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Zwangdurchlaufkessel
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instabilität hat zur Folge, dass man einen derartigen Kessel nicht gefahrlos im Schwachlastbetrieb arbeiten lassen kann, weil die einzelnen Rohre sich unterschiedlich erwärmen und über das zulässige Mass hinaus erhitzt werden.
Anderseits entstehen beim Anfahren eines Kessels Entlüftungsschwierigkeiten, wenn die zuerst durchflossenen Heizflächen auf- und abwärts geführt werden. Bei solchen Anlagen ist während der ersten Anfahrstunden mit starken Schwankungen der Durchflussmenge zu rechnen,
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kragen in Abwärts- und anschliessender Aufwärtsströmung durchfliessen zu lassen. Die Kühlung des Zyklonkragens kann durch mehrfache Auf- und Abwärtswindungen sämtlicher Parallelstränge erfolgen.
Bei Anwendung für eine Frontalfeuerung mit trockenem Ascheabzug kann folgende Rohrführung vorgesehen sein : Zunächst werden der Feuerraumtrichter, die Seitenwände und die Rückwand mit Rohren in Form von horizontalen, steigend übereinander angeordneten Mäanderbändern durchflossen. Bei Austritt aus diesen Rohren beträgt der Dampfgehalt des Arbeitsmittels mindestens 30%. Danach geht auf der Brennerwand die Rohrführung in senkrecht auf-und abwärts geführte Mäanderbänder über, wobei durch Übereinanderlegen von Rohren Aussparungen für die Brenner gebildet werden können.
An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Fig. 1-6 zeigen Ausführungsbeispiele in ihren für die Erfindung wesentlichen Teilen in stark vereinfachter, schematisierter Darstellung.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich um eine schematische Darstellung einer Zyklonfeuerung. Die Schmelzkammerfeuerung des Zyklons wird durch die zylindrische Aussenwandung 1 gebildet, wobei in der oberen Kegelfläche 2 (Zyklondecke) in gleichmässiger Verteilung parallel zum Umfang des Zyklons Brenner 22 vorgesehen sind (vgl. Fig. 2). Die in dieser Zyklondecke befindlichen Brenner können in üblicher Weise mit Gas, Kohlenstaub od. dgl. beheizt werden.
Der Zyklonboden besteht aus den kegelstumpfförmigen Teilen 3 und 4. Innerhalb des Zyklons
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erweiternden Kragen 6 übergeht. Der Kragen 6 kann gegebenenfalls selbst oder mit einem zusätzlichen Übergangsteil vom runden in einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt übergehen.
Das Parallelrohrsystem tritt, wie durch den Pfeil 7 versinnbildlicht ist, von unten her in den Feuerraumtrichter ein. Wie durch die Linie 8, die ein einziges Rohr des Parallelrohrsystems versinnbildlicht, gezeigt ist, treten die Parallelrohre in Richtung des Pfeiles 7 von unten her zunächst in den Feuerraumtrichter ein und verteilen sich über den gesamten Umfang gleichmässig. Mit stetiger Steigung verlaufend kleiden
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sich schraubenförmig bis zum zylindrischen Teil 1 hoch. Auf der Mantelfläche des zylindrischen Zyklonteiles 1 wird das Parallelrohrsystem weiter steigend aufgewickelt. Dabei liegt der Abschnitt 9 auf der Hinterseite, der Abschnitt 10 an der Vorderseite. Der Rohrabschnitt 11 verläuft wieder entlang der Hinterseite.
Der Abschnitt 12 zeigt die Rohrführung wiederum an der Vorderseite der Schmelzkammer.
Im Abschnitt 13 werden die Rohre zwischen den in der Zyklondecke 2 befindlichen Brennern (22 in Fig. 2) hindurchgeführt und im Abschnitt 14 bis zur oberen Umkehrschleife senkrecht an der Kegelstumpfwand 6 hochgezogen. Bis zur Umkehrschleife ist das gesamte Rohrsystem ununterbrochen steigend verlegt. Das Medium hat jetzt einen Dampfgehalt von mindestens 30% erreicht.
Das abwärts durchflossene Rohrstück 15 bildet gleichzeitig die Tragkonstruktion für den inneren Einsatz 5. Dieses schliesst sich in schraubenförmigem Verlauf mit dem vorne liegenden Abschnitt 16, dem hinten liegenden Abschnitt 17 und dem wieder vorne liegenden Abschnitt 18 an. Im oberen Kragen folgen die Abschnitte 19 und 20. Der Austritt der Parallelrohre ist durch den Pfeil 21 versinnbildlicht.
In den Fig. 2,3 und 4 sind perspektivische Ansichten dreier Zyklone in vereinfachter Weise veranschaulicht, wobei die Fig. 2 und 4 Seitenansichten und Fig. 3 eine Ansicht schräg von oben veranschaulichen. In Übereinstimmung mit Fig. 1 sind für gleiche Teile weitgehend gleiche Bezugszeichen verwendet. Die Fig. 2, 3 und 4 veranschaulichen überdies noch die Verteilung der einzelnen Brenner 22, die längs der Zyklondecke verteilt angebracht sind. Die Parallelrohre sind hiebei so geführt, dass die notwendigen Öffnungen für die Brenner frei bleiben.
Im Gegensatz zu dem in Fig. 1 veranschaulichten Rohrverlauf zeigt Fig. 2 eine Rohrführung, bei der die Parallelrohre hinter dem Zyklondeckenabschnitt nicht zum oberen Kragenrand verlaufen, sondern sofort nach unten geführt werden.
Demgegenüber zeigt Fig. 3 die Möglichkeit, bei einem zylindrisch gestalteten Krageneinsatz die Parallelrohre zunächst von der Brennerfläche bis zum oberen Kragenband unbehindert zu leiten, dann aber durch ein zweimaliges Auf- und Abwärtsführen der einzelnen Rohre den gesamten Krageneinsatz auszukleiden. Dies bedingt eine Abstimmung zwischen KragenEinsatzdurchmesser, Rohrleitung, Rohrdurchmesser und Kaltwassergeschwindigkeit. Bei gebräuchlichen Zyklonabmessungen ist es auf diese Weise möglich, beispielsweise mit etwa 90 Parallelrohren eine völlige Auskleidung des Krageneinsatzes zu bewerkstelligen. Mit 23 ist einer der Austrittssammler bezeichnet, in die das Parallelrohrsystem mündet.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungbeispiel ist der vorstehend erwähnte zylindrische Krageneinsatz noch mit einem sich erweiternden Kragen versehen. Dieser wird nach dem zweimaligen Herauf- und Herunterwickeln der Parallelrohrstränge im zylindrischen Teil des Einsatzes 5 anschliessend schraubenförmig hochgewickelt. Das Rohrsystem führt bei 21 in den Austrittssammler.
In den Fig. 5 und 6 ist die Anwendung der Erfindung auf eine Frontalfeuerung mit trokkenem Ascheabzug gezeigt. Die Fig. 5 und 6
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zeigen perspektivische Ansichten einer solchen Feuerung von vorne und von hinten betrachtet.
Die einzelnen für die Brenner benötigten Öffnungen sind mit 24 bezeichnet. Der Eintritt in das Parallelrohrsystem, der durch die Pfeile 25 und 26 versinnbildlicht ist, liegt an der Vorderseite unten, während der Austritt gemäss der Pfeile 27 und 28 an der Rückwand oben liegt.
Die mit Pfeilen versehenen Linien veranschaulichen jeweils die äusseren Rohre am rechten und linken Rand eines Parallelrohrbandes.
Zunächst wird der Feuerraumtrichter 29 in steigend übereinander angeordneten Mäanderbändern durchflossen. Hieran schliessen sich die auf der Rückwand und den Seitenwänden sich erstreckenden Mäander an, welche ebenfalls steigend übereinander liegen. Nach dem Durchlaufen dieser Abschnitte ist das Gebiet erreicht, in welchem eine Verdampfung bis zu etwa 30% Dampfgehalt erfolgt ist. Nun schliessen sich die Bänder auf der Vorderwand an, wobei die Öffnungen 24 für die Brenner entsprechend auszusparen sind. Diese Mäanderbänder sind auf- und abwärts geführt, wobei an den letzten steigenden Abschnitt ein waagrecht verlaufender, sich um die Seitenwände zur Rückwand erstreckender Abschnitt folgt, von dem aus das Arbeitsmittel austritt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Zwangdurchlaufkessel mit Vorwärmung und Verdampfung des Arbeitsmittels in mehreren Parallelrohren ohne Zwischenschaltung von Sammlern bis zu einem Dampfgehalt von etwa 80 bis
100%, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Rohranordnung mit auf-und abwärts durchflossenen Heizflächen bis zu einer Verdampfung von 30% des Wassergewichtes nur aufwärts durchflossene Parallelrohre und bei einer Verdampfung von über 30% des Wassergewichtes auf- und abwärts durchflossene Heizflächen nur an Durchbruchstellen für Brenner und Luftleitungen und an hochbelasteten Feuerraumwänden zur Vermeidung von Veraschungsgefahr vorgesehen sind.