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Aus parallel geschalteten Rohrsehlangen bestehende Wandauskleidung für Feuerkammerwinde, insbesondere von Dampferzeugern.
Die Erfindung bezieht sich auf eine aus Rohren gebildete Wandauskleidung für Feuerkammerwände von Wärmeaustauschern, insbesondere Dampferzeugern. Solche Rohrauskleidungen bestehen in der Regel aus einer Vielzahl parallel geschalteter Rohre, die von einem Verteiler ausgehend, sich, um im wesentlichen durch Strahlung beheizt zu werden, über die zu kühlende Wand erstrecken und in einen Sammler einmünden. Hiebei ist es oft erforderlich gewesen, dass der Verteiler und der Sammler sich praktisch über die ganze Ausdehnung der zu kühlenden Wand erstrecken, n. zw. unabhängig davon, ob zur Auskleidung der Feuerkammerwände nur eine Vielzahl gerader Rohre oder aber eine Anzahl mehrfach gebogener Rohrschlangen oder Rohrgruppen benutzt wird.
Es war auch wohl schon bekannt, Verteiler und Sammler zu wählen, die eine geringere Länge haben als die Breite oder Länge der auzukleidenden Fläche. Die Rohre waren aber dann so geführt, dass man zum Auswechseln entweder eine Rohrschlange völlig zerschneiden oder aber alle Rohrschlangen gleichzeitig herausnehmen musste. Solehe Ausführungen haben den grossen Nachteil, dass man bei etwa notwendigen Reparaturen einen grossen Arbeitsaufwand hat und auch sehr viel Ersatzmaterial zur Stelle haben muss.
Im Gegensatz hiezu wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, bei aus parallel geschalteten Rohrschlagen bestehenden Wandauskleidungen der erwähnten Art die an einen Verteiler oder Sammler angeschlossenen Enden der Rohrschlangen unmittelbar nebeneinander anzuordnen und dabei die Rohrschlangen so auszubilden, dass sie zur Auskleidung einer Wand ausreichen, deren Seitenlänge grösser als die Länge des Verteilers bzw. Sammlers ist, wobei die Rohre sich nicht überschneiden und ein Herausnehmen aller Rohrschlangen ohne Behinderung durch eine andere Rohrschlange möglich ist. Dies bringt erhebliche Vorteile mit sich.
Abgesehen davon, dass die dadurch mögliche Verkürzung der Verteiler-und Sammelkästen an sich schon eine Materialersparnis und eine Verringerung der Herstellungskosten bedeutet, vereinfacht sich bei dieser Ausführung die Montage solcher Wände ganz erheblich, besonders dann, wenn gemäss einem weiteren Erfindungsmerkmal die Rohrschlangen oder Teile derselben vollkommen gleichartig ausgebildet sind. Es bedarf in diesem Falle dann lediglich
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gearteten Schlangenrohrgruppen zum Verteiler oder zu dem Sammler zu bewerkstelligen. Diese Anschlussstücke bilden vorteilhaft dabei selbst einen Teil der Auskleidung.
Anderseits gestattet die Erfinthmgs- gemässe Ausbildung der Kühlwand auch die Verwendung von möglichst viel kriimmungsfreien Rohrlängen, indem diese trotz Verwendung kurzer Verteiler-oder Sammelkästen mit Hilfe von an sich gehen Rohrkrümmern leicht zu einem verhältnismässig grossen flächenartigen Gebilde zusammengesetzt werden können.
Durch die Verkürzung des Verteilers oder Sammlers werden naturgemäss auch die für das Herausführen der Rohre aus der Feuerkammer erforderlichen Durchbrechungen im Mauerwerk bedeutend kleiner, so dass auch eine Ersparnis an Abdichtungsmitteln, Trägern u. dgl. erzielt wird, was in den Fällen, in denen die Durchbrechungen horizontal liegen, von besonderer Bedeutung ist.
Es ist vorteilhaft, wenn die Anordnung so getroffen wird, dass der Verteiler diagonal zur Lage der Austrittsenden der Kühlrohrsehlangen liegt. Insbesondere bei Dampferzeugern mit Zwangsumlauf, bei denen eine Dampfabseheidungstrommel erforderlich ist, gestattet es die vorgeschlagene Rohr-
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anordnung, dass die Enden der Auskleidungsrohre unmittelbar in die Abscheidungstrommel eingeführt werden können, so dass ein besonderer Sammler ganz in Wegfall kommen kann.
Auch die Verwendung verschieden langer Rohrschlangen, die schon vorgeschlagen wurde, um entsprechend der oft verschieden grossen Wärmeaufnahme eine gleichmässige Belastung der einzelnen Rohrgruppen zu erzielen, lässt sich leicht verwirklichen, ohne dass hiefür eine Verlängerung der Verteileroder Sammlerkästen erforderlich wird und ohne dass hiedureh die Art des Aufbaues der Auskleidung sieh ändert. Bezüglich der Befestigung der Auskleidungsrohre ergeben sich ebenfalls besondere Annehmlichkeiten, die weiter unten noch näher erläutert werden.
An Hand der Zeichnungen sind im nachfolgenden verschiedene Ausführungsbeispiele näher beschrieben, u. zw. zeigt Fig. 1 einen Zwangumlaufdampferzeuger mit Wanderrostfeuerung im Schnitt mit Darstellung der Art der Auskleidung der seitlichen Feuerkammerwand, Fig. 2 eine ähnliche Feuerkammerauskleidung eines andern Zwangumlaufdampferzeugers und Fig. 3 eine Ausführungsform, bei der die Rohrschlangen in Richtung der Heizgase von unten nach oben ansteigend verschieden lang ausgebildet sind. Die Fig. 4 und 5 stellen Zwangumlaufdampferzeuger dar, für deren Feuerkammerauskleidung eine Rohranordnung benutzt wird, bei der die Rohre aller Kühlschlangen auf ihrer ganzen Länge parallel nebeneinander herlaufen.
In Fig. 1 besteht die Feuerkammerwandauskleidung eines mit Wanderrost 4 ausgestatteten Zwangumlaufkessels aus einer Anzahl vollkommen gleichartiger Rohrschlangen 3 a-3/t, die einerseits an dem Verteiler 1, anderseits an eine Dampfabscheidungstrommel 7 angeschlossen sind. Der Anschluss der Rohrschlangen an den Verteiler 1 erfolgt durch gerade Rohre 2, die verschieden lang sind und selbst einen Bestandteil der Kühlwand darstellen. Auch die Verbindungsrohre 6 für den Anschluss der Rohrschlagen an die Abseheidungstrommel 7 bilden einen Teil der Feuerkammerkühlwand.
Der Verteiler 1 erhält vermittels einer nicht gezeigten Pumpe Flüssigkeit aus der Trommel 7 zugeführt. Eine Verdampfer- berührungsheizfläche ist mit 8 bezeichnet ; sie wird von dem Verteiler 5 aus gespeist. Wie ersichtlich, beträgt die Breite der von Rohren zu kühlenden Feuerkammerwand ein Vielfaches von der Länge des Verteilers 1. Ein besonderer Sammler für das in den Kühlrohren erzeugte Dampfwassergemisch erübrigt sich in diesem Falle, weil die Rohre 6 unmittelbar in die Dampfabscheidungstrommel 7 eingeführt werden können. Die Rohrschlangen 3 rut-3 7t sind alle gleich lang und gleichartig gebogen, wodurch der Aufbau der Kühlwand wesentlich vereinfacht ist.
Im Gegensatz zur Rohrausführung nach Fig. 1 sind die Rohrschlangen 9 der Wandauskleidung gemäss Fig. 2 im wesentlichen lotrecht angeordnet und durch gerade Rohrstücke. 10 mit einem ebenfalls lotrechten Verteiler 11 verbunden ; die lotrechte Anordnung des Verteilers bringt für die Mauerdurchbreehung Vorteile. Auch in diesem Falle ist ein besonderer Sammler für das Dampfflüssigkeitsgemisch nicht erforderlich, da die Enden der Rohrschlangen 9 unmittelbar in die dem Verteiler 11 diagonal gegenüberliegende Trommel 12 eingeführt sind.
Durch die Form des Feuerraumes gemäss Fig. 2, die in sehr vielen Fällen aus feuerungstechnischen Gründen gewählt wird, ergibt sich, dass die weiter an der Rückwand liegenden Rohrschlangen, die nicht so stark beheizt sind, länger werden, was für die Flüssigkeitsverteilung günstig ist.
Die Rohrschlangen zur Kühlung der Feuerkammerwände des Kessels gemäss Fig. 3 sind entsprechend der unterschiedlichen Wärmeaufnahme verschieden lang ausgebildet, u. zw. bestehen die Schlagen 13, 14, 15, 16, als die dem Rost am nächsten liegenden, je aus drei, die Schlagen 17 und 18 je aus fünf und die Rohrschlange 19 aus sieben horizontal liegenden Rohrsträngen. Der Verteiler 20 und der diesem diagonal gegenüberliegende Sammler 21 sind ungefähr gleich lang und beide im Vergleich zur Gesamtlänge bzw. Breite der zu verkleidenden Wand nur kurz. In allen Fällen richtet sieh die Bemessung der Verteiler bzw. Sammler nach dem Rohrdurehmesser und der Anzahl der parallel zu schaltenden Rohre der Kühlwand.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 besteht die Feuerkammerauskleidung aus auf ihre ganze Länge nebeneinander herlaufenden, grösstenteils aus geraden Rohrstüeken zusammengesetzten Kühlschlagen 23, die am Verteiler 22 angeschlossen sind. Diese Anordnung erleichtert die Befestigung der Kühlrohre an der Wand oder der Decke der Feuerkammer insofern, als diese lediglich an einer oder zwei Stellen, etwa bei 28 und 29 aufgehängt bzw. befestigt zu werden brauchen, während die Rohrenden durch Befestigung am Verteiler 22 bzw. der Sammeltrommel 24 festliegen. Die Montage der Kühlwand wird dadurch erleichtert, dass es zu ihrem Aufbau bei Benutzung von Normelementen 25 oder 26 (verdickt dargestellt) lediglich des Anschweissens von im wesentlichen geraden Rohrlängen bedarf.
Der Vorteil kurzer Sammler wird offensichtlich bei dieser Feuerkammerausbildung, indem die für das Abfangen des Mauerwerkes für die Öffnung 27 erforderlichen Massnahmen ausreichen, um auch das Durchführen der Kühlrohre nach der Kesselaussenseite hin zu gewährleisten, was bei Verwendung von sieh auf die ganze Wandbreite erstreckenden Verteilern oder Sammlern nicht möglich wäre.
Fig. 5 zeigt eine ähnliche Anordnung wie Fig. 4, jedoch mit senkrechtem Verteiler 30 und liegend angeordneten Kühlschlangen 31.
Die beschriebene Rohranordnung eignet sich zur Auskleidung von Feuerkammern beliebiger Dampferzeugerarten, ist aber besonders vorteilhaft anzuwenden bei Dampferzeugern, die mit Zwangumlauf oder Zwangdurehlauf des Arbeitsmittels arbeiten, weil diese Dampferzeuger bekanntlich
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bezüglich der Lage und Rohrausbildung den grössten Spielraum lassen. Die vorgeschlagene Ausbildung der Kühlrohre eignet sich naturgemäss auch für die Auskleidung von Böden und Decken von Feuerkammern, wie überhaupt für alle Fälle, in denen Flächen gegen die strahlende Wärme einer Heizquelle abzuschirmen sind. Ob hiebei die Rohrauskleidung zur Erwärmung von Flüssigkeiten oder zur Dampfbildung aus Flüssigkeiten oder nur zur Kühlung dienen soll, ist für den Erfindungsgedanken belanglos.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Aus parallel geschalteten Rohrschlangen bestehende Wandauskleidung für Feuerkammerwände, insbesondere von Dampferzeugern, dadurch gekennzeichnet, dass die an Verteiler und Sammler mit geringerer Länge als die der Seitenlänge der ausgekleideten Fläche angeschlossenen Rohrschlangen so ausgebildet sind, dass sie sich nicht überschneiden und ein Herausnehmen aller Rohrschlangen ohne Behinderung durch eine andere Rohrschlange möglich ist.