CH158037A - Boundary steam generator. - Google Patents

Boundary steam generator.

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CH158037A
CH158037A CH158037DA CH158037A CH 158037 A CH158037 A CH 158037A CH 158037D A CH158037D A CH 158037DA CH 158037 A CH158037 A CH 158037A
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CH
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steam generator
pipe
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German (de)
Inventor
Aktieng Siemens-Schuckertwerke
Original Assignee
Siemens Ag
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  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Description

  

      Grenzdampfer        zeuger.       Unter einem     Grenzdampferzeuger    ist ein  Dampferzeuger zu verstehen, in welchem  das Arbeitsmittel ohne Aufnahme von     Ver-          dampfungswärme    gewissermassen durch einen  Grenzübergang aus dem flüssigen in den  dampfförmigen Zustand übergeht. Es wird  ihm durch eine Pumpe mindestens der kri  tische Druck     aufgepresst    und seine Tem  peratur wird bis mindestens zur kritischen  Temperatur gesteigert. Der Grenzdampf  erzeuger wird gewöhnlich als reiner Röhren  kessel ohne Trommel ausgebildet, durch den  das Arbeitsmittel     zwangläufig    durch eine  Pumpe hindurchgedrückt wird.

   Der Kessel  ist dabei in zwei Hauptteile unterteilt, näm  lich in einen Teil, in welchen die Wärme  durch Strahlung übertragen wird (Strah  lungsteil) und in einen     zweiten    Teil, in  welchen die Wärme durch Berührung der  heissen Gase mit den Kesselrohren übertra  gen wird     (Berührungsteil).    Bei den bis  herigen     Konstruktionen    des Grenzdampf-         erzeugers    liegt die     Umwandlungszone,    in  welcher das Arbeitsmittel aus dem flüssigen  in den dampfförmigen Zustand übergeht,  innerhalb des Strahlungsteils.  



  Bei sehr hohen Wärmebelastungen des  Strahlungsteils zeigt es sich nun, dass, wenn       Störungen    auftreten, diese merkwürdiger  weise nicht im Gebiet der höchsten Tem  peraturen vorkommen, sondern in etwas tie  fer liegenden Temperaturgebieten, und zwar  etwa dort, wo die     Umwandlungszone    von  Flüssigkeit in Dampf liegt. Die Erscheinun  gen, welche die Ursache hierfür sind, konn  ten noch nicht restlos geklärt werden. Man  kann aber annehmen, dass sie die Folge einer  Störung in der Wärmeübertragung sind. Es  entstand die Aufgabe, die bisher verwen  deten Konstruktionen des     Grenzdampferzeu-          gers    in .der Weise abzuändern, dass die Stö  rungen in der     Umwandlungszone    vermieden  werden.

   Als Lösung hierfür wurde gefunden,  das Rohrsystem derart zu bemessen, dass die      Zone des Überganges des Arbeitsmittels aus  dem flüssigen in den     dampfförmigen    Zu  stand im Berührungsteil liegt. Die Um  wandlungszone wird also dem Einfluss der  strahlenden Wärme entzogen. Betriebserfah  rungen mit diesem Aufbau des     Grenzdampf-          erzeugers    haben gezeigt, dass sich hierdurch  die früher beobachteten Störungen beheben  lassen.

   Man ist nicht gezwungen, nun die  weitere Wärmeübertragung, die erforderlich  ist, um den     gewünschten    Endzustand des  Dampfes herzustellen, im Berührungsteil  vorzunehmen, sondern man kann das     Rohr-          system    wieder in den Strahlungsteil zurück  führen.  



  Die Verlegung der     Umwandlungszone    in  den Berührungsteil ermöglicht, weitere kon  struktive Massnahmen zu treffen. Bekannt  lich sind als Röhrenkessel ausgebildete       Durchflusskessel    sehr empfindlich gegen  unreines Speisewasser. Es können sich mit  der Zeit Ablagerungen bilden, die den Durch  gangsquerschnitt verengen. Die Ablagerun  gen sind wiederum eine Folge der Laugen  konzentration. Man hat es zwar in vielen  Anwendungsfällen des     Grenzdampferzeugers     in .der Hand, Speisewasser des gewünschten       Reinheitsgrades    zur Verfügung zu stellen,  doch kann es in Sonderfällen vorkommen, dass  unerwünschte Verunreinigungen in das  Speisewasser hineingelangen.

   Dieser Fall  würde zum Beispiel vorliegen, wenn der  Kondensator     Leckstellen    enthält, so dass sich  das     Kühlwasser    mit dem Kondensat mischt.  Die     Laugenkonzentration    ist nicht über den  ganzen Kreislauf konstant, sondern     nimmt     nach der     Umwandlungszone    zu. Eine Selbst  reinigung des Wassers wie beim normalen  Kessel ist nicht möglich, denn es fehlen beim       Grenz,dampferzeuger    die Trommeln, in denen  sich die Lauge anreichern könnte.

   Auf Grund  der Eigenart des     Grenzdampfverfahrens    lässt  sich jedoch ein Weg finden, der eine Ab  fuhr der angereicherten Lauge ermöglicht,  und zwar beispielsweise durch Einschaltung  einer Rohrerweiterung in oder nach der Um  wandlungszone. Es ist dabei an die Ein  fügung einer kleinen Trommel oder Flasche    in den Strömungsweg gedacht, die infolge  ihrer im Hinblick auf die hohen Drücke     stur     kleinen Abmessungen als Rohrerweiterung  angesprochen werden kann. Man wird den  Kessel im allgemeinen so betreiben, dass der  Dampf in der Rohrerweiterung leicht über  hitzt ist. Will man jetzt die konzentrierte  Lauge abführen,. so wird, zum Beispiel durch  Verminderung der Brennstoffzufuhr, die  Temperatur der Gase im     Berührungsteil    er  niedrigt.

   Die Folge davon ist, dass auch die  Temperatur des Inhaltes der Rohrerwei  terung     abnimmt.    Da aber der     kritische     Druck des Rohrinhaltes unabhängig von der  herrschenden Temperatur durch die Pumpe  gehalten wird, so füllt sich die     Rohrleitang          wenigstens    bis zur Rohrerweiterung mit  einem Medium von kritischem Druck, aber  unterkritischer Temperatur an, das heisst mit  Flüssigkeit. Da nun, wie bereits erwähnt,  die     Laugenkonzentration    nach der     Verdamp-          fungszone    hin zunimmt, so ist es gerade die  konzentrierte Lauge, die in die Rohrerwei  terung gelangt.

   Rüstet man diese mit einer       Ablassvorrichtung    aus, so wird es möglich,  die     konzentrierte    Lauge aus dem Kessel zu  entfernen. Durch Steigerung der Wärme  zufuhr wird das Wärmeniveau wieder erhöht,  und die     Rohrerweiterung    liegt     wieder    nach  der     Umwandlungszone    im Dampfstrom. Un  tersuchungen haben ergeben, dass man die  Rohrerweiterung zweckmässig so     bemisst,    dass  eine Strömungsgeschwindigkeit des Dampfes  von 0,5     m/sec.    nicht überschritten wird. Die  Rohrerweiterung     wird    zweckmässig so ange  ordnet, dass sie der     Einwirkung    der Rauch  gase entzogen ist.

   Da man beim Röhrenkessel  zur Erzielung einer guten     Durchmischung     des Inhaltes der einzelnen parallelen Rohre  diese an     Sammler    anschliesst, von denen aus  sie dann weiter geführt werden, so kann man  unter Umständen auch einen dieser vorhan  denen Sammler mit einer     Ablassvorrichtung     für die angereicherte Lauge ausrüsten, sofern  der Sammler in einem     Temperaturgebiet     liegt, das durch     Verminderung    der Rauch  gastemperatur unter die kritische Tempera  tur abgesenkt werden kann.

        Von der normalen Kesseltrommel unter  scheidet sich die genannte Rohrerweiterung  dadurch, dass sie dauernd in Dampfstrom  liegt und nur zu gewissen Zeiten mit der ab  zulassenden Lauge gefüllt     wird,    während die  übliche Kesseltrommel in erster Linie zur  Aufnahme von Flüssigkeiten dient.  



  Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs  gegenstandes ist in der     Fig.    1 dargestellt.  Diese zeigt einen beispielsweise durch  eine     Kettenrostfeuerung    1 beheizten Kessel,  der eine     Brennkammer    2 und zwei Rauch       gaskammern        3a    und     3b    enthält.

   Die auf dem  Kettenrost 1 sich entwickelnden Flammen  steigen zunächst in der     Brennkammer    2 auf  wärts, von der aus nach einer Umlenkung  am     obern    Ende der Brennkammer die von der  Flamme     herrührenden:    Rauchgase dann in der  Kammer     3a    abwärts steigen und nach Um  lenkung am untern Ende der Kammer     3a     schliesslich in der Kammer 3b aufsteigend  durch das Gebläse 4 abgesaugt und in den  Kamin 5 gefördert werden.

   In den     Kammern     2,     3a    und     3b    sind Rohrspiralen 6, 7, 8, 9, 10  und 11 untergebracht, durch die nacheinan  der mit Hilfe einer Pumpe 12 das Arbeits  mittel in stetigem Fluss und unter stetig fort  schreitender Erwärmung hindurchgedrückt  wird. Der entstandene Dampf wird durch  die Leitung 13 den Verbrauchern zugeführt.  Da die Rohrspiralen 8 und 10 direkt von den  Flammen des Rostes umspült werden, so  erfolgt naturgemäss die     Beheizung    dieser  Rohrteile vorwiegend durch Strahlung, wäh  rend die in den Kammern 3a und 3b liegen  den Rohrspiralen 6, 7, 9 und 11 durch Be  rührung mit den heissen Rauchgasen beheizt  werden.

   Ist der Kessel im Betrieb, so wird  das Arbeitsmittel, das die Pumpe nacheinan  der durch die Rohrspiralen 6, 7, 8, 9, 10 und  11 hindurchdrückt, solange flüssig bleiben,  als es noch nicht die dem kritischen Druck  zugeordnete kritische Temperatur angenom  men hat. Sobald dies der Fall ist, wird die  Flüssigkeit in den dampfförmigen Zustand  übergehen. Diese Zone, in der sich die Um  setzung der Flüssigkeit in den dampf-         förmigen    Zustand vollzieht, liegt erfindungs  gemäss etwa innerhalb der durch die Klam  mer und .die Bezugsziffer 14 angegebenen       Rohrstrecke.    Weiterhin lässt die Zeichnung       erkennen,    dass, in der Strömungsrichtung des  Arbeitsmittels gesehen, hinter dieser Um  wandlungszone 14 eine rohrförmige Erwei  terung 15 vorgesehen ist.

   Solange der Kes  sel sich in normalem Betriebe befindet, liegt  die     Umwandlungszone    14 in der     rauchgas-          beheizten    Kammer 3a und im Störungssinne  vor der Rohrerweiterung 15. Um die an  gegebene     Entschlammung    des Kessels durch  führen zu können, ist es nur nötig, mit Hilfe  der beiden Regler 16 und 17 die Drehzahl  der beiden Motoren 18 und 19 so zu ver  ändern, dass die     Rauchgastemperaturen    ab  sinken, bis sich in der Rohrerweiterung 1 5  Flüssigkeit einstellt. Die Flüssigkeit, die  hierbei in die Rohrerweiterung 15 gelangt,  ist,     wie    bereits erläutert, besonders mit Sal  zen angereichert. Sie kann mit Hilfe der  Leitung 20 und des Ventils 21 abgelassen  werden.

   Hat man auf diese Weise die kon  zentrierte Lauge aus dem Kessel entfernt, so  verlegt man durch     Verstärkung    der     Behei-          ztung    in einfacher Weise die     Umwandlungs-          zone    wieder an eine Stelle vor der Rohr  erweiterung in der Kammer     3a    zurück. Die       Fig.    1. zeigt noch, wie man hinter der Rohr  erweiterung     bezw.    der     Entschlammungszone     das Rohr zweckmässig weiterführt.

   Wie dar  gestellt ist, kann man es wieder in die Strah  lungskammer 2 zurückführen, wo dann die  zur Überhitzung des in dem Rohrsystem  strömenden Dampfes erforderliche Wärme  zugeführt     wird.     



  Anhand der     Fig.    1 ist die Erfindung bei  spielsweise an einem Kessel erläutert wor  den, der nur einen Rohrstrang zeigt. Es steht  indessen nichts im Wege, die Erfindung auch  bei Kesseln mit mehreren     Parallelsträngen     zur Anwendung zu bringen.  



  Es wurde vorstehend beschrieben, dass  man den     Entschlammungsvorgang    durchfüh  ren kann nach vorhergehender Verminderung  der     Beheizung    des Kessels. Es gibt aber     no(@h         einen zweiten Weg, die     Entschlammung    vor  zunehmen, und zwar, indem man nicht die       Beheizung    des Kessels vermindert,     sondern     die Menge des     zugeführten        Arbeitsmittels     erhöht. Auch in diesem Falle tritt eine Ver  schiebung der     Umwandlungszone    in der  Strömungsrichtung des Arbeitsmittels ein.

    Von dieser Tatsache kann in der Weise Ge  brauch gemacht werden, dass bei einem     ges.3el     mit einer Mehrzahl von parallelgeschalteten  Rohrsträngen hinter der     Umwandlungszone     jedes Stranges eine     Entschlammungsleitung     angeschlossen wird, und durch Erhöhen der       Durchflussmenge    in dem zu entschlammenden  Rohrstrang die     Umwandlungszone    so weit  verschoben wird, dass an der     Anschlussstalie     der     Entschlammungsleitung    nicht mehr  Dampf, sondern Flüssigkeit vorhanden ist,

    so dass durch die betreffende     Entschlam-          mungsleitung    die angereicherte Lauge abge  führt werden kann. Weiterhin kann hinter  der Abzweigstelle der     Entschlammungs-          leitung    eine Einrichtung vorgesehen sein,     aie     ähnlich einem     Rückschlagventil    wirkt und  verhindert, dass während des     Entschlain-          mungsvorganges    das     Arbeitsmittel    aus an  dern nicht zu entschlammenden Rohren zu  rückfliesst.  



  Die Vorgänge, die sich beim Entschlam  men abspielen, sind nachfolgend anhand der  beigefügten     Fig.    2 bis 5 näher erläutert. Wie  zu erkennen ist, besteht die Heizfläche des  Kessels nur aus Rohren. Diese sind zum  Teil in einer Brennkammer 51, zum Teil  in- den     Rauchgaszügen    52 und 53 unterge  bracht, so dass sie     teils    durch Strahlung,  teils durch Berührung beheizt werden. Der  Kessel wird beispielsweise durch eine     Kett;@n-          rostfeuerung    54 beheizt.

   Die sich aus der  Flamme     entwickelnden    Rauchgase werden  zunächst im     obern    Teil der Kammer 51 um  gelenkt und treten in die Kammer 52 ein,  von der aus sie nach nochmaliger Umlenkung  am untern Teil dieser Kammer schliesslich  -die zweite Rauchgaskammer 53 nach oben  aufsteigend verlassen. Das Arbeitsmittel  wird zum Beispiel durch eine Pumpe 55, die    von einem regelbaren Elektromotor 56 ange  trieben wird, durch die Rohre     hindur-,li-          gepresst.    In der Abbildung sind beispiels  weise drei Parallelstränge dargestellt.

   Wie  zu erkennen ist, nimmt das     Arbeitsmittel     folgenden Weg: Aus der     Hauptförderleitung     57 kommend, wird es zunächst von der     Sam-          melflasche    58 auf beispielsweise drei in der  Rauchgaskammer 53 liegende Parallelstränge  verteilt. Im weiteren Verlauf wird es dann  wiederholt in     Sammelflaschen    gemischt und  von neuem auf weitere Parallelstränge ver  teilt. Es nimmt hierbei seinen Weg über die       Sammelflaschen    59 bis 69.

   Die Heizfläche  soll dabei so bemessen sein, dass die Zone,  innerhalb der die Umwandlung von Flüssig  keit in Dampf erfolgt, etwa an der durch die  Klammern und die Bezugszeichen 70, 71  und 72 gekennzeichneten     Stelle    liegt. Vor  der Flasche 65, die, im     Strömungssinne    des  Arbeitsmittels betrachtet, hinter der Um  wandlungszone liegt, ist in jeden Strang eine       Rückströmdrossel    73     bezw.    74     bezw.    75 ein  geschaltet. Die Anordnung der     Rückström-          drossel    und ihre Gestalt     ist    insbesondere     ius          Fig.    3 zu ersehen.

   Unter einer     Rückström-          drossel    wird eine Düse verstanden, die so  im Strömungswege liegt, dass das Arbeits  mittel bei normalem Betriebe an dem eng  sten Querschnitt der Düse eintritt und aus  dem weitesten Querschnitt austretend die  Düse verlässt. Die Umsetzung von Druck in       Geschwindigkeit,    die an der engsten Stelle  der Düse entsteht,     wird    bei dieser Anordnung  durch den     diffusorartig        wirkenden    diver  genten Teil wieder rückgängig gemacht. Bei  normalem Betriebe des Kessels würde also  die so eingebaute Düse einen praktisch nur       unbedeutenden    Druckverlust hervorrufen.

    Das ist jedoch nicht der Fall, wenn sich die  Strömungsrichtung umkehrt, das heisst wenn  das     Arbeitsmittel    an der Stelle des grössten       Querschnittes    in die Düse eintritt und sie  an der Stelle des engsten     Querschnittes    ver  lässt; in diesem Fälle folgt auf den engsten       Querschnitt    kein als     Diffusor    wirkender Teil,  so dass die Düse in dieser Strömungsrichtung  stark drosselnd wirkt. Von dieser Tatsache      wird, wie später gezeigt wird, Gebrauch ge  macht.  



  Wie die Zeichnung weiter erkennen lässt,  ist an die Rohrstränge 76, 77 und 78 an einer  Stelle, die zwischen der     Umwandlungszone     und der     Rückströmdrossel    liegt, je eine     Ent-          schlammungsleitung    79, 80 und 81 ange  schlossen. Am Ende dieser     Entschlammungs-          leitungen    sind Drosselscheiben 82, 83 und  84 und Absperrventile 85, 86 und 87 vor  gesehen.  



  Soll beispielsweise der Rohrstrang 76 des  Kessels entschlammt werden, so spielt sich  folgender Vorgang ab: Zunächst muss er  reicht     werden,        dass    die     LTmwandlungszone    70,  innerhalb der der Übergang von     Flüssigkeit     in Dampf erfolgt, soweit verschoben wird,  dass die schlimm- oder salzhaltige Flüssigkeit  mindestens bis an die Stelle gelangt, wo die  entsprechende     Entschlammungsleitung    79 an  geschlossen ist. Im vorliegenden Falle soll  die Verlegung der     Umwandlungszone    durch  Erhöhen der     Arbeitsmittelmenge,    die durch  den betreffenden Rohrstrang strömt,     erreizht     werden.

   Greift man der     Einfachheit    halber  zu einem Zahlenbeispiel,     und    nimmt man au,  dass zur Verlegung der     Umwandlungszone    70  in dem Rohrstrang 76 eine .doppelte Durch  flussmenge durch diesen Rohrstrang     erf@@r-          derlich    wird und die Pumpe die     Arbeits-          mittelmenge    Q gefördert hat, so     muss.    bei drei  Parallelsträngen die Förderung der Pumpe  etwa auf die Menge     %        Q    erhöht werden.

    Gleichzeitig mit der Erhöhung der     Förder-          leistung    der Pumpe wird, um die Lauge ab  zulassen, das Absperrventil 85 geöffnet. Soll  bei diesem Vorgang die erzeugte Dampf  menge unverändert gehalten werden, so  müsste man das     Ventil.85    gerade soweit  öffnen,     da.ss        '/3        Q    durch die     Entschlammungs-          leitung    79 ausströmen kann.

   Um die Ver  hältnisse gegeneinander abzustimmen, wird  vorgeschlagen, vor das Ventil 85 eine Dros  selscheibe 82 zu setzen, die selbst bei ganz  geöffnetem Ventil 85 die     Durchflussmenge     bei dem von vornherein festliegenden Pum  pendruck von selbst etwa auf den Betrag         QI3    begrenzt.

       Fig.    4 zeigt diese Drossel  stelle in grösserem     M'assstabe.    Hat man eine  genügende Menge Flüssigkeit aus dem Rohr  strang 76 auf diese Weise entfernt, so  schliesst man das Ventil 85 und öffnet gleich  zeitig eines der Ventile 86 oder 87 oder ver  mindert, falls der     Entschlammungsvorgang     für die beiden Rohrstränge 77 und 78 vor  angegangen ist, gleichzeitig die Pumpen  leistung wieder bis auf den normalen Betrag       Q.    In diesem     Zusammenhange    wird die Be  deutung der     Rückströmdrosseln    73, 74 und  75 klar.

   Wären diese     Rückströmdrosseln     nicht vorhanden, so würde während des     Ent-          schlammens    eines Stranges von der Sammel  flasche 65 her eine gewisse Menge an Ar  beitsmittel zurückströmen. Da, wie oben be  schrieben, die     Düse    oder     Rückströmdrossel     so eingesetzt ist, dass ein     Zurückströmen     weitgehend verhindert wird, so werden die  der Sammelflasche 65 nachgeschalteten  Rohre praktisch während des     Entschlam-          mens    mit der gleichen     Arbeitsmittelebene    ge  speist wie im normalen Betriebe.  



       Fig.    5 zeigt, wie man die beim Ent  schlammen anfallende Lauge in einem ge  schlossenen Behälter sammeln kann, aus     dein     der     Schwadendampf        bezw.    der beim Ein  dampfen der Lauge durch eine zusätzliche       Beheizung    entstehende Dampf noch nutz  bringend einem     Niederdruckverbraucher    zu  geführt werden kann.



      Grenzdampfer generator. A limit steam generator is to be understood as a steam generator in which the working medium changes from the liquid to the vapor state through a limit transition, without absorbing evaporation heat. At least the critical pressure is applied to it by a pump and its temperature is increased to at least the critical temperature. The limit steam generator is usually designed as a pure tubular boiler without a drum, through which the working fluid is forced through a pump.

   The boiler is divided into two main parts, namely a part in which the heat is transferred by radiation (radiation part) and a second part in which the heat is transferred when the hot gases come into contact with the boiler tubes (contact part ). In the previous constructions of the limit steam generator, the conversion zone in which the working medium changes from the liquid to the vapor state lies within the radiation part.



  In the case of very high heat loads on the radiation part, it turns out that when disturbances occur, these strangely do not occur in the area of the highest temperatures, but in somewhat lower temperature areas, for example where the transition zone from liquid to vapor is . The phenomena that are the cause of this have not yet been fully clarified. But one can assume that they are the result of a disturbance in the heat transfer. The task arose of modifying the constructions of the limit steam generator previously used in such a way that the disturbances in the conversion zone are avoided.

   The solution to this was found to dimension the pipe system in such a way that the zone of transition of the working medium from the liquid to the vaporous state lies in the contact part. The conversion zone is thus withdrawn from the influence of the radiant heat. Operating experience with this set-up of the limit steam generator has shown that this can eliminate the faults observed earlier.

   You are not forced to carry out the further heat transfer that is required to produce the desired final state of the steam in the contact part, but you can lead the pipe system back into the radiation part.



  The relocation of the conversion zone in the contact part enables further constructive measures to be taken. As is well known, flow-through boilers designed as tubular boilers are very sensitive to unclean feed water. Over time, deposits can form which narrow the cross-section of the passage. The deposits are, in turn, a result of the caustic concentration. It is true that in many applications of the limit steam generator it is up to you to provide feed water of the desired degree of purity, but in special cases it can happen that undesired impurities get into the feed water.

   This would be the case, for example, if the condenser contains leaks so that the cooling water mixes with the condensate. The alkali concentration is not constant over the entire circuit, but increases after the conversion zone. A self-cleaning of the water as with a normal boiler is not possible, because the border steam generator lacks the drums in which the lye could accumulate.

   Due to the peculiarity of the limit steam process, however, a way can be found that allows the enriched liquor to be removed, for example by including a pipe expansion in or after the conversion zone. It is thought of the insertion of a small drum or bottle in the flow path, which can be addressed as a pipe extension due to its stubbornly small dimensions in view of the high pressures. The boiler will generally be operated in such a way that the steam in the pipe expansion is slightly overheated. If you want to discharge the concentrated lye now. so, for example, by reducing the fuel supply, the temperature of the gases in the contact part is lowered.

   The consequence of this is that the temperature of the contents of the pipe expansion also decreases. However, since the critical pressure of the pipe contents is maintained by the pump independently of the prevailing temperature, the pipe is filled with a medium of critical pressure but subcritical temperature, i.e. with liquid, at least up to the pipe widening. Since, as already mentioned, the alkali concentration increases towards the evaporation zone, it is precisely the concentrated alkali that gets into the pipe expansion.

   If you equip this with a drainage device, it becomes possible to remove the concentrated lye from the boiler. By increasing the heat supply, the heat level is increased again, and the pipe widening is again located in the steam flow after the conversion zone. Investigations have shown that the pipe expansion is expediently dimensioned in such a way that a flow velocity of the steam of 0.5 m / sec. is not exceeded. The pipe expansion is expediently arranged in such a way that it is protected from the effects of the smoke gases.

   Since, in the case of tubular kettles, in order to achieve good mixing of the contents of the individual parallel pipes, these are connected to collectors from which they are then passed on, one of these existing collectors can also be equipped with a discharge device for the enriched liquor, provided that the collector is located in a temperature range that can be lowered below the critical tempera ture by reducing the flue gas temperature.

        The mentioned pipe expansion differs from the normal boiler drum in that it is constantly in the steam flow and is only filled with the caustic which is permitted from it at certain times, while the conventional boiler drum is primarily used to hold liquids.



  An embodiment of the subject invention is shown in FIG. This shows a boiler heated, for example, by a chain grate furnace 1, which contains a combustion chamber 2 and two flue gas chambers 3a and 3b.

   The flames developing on the chain grate 1 first rise in the combustion chamber 2 upwards, from which, after a deflection at the upper end of the combustion chamber, the flames originating from the flame rise in chamber 3a and after deflection at the lower end of the Chamber 3a finally ascending in chamber 3b are sucked off by the fan 4 and conveyed into the chimney 5.

   In the chambers 2, 3a and 3b pipe spirals 6, 7, 8, 9, 10 and 11 are housed, through the nacheinan the with the help of a pump 12, the working medium is pushed through in steady flow and with steadily progressive heating. The resulting steam is fed through line 13 to the consumers. Since the pipe spirals 8 and 10 are washed around directly by the flames of the grate, the heating of these pipe parts is naturally carried out predominantly by radiation, while the spiral pipes 6, 7, 9 and 11 in the chambers 3a and 3b are in contact with the hot flue gases are heated.

   If the boiler is in operation, the working fluid that the pump nacheinan pushes through the spiral tubes 6, 7, 8, 9, 10 and 11 will remain liquid as long as it has not yet accepted the critical temperature associated with the critical pressure . As soon as this is the case, the liquid will change to the vapor state. According to the invention, this zone, in which the liquid is converted into the vaporous state, lies approximately within the pipe section indicated by the bracket and the reference number 14. The drawing also shows that, viewed in the direction of flow of the working medium, behind this conversion zone 14, a tubular widening 15 is provided.

   As long as the boiler is in normal operation, the conversion zone 14 is located in the flue gas-heated chamber 3a and, in the sense of interference, in front of the pipe extension 15. To be able to carry out the given desludging of the boiler, it is only necessary to use the two Controller 16 and 17 to change the speed of the two motors 18 and 19 so that the flue gas temperatures drop from until fluid is set in the pipe extension 1 5. As already explained, the liquid that enters the pipe expansion 15 is particularly enriched with salts. It can be drained with the aid of line 20 and valve 21.

   Once the concentrated lye has been removed from the boiler in this way, the conversion zone is simply relocated back to a point in front of the pipe widening in chamber 3a by increasing the heating. Fig. 1. Still shows how to expand BEZW behind the pipe. the pipe expediently continues in the desludging zone.

   As is shown, it can be fed back into the radiation chamber 2, where the heat required to overheat the steam flowing in the pipe system is then supplied.



  With reference to Fig. 1, the invention is explained with example on a boiler the wor that shows only one pipe string. However, nothing stands in the way of applying the invention to boilers with several parallel lines.



  It has been described above that the desludging process can be carried out after previously reducing the heating of the boiler. However, there is no (@h a second way of increasing the desludging, namely by not reducing the heating of the boiler, but increasing the amount of working medium supplied. In this case, too, there is a shift in the conversion zone in the direction of flow of the Work equipment.

    This fact can be made use of in such a way that, in the case of a total 3el with a plurality of parallel-connected pipe strings, a desludging line is connected behind the conversion zone of each strand, and the conversion zone is shifted so far by increasing the flow rate in the pipe string to be desludged that there is no longer steam but liquid at the connection section of the desludging line,

    so that the enriched lye can be discharged through the relevant desludging line. Furthermore, a device can be provided behind the branch point of the desludging line, which acts like a non-return valve and prevents the working fluid from flowing back from other pipes that are not to be desludged during the desludging process.



  The processes that take place in Entschlam men are explained in more detail below with reference to the accompanying FIGS. As can be seen, the boiler's heating surface consists only of pipes. Some of these are housed in a combustion chamber 51 and some in the flue gas flues 52 and 53, so that they are heated partly by radiation and partly by contact. The boiler is heated by a chain grate furnace 54, for example.

   The flue gases developing from the flame are first redirected in the upper part of the chamber 51 and enter the chamber 52, from which, after being redirected at the lower part of this chamber, they finally leave the second flue gas chamber 53 upwards. The working fluid is forced through the pipes, for example by a pump 55 which is driven by a controllable electric motor 56. In the figure, for example, three parallel lines are shown.

   As can be seen, the working medium takes the following route: Coming from the main conveying line 57, it is first distributed from the collecting bottle 58 to, for example, three parallel lines located in the smoke gas chamber 53. In the further course, it is then repeatedly mixed in collecting bottles and again divided into other parallel lines. It takes its way via the collecting bottles 59 to 69.

   The heating surface should be dimensioned in such a way that the zone within which the conversion of liquid into steam takes place lies approximately at the point indicated by the brackets and the reference numerals 70, 71 and 72. In front of the bottle 65, which, viewed in the direction of flow of the working medium, is located behind the order conversion zone, a return flow throttle 73 is respectively in each branch. 74 resp. 75 switched on. The arrangement of the return flow throttle and its shape can be seen in particular in FIG. 3.

   A backflow throttle is understood to mean a nozzle which is located in the flow path in such a way that, during normal operation, the working medium enters at the narrowest cross section of the nozzle and exits the nozzle from the widest cross section. The conversion of pressure into speed, which occurs at the narrowest point of the nozzle, is reversed in this arrangement by the diffuser-like acting divergent part. During normal operation of the boiler, the nozzle installed in this way would cause practically only an insignificant pressure loss.

    However, this is not the case when the direction of flow is reversed, that is, when the working medium enters the nozzle at the point of the largest cross section and leaves it at the point of the narrowest cross section; In this case, the narrowest cross section is not followed by a part acting as a diffuser, so that the nozzle has a strong throttling effect in this flow direction. As will be shown later, use is made of this fact.



  As can also be seen in the drawing, a desludging line 79, 80 and 81 is connected to each of the pipe strings 76, 77 and 78 at a point between the conversion zone and the return flow throttle. At the end of these desludging lines, throttle disks 82, 83 and 84 and shut-off valves 85, 86 and 87 are provided.



  If, for example, the pipe string 76 of the boiler is to be desludged, the following process takes place: First, it must be sufficient that the conversion zone 70, within which the transition from liquid to steam takes place, is shifted to such an extent that the salty or salty liquid at least until it reaches the point where the corresponding desludging line 79 is closed. In the present case, the relocation of the conversion zone is to be achieved by increasing the amount of working medium flowing through the relevant pipe string.

   For the sake of simplicity, a numerical example is used and one assumes that, in order to lay the conversion zone 70 in the pipe string 76, a double flow rate is required through this pipe string and the pump has delivered the working medium Q, so must. with three parallel lines the delivery of the pump can be increased to approximately the amount% Q.

    Simultaneously with the increase in the delivery rate of the pump, the shut-off valve 85 is opened in order to allow the lye to drain. If the amount of steam generated is to be kept unchanged during this process, then the valve 85 would have to be opened just enough so that ss' / 3 Q can flow out through the desludging line 79.

   In order to match the ratios against each other, it is proposed to put a throttle disc 82 in front of the valve 85, which limits the flow rate by itself approximately to the amount QI3 even when the valve 85 is fully open.

       Fig. 4 shows this throttle point on a larger scale. If a sufficient amount of liquid has been removed from the pipe string 76 in this way, the valve 85 is closed and at the same time one of the valves 86 or 87 is opened or reduced if the desludging process for the two pipe strings 77 and 78 has been started, at the same time, the pump output back to the normal amount Q. In this context, the meaning of the return throttles 73, 74 and 75 becomes clear.

   If these return throttles were not present, a certain amount of working fluid would flow back from the collecting bottle 65 during the desludging of a strand. Since, as described above, the nozzle or backflow throttle is inserted in such a way that a backflow is largely prevented, the pipes downstream of the collecting bottle 65 are fed practically during desludging with the same working medium level as in normal operation.



       Fig. 5 shows how you can collect the sludge when Ent lye in a ge closed container, from which the steam respectively. the steam produced when the liquor is evaporated by additional heating can still be brought to a low-pressure consumer in a useful manner.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Dampferzeuger mit durch ein Rohrsystem gebildeter Heizfläche, die teils als Strah lungsheizfläche in der Brennkammer, teils als Berührungsheizfläche in einem oder meh reren nachgeschalteten Zügen untergebracht ist, und mit einer Pumpe, die das Arbeits mittel unter mindestens kritischem Druck in stetem Fluss und unter ständig fortschrei tender Erwärmung bis zur oder über die kritische Temperatur durch das Rohrsystem im Strahlungs- und Berührungsteil hindurch drückt, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrsystem so bemessen und angeordnet ist, dass die Zone der Umwandlung des Arbeits- mittels von Flüssigkeit in Dampf im Berüh rungsteil liegt. PATENT CLAIM Steam generator with a heating surface formed by a pipe system, which is housed partly as a radiant heating surface in the combustion chamber, partly as a contact heating surface in one or more downstream trains, and with a pump that supplies the working medium under at least critical pressure in steady flow and under constant progressive heating up to or above the critical temperature through the pipe system in the radiation and contact part, characterized in that the pipe system is dimensioned and arranged such that the zone of conversion of the working medium from liquid to vapor is in the contact part . UNTERANSPRüCHE 1. Dampferzeuger nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Strömungsrichtung des Arbeitsmittels hinter der Umwandlungszone liegende Teil des Rohrsystemes in den Strahlungs raum zurückgeführt ist. 2. Dampferzeuger nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine in bezug auf die Strömungsrichtung des Arbeits mittels hinter der Umwandlungszone lie bende Rohrerweiterung mit einer Ablass- vorrichtung versehen ist. 3. SUBClaims 1. Steam generator according to claim, characterized in that the part of the pipe system located behind the conversion zone in the direction of flow of the working medium is returned into the radiation space. 2. Steam generator according to claim, characterized in that a pipe extension with a discharge device is provided with a discharge device by means of a pipe extension lying behind the conversion zone with respect to the flow direction of the work. 3. Dampferzeuger nach dem Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Rohrerweiterung der Einwirkung der Rauchgase entzogen ist. 4. Dampferzeuger nach dem Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass eine in bezug auf die ,Strö mungsrichtung des Arbeitsmittels hinter der Umwandlungszone liegende Sammel- flasche, an welche von der Umwandlungs- zone kommende Rohre des Rohrsystems, das von hier zu dem Strahlungsraum wei tergeht, angeschlossen sind, mit einer Ab lassvorrichtung ausgestattet ist. 5. Steam generator according to claim and dependent claim 2, characterized in that the pipe expansion is withdrawn from the action of the flue gases. 4. Steam generator according to claim and dependent claim 1, characterized in that a collecting bottle located behind the conversion zone with respect to the flow direction of the working medium, to which pipes of the pipe system coming from the conversion zone, from here to the Radiation room continues, are connected, is equipped with a discharge device. 5. Dampferzeuger nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass parallel ge schaltete Rohrstränge hinter der Um- wandlungszone an einen durch eine Sam melflasche gebildeten Sammler ange schlossen sind, vor der Einmündung in den Sammler jedoch von jedem der Rohr stränge eine Entschlammungsleitung ab gezweigt ist, und dass weiter zwischen der Sammelflasche und den Abzweigstel len der Entschlammungsleitung in jedem Rohrstrang ein Element eingeschaltet ist, das der Strömung des Arbeitsmittels in der Richtung von der Sammelflasche zur Zweigstelle einen höheren Widerstand ent gegensetzt als in der entgegengesetzten Strömungsrichtung. G. Steam generator according to the patent claim, characterized in that pipe strings connected in parallel are connected to a collector formed by a collecting bottle behind the conversion zone, but a desludging line is branched off from each of the pipe strings before it flows into the collector, and that further between the collecting bottle and the Abzweigstel len the desludging line in each pipe string an element is switched on, which opposes a higher resistance to the flow of the working medium in the direction from the collecting bottle to the branch than in the opposite flow direction. G. Dampferzeuger nach Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Element als Düse mit Diffusor ausgebildet ist, wobei sich der Diffusor in der normalen Strömungsrich tung erweitert. 'l. Dampferzeuger nach Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Entschlammungsleitung ein Drosselelement vorgesehen ist. B. Dampferzeuger nach Patentanspruch und Unteranspruch und Unteransprüchen 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselelement als Drosselscheibe ausge bildet ist. Steam generator according to claim and dependent claim 5, characterized in that said element is designed as a nozzle with a diffuser, the diffuser expanding in the normal flow direction. 'l. Steam generator according to claim and dependent claim 5, characterized in that a throttle element is provided in each desludging line. B. Steam generator according to claim and dependent claim and dependent claims 5 and 7, characterized in that the throttle element is formed out as a throttle disc.
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