizmittels
vorzusehen. Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird aber bei zwei Gruppen von
Wärmeaustauschrohren stets ein Raum für die Zu- und Ableitung des Heizmittels gespart.
. Dieser ersparte Raum kann dann für Unterbringung von wirksamer Heizfläche ausgenutzt
werden. Es besteht also die Möglichkeit, bei einer bestimmten Länge des Behälters
mehr Heizfläche unterzubringen als bei den erwähnten bekannten Anordnungen. Zudem
'handelt es sich dort um eine Vorrichtung zum Erzeugen von Hochdruckdampf oder um
einen Speisewasservorwärmer
bzw. um eine Vorrichtung zum Eindampfen
der Laugen in Natronkesseln. Hier liegen aber andere Verhältnisse und Bedingungen
vor als bei einem Dampfumformer zum Erzeugen von niedrig gespanntem Dampf. Insbesondere
bei einem Speisewasservorwärmer kann der gesamte Raum des Austauschbehälters mit
Rohren ausgefüllt werden. Der Raum, dessen eine Wand die Enden der Austauschrohre
aufnimmt, ist bei den bekannten Vorrichtungen zudem nicht begehbar. Die Anordnung
gemäß der Erfindung hat durch die Begehbarkeit des abgeteilten Raumes den weiteren
Vorteil, daß die Befestigungsstellen in d; m abgeteilten Raum leicht zugänglich
sind, so daß gegebenenfalls Ausbesserungen an den Befestigungsstellen vorgenommen
und Röhre ausgewechselt werden können.
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Weiter ist noch zu erwähnen, daß die Möglichkeit besteht, den Dampfumformer
gemäß einer besonderen vorteilhaften Ausführungsform beliebig zu vergrößern durch
Nebeneinanderschalten mehrerer Wärmeaustauscheinrichtungen in der Längsrichtung
des Behälters. Auf diese Weise wird die Leistung des Umformers beliebig erhöht.
Auch lassen sich die Wände bzw. der Mantelteil des abgeteilten begehbaren Raumes
des Austauschbehälters unmittelbar mit den Mantelteilen der seitlichen Räume dieses
Behälters verbinden. Unzulässige Baustoffbeanspruchungen treten dabei nicht auf,
da bei dem geringen Temperaturunterschied zwischen Heizdampf und erzeugtem Dampf
die Wandtemperaturen nur sehr wenig voneinander abweichen, besonders wenn die Mantelteile
miteinander durch Schweißen verbunden werden.
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Die Zeichnung stellt zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
dar.
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Abb. i zeigt die eine Ausführungsform in einem senkrechten Längsschnitt.
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Abb.2 ist ein Querschnitt hierzu, und Abb.3 zeigt eine zweite Ausführungsform
in einem senkrechten Längsschnitt.
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Der Dampfumformer besteht aus einem trommelartigen Behälter i, welcher
das zu verdampfende Wasser aufnimmt. Dieses Wasser wird verdampft durch Abgabe der
Wärme von kondensierendem Dampf in Röhren 2, welche bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
als haarnadelförmige Rohre ausgeführt und in dem Wasserraum des Behälters i angeordnet
sind. Die Enden dieser Rohre sind in Wänden 3 durch Einwalzen oder auf andere Weise
befestigt. Die Wände 3 sind so angeordnet, daß sie in dem Behälter i einen oder
mehrere begehbare Räume oder Schächte 4 abteilen, welche wiederum durch eine waagerechte
Trennwand 5 unterteilt sind. Der dadurch entstehende obere Teil des Raumes 4 dient
zur Zuleitung des Heizdampfes aus einer Leitung 6, die beispielsweise Abdampfleitung
einer Hochdruckdampfturbine ist. Aus dem unteren Teil des Raumes 4 wird der Heizdampf
bzw. sein Kondensat durch einen Stutzen 7 abgeleitet. Die Trennwand 5 ist mit Löchern
8 versehen, um etwa vom Heizdampf mitgeführtes Wasser in den unteren Teil des Raumes
4 unmittelbar abzuführen, ohne daß dieses Wasser die Heizrohre 2 durchfließt. Die
Anordnung der Rohre ist so, daß das eine Ende eines jeden Rohres 2 in den oberen
Teil und das andere Ende in den unteren Teil des Raumes 4 aus-bzw. einmündet. Die
Wände 3, welche die Enden der Rohre 2 aufnehmen, sind mit den Mantelteilen des Behälters
i verbunden. Auf diese Weise wird der ganze Behälter i in drei Räume unterteilt,
von denen der Raum 4 die Enden der Rohre 2 aufnimmt, in welchen beibeispielsweise
ein Druck von 15 atü, entsprechend einer Sättigungstemperatur von 197°C, herrscht,
während die beiden seitlichen Räume des Behälters, die unter einem Druck von 12
atü, entsprechend einer Temperatur von 187°C, stehen, die Rohrschlangen 2 enthalten.
Diese sind, wie der Querschnitt nach Abb.2 erkennen läßt, in senkrechten Ebenen
angeordnet. Der durch den Heizdampf durch Abgabe seiner Wärme über die Rohre 2 an
das Wasser erzeugte Dampf wird durch Stutzen 9 entnommen. Die beiden seitlichen
Räume des Behälters i sind unten durch Wasserrohre io und oben durch Dampfrohre
i i miteinander verbunden. An den Stirnseiten des Behälters i sind genügend große
Deckel 12 angebracht, so daß die Austauschrohre 2 von außen, z. B. zum Zwecke der
Reinigung, leicht zugänglich sind.
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Im Betriebe ist zwischen dem Raum q, und den seitlichen Räumen des
Behälters i nur ein geringer Druckunterschied von etwa 3 at bis 5 at vorhanden.
Jedoch kann es z. B. beim Anheizen und beim Abstellen der Dampferzeugung vorkommen,
daß sich größere Druckunterschiede zwischen den genannte Räumen einstellen bzw.
nur in dem Raum 4 der volle Druck des Heizdampfes herrscht. Um hierbei eine unzulässige
Beanspruchung der Wände dieser Räume zu vermeiden, kann eine Druckausgleichvorrichtung
vorgesehen werden, wie sie die Abb. i zeigt.
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Die Abb. 3 zeigt einen Dampfumformer mit einer im Vergleich zu dem
Umformer nach Abb. i größeren Leistung. Zu diesem Zwecke sind in dem Behälter i
zwei Wärmeaustauscheinrichtungen entsprechend Abb. i in der axialen Längsrichtung
des Behälters i nebeneinander angeordnet.