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Die Erfindung betrifft einen selbsttragenden Dampferzeuger in verschweisster und ausgesteifter
Flossenrohrwandkonstruktion mit schachtelförmigem Steigrohrsystem, welches mit seinem oberen Ende an Stützen hängend oder vorgespannt verbunden und an seinem unteren Ende vertikal beweglich bzw. sich gegen das Fundament abstützend angeordnet ist.
Aus der GB-PS Nr. 1, 163, 301, der DE-OS 2057894 und der DE-AS 2034464 sind auf einem Tragge- rüst mittels Federn aufgehängte Dampferzeuger mit Fall- und Steigrohren bekannt, wobei die Steig- rohre durch gekühlte Rohre gehalten sein können. Bei den bekannten Konstruktionen ist neben der
Rohrkonstruktion ein Tragwerk vorgesehen. Es sind auch selbsttragende Dampferzeugerkonstruktio- nen bekannt, bei welchen das gesamte Gewicht des Dampferzeugers über die Fallrohre nach Art des Eckrohrkessels in das Fundament eingeleitet wird. Durch die Knicklänge der Fallrohre ist die
Bauhöhe und auch die mögliche Dampferzeugerleistung begrenzt.
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, die selbsttragende Dampferzeuger-Bauweise auch für grössere Dampferzeuger im Leistungsbereich von mehr als 350 t/h wirtschaftlich zu ermög- lichen, die für den Dampferzeuger benötigten Bauelemente, wie z. B. Bandagen und Steigrohre zur
Erhöhung der Tragfähigkeit des Traggerüstes zu verwenden und die vorhandenen Einzellasten über kurze Wege direkt in das Fundament einzuleiten.
Die Erfindung ermöglicht eine Verbundwirkung der Rohrwand des Steigrohrsystems mit den in Stützen zusammengefassten Fallrohren, wobei die Bandagen mehrfach als Bindeglied zur Aufrecht- erhaltung der Verbundwirkung, insbesondere durch Verwendung eines Trägerrostes oberhalb der
Decke des Dampferzeugers als Sammelglied für die vertikalen Kräfte, herangezogen werden und dadurch die Knicklänge der Rohrstützen verkürzt wird.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen zumindest teilweise als Fallrohr- system des Dampferzeugers ausgebildet sind und am seitensteifen Steigrohrsystem mehrfach durch Führungen gehalten sind. Insbesondere trägt das als Stützen ausgebildete Fallrohrsystem über einen Trägerrost das schachtelförmige Steigrohrsystem, welches - wie an sich bekannt - mit seinem oberen Ende mittels Federn am Trägerrost elastisch hängend befestigt ist.
Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind in den Unteransprüchen 3 bis 9 angegeben.
Die Erfindung ist in Fig. 1 bis 6 in Form eines Ausführungsbeispieles mit mehreren Konstruktionsvarianten für die Anordnung der Fallrohre schematisch dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt eines Dampferzeugers, Fig. 2 einen hiezu um 90 verdrehten Längsschnitt, Fig. 3 die Anordnung der Stützen in einem Querschnitt, Fig. 4 und 5 die geänderten Anordnungen und Ausführungen der Stützen und Fig. 6 eine Stütze aus Fallrohren und Stahlprofilen.
In Fig. 1 ist ein Längsschnitt eines Dampferzeugers dargestellt, bei dem das Steigrohrsystem als Teil der Brennkammer strichpunktiert eingezeichnet ist. Das Steigrohrsystem bildet hiebei die vertikalen Wände, die nach aussen an den beiden Seitenflächen durch Stützen --2-- versteift sind.
Die Versteifung erfolgt in verschiedenen Ebenen durch Führungen --4-- und Bandagen --9--. Die Steigrohre selbst sind über Federn --5-- auf einem Trägerrost aufgehängt, der an den Stützen - abgestützt ist. Durch die Einstellung der Federn wird erreicht, dass die vertikalen Wände des Steigrohrsystems --1-- zumindest zum grössten Teil sich auf das Fundament --3-- über die Stützen --2-- abstützen und nur ein geringer Teil sich am unteren Ende des Steigrohrsystems abstützt.
Am Trägerrost --6-- sind auch die Überhitzerheizflächen --11-- über eine Tragkonstruktion ebenso wie die Deckenheizflächen --12-- aufgehängt. Die Stützen --2-- sind zumindest teilweise vom Fallrohrsystem --7-- gebildet, welches durch vertikale Führungen --4-- mehrfach mit der parallel liegenden Wand des Steigrohrsystems --1-- verbunden ist. Durch diese Verbindung tritt eine Verbundwirkung zwischen Fallrohr- und Steigrohrsystem auf, wodurch die freie Knicklänge bedeutend reduziert wird. Damit wird eine Erhöhung der Stützenkräfte erreicht, die durch das Fallrohrsystem aufgenommen werden kann. Aus den Zeichnungen ist ferner ersichtlich, dass die Kesseltrommel zweigeteilt ausgebildet ist und jeweils direkt in der Verlängerung der Fallrohre angeordnet ist.
Dieses Konstruktionsmerkmal bedingt eine weitere Vergleichmässigung der Stützenlast, so dass das Bauelement der Fallrohre statisch besser ausgebildet werden kann. Die Tragkonstruktion des Dampferzeugers umfasst somit zwei vertikale Verbundwände aus dem Steigrohrsystem-l-und den Fallrohren --7--, die durch einen Trägerrost --6-- miteinander verbunden sind. An diesen beiden Wänden sind, wie Fig. 2 zeigt, die Vorder- und Rückwand der Brennkammer angeschlossen.
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Die vier Wände bilden das Steigrohrsystem --1--. Die Versteifung dieser beiden Wände erfolgt hauptsächlich durch die Bandagen --9--, die über Führungen --4'-- am Fallrohrsystem in vertikaler Richtung verschiebbar angeordnet und gegenüber dem Steigrohrsystem in horizontaler Richtung dehnbeweglich verbunden angeordnet sind.
In Fig. 3 ist ein zugehöriger Querschnitt im vergrösserten Massstab dargestellt, aus dem ersichtlich ist, dass das Steigrohrsystem von vergrösserten Flossenrohrwänden gebildet ist, an welchen die sogenannten heissen Bandagen --13-- angeschlossen sind. Diese heissen Bandagen versteifen den Querschnitt und dehnen sich entsprechend der Wärmebelastung mit der Rohrwand des Steigrohr- systems --1--. Etwas ausserhalb sind die kalt liegenden Bandagen --9-- angeordnet, die in horizontaler Richtung beweglich sind, so dass sich die heisse Brennkammer innerhalb dieser Bandagen --9-frei dehnen kann. Es bilden somit die Brennkammer mit ihrem Querschnitt sowie die kalten und warmen Bandagen--9 und 13-- einen Konstruktionsblock, der zur Abstützung der Fallrohre bzw.
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tionsteil zusammengefügt sind.
Die Stützen tragen an der der Brennkammer zugewendeten Seite vertikale Führungen --4'--, über welche sie an den Führungspunkten mit dem Konstruktionsblock der Brennkammer verbunden sind. In Fig. 4 ist eine zu Fig. 3 unterschiedliche Stützenanordnung dargestellt, wie sie beispielsweise bei einem Turmkessel Verwendung finden kann. Es ist hiebei eine Fallrohrstütze etwa in der Mitte einer Seitenwand des Dampferzeugers vorgesehen. Selbstverständlich können die beiden Konstruktionsausführungen der Brennkammerecke vertauscht werden bzw.
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In Fig. 5 ist eine weitere Konstruktionsvariante zu Fig. 3 oder 4 dargestellt, bei der die Fall- rohre --7-- anstatt in einer Ebene, an den Ecken eines Dreieckes angeordnet sind, wodurch eine weitere Tragfähigkeitserhöhung der Stütze --2-- gegeben ist. In Fig. 6 ist eine weitere Stützenkonstruktion dargestellt, bei der die Fallrohre --7-- zwischen zwei Trägern --14-- mit I-Profil angeordnet sind, wodurch ebenfalls die Tragfähigkeit der Stütze --2-- erhöht wurde. Bei dieser Konstruktion vereinfacht sich ferner die Konstruktion der Führung --4'--, da hier die Flanschen der Träger --14-- dafür Verwendung finden können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Selbsttragender Dampferzeuger in verschweisster und ausgesteifter Flossenrohrwandkonstruktion mit schachtelförmigem Steigrohrsystem, welches mit seinem oberen Ende an Stützen hängend oder vorgespannt verbunden und an seinem unteren Ende vertikal beweglich bzw. sich gegen das Fundament abstützend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (2) zumindest teilweise als Fallrohrsystem (7) des Dampferzeugers ausgebildet sind und am seitensteifen Steigrohr-
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