CH283881A - Tubular steam generator. - Google Patents

Tubular steam generator.

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CH283881A
CH283881A CH283881DA CH283881A CH 283881 A CH283881 A CH 283881A CH 283881D A CH283881D A CH 283881DA CH 283881 A CH283881 A CH 283881A
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CH
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tubes
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steam generator
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tubular
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Vorkauf Heinrich Ing Dr
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Vorkauf Heinrich
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B21/00Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically
    • F22B21/34Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from water tubes grouped in panel form surrounding the combustion chamber, i.e. radiation boilers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

  

  Röhrendampferzeuger.    Die Erfindung betrifft einen Röhren  dampferzeuger mit einer Trommel und mit  einem in den Wasserumlauf eingeschalteten,  zur Abstützung der Heizflächen dienenden  Rohrgerüst und ermöglicht, einen im Auf  bau und in der Herstellung einfachen, auch  für verhältnismässig kleine Dampfleistung  geeigneten Dampferzeuger zu schaffen.  



  Dampferzeuger ähnlicher Bauart hat man  bisher mit und auch ohne Trommel ausgerü  stet. Eine Trommel wurde vorzugsweise bei  solchen Dampferzeugern angeordnet, bei de  nen es auf grossen Wasserinhalt zur Über  brückung von     Leistungsschwankungen    an  kam. Dampferzeuger ohne Trommel haben  den Vorzug, dass sie schnell hochgefahren  werden können und in kürzester Frist Dampf  abgeben können, sie sind aber bei stark  schwankender Kesselbelastung ungeeignet.  



  Erfindungsgemäss sind die obern und  untern Quer- und Längsverbindungen des  Rohrgerüstes durch in den Ecken des Gerü  stes angeordnete, unbeheizte Rohre mitein  ander verbunden und von diesen Eckrohren  dienen mindestens zwei als Kurzschlussrohre,  indem durch sie in den obern Verbindungs  rohren des Gerüstes abgeschiedenes Umlauf  wasser unmittelbar zur Heizfläche zurückge  führt wird.  



  Ein Dampferzeuger mit der     vorgesehlage-          nen    Anordnung der     Kurzschlussrohre    hat den  Vorzug, dass er ausserordentlich elastisch ist  und schnell     hoehgefahren    werden kann, da    den Heizflächen dank der     Kurzschlussrohre     ständig Umlaufwasser von Siedetemperatur  zugeführt wird. Nach Aufwärmung des ge  samten     Wasserinhaltes    der Trommel auf  Siedetemperatur können auch     Schwankungen     des Dampfbedarfes aus dem gespeicherten  Wärmevorrat leicht überbrückt werden.  



  Zudem kann der Dampfraum der Trom  mel wesentlich höher belastet werden, da das  erzeugte     Dampfwassergemisch    bereits einer       Vorabscheidung        unterworfen    wurde, und die  aus dem Dampf     abzuscheidende    Flüssigkeits  menge nur klein ist. Dies wirkt sich so aus,  dass der, Wasserraum im Verhältnis grösser  gewählt werden kann, so dass dadurch auch  die Speicherwirkung vergrössert wird.

   Da ein  Teil des Umlaufwassers unmittelbar über die  in den Ecken des Rohrgerüstes angeordneten  Rohre     -unter    Umgehung der Trommel in das  beheizte Rohrsystem     zurfckfliessen    kann,  ergibt sich ferner der Vorzug, dass die An  zahl und die Querschnitte der wasserseitigen  Anschlüsse des Fallrohrsystems an die Trom  mel verringert werden können.  



  Dampferzeuger nach der Erfindung sind  in den Ausführungsbeispielen nach     Fig.    1     bis     10 schematisch dargestellt.  



  In     Fig.    1 ist das Rohrsystem eines Dampf  erzeugers mit der Trommel dargestellt. Die  Feuerung und Ummantelung des Dampf  erzeugers wurde der Deutlichkeit wegen fort  gelassen.      Die Fig. 2 zeigt den zugehörigen Quer  schnitt gemäss der Linie II-II in Fig. 1.  



  Wie aus den beiden Figuren ersichtlieh, be  steht das Gerüst des     Kessels    aus den vier senk  rechten Eckrohren 1, den untern Querverbin  dungen 2 und Längsverbindungen 3, sowie der  obern Querverliindung 4 und Längsverbin  dungen 5. In diesem vom Kesselwasser     durch-          flossenen,    aus Rohren bestehenden Gerüst  sind die Eekrohre 1 unbeheizt, während die  Verbindungsrohre 2, 3, 4 und 5 beheizt sein  können, da hier eine Dampfbildung für den  Wasserumlauf unschädlich ist. Dieses Gerüst  dient nun gleichzeitig zum Tragen der Ver  dampferheizflächen, bestehend aus den Stirn  wandrohren 6, Rückwandrohren 7, Bündel  rohren 8 und Seitenwandrohren 9. Wie  ersichtlich, besteht die Verdampferheizfläche  nur aus geraden Rohren oder ist, aus geraden  Rohrteilen zusammengesetzt.

    



  Das Rohrbündel 8     besteht    aus mehreren,  parallelen Rohrtafeln. Die geraden Rohre je  der Rohrtafel münden ein in die Stirnwand  rohre 6 und Rückwandr ohne 7. Es ist     zweek-          mässig    und auch am billigsten, die Rohrver  bindung durch Schweissen herzustellen. Die  Rohre 6 sind zwischen den vordern Querver  bindungen 2 und 4 der Eekrohre 1 einge  schweisst. Die Rohre 7 gehen von der hintern  Querverbindung 2 aus und gehen dann über  in die parallelen Rohre einer Rohrtafel des  Verdampferbündels B. Durch die Verschluss  stopfen 10 können die Rohre des Bündels 8  mechanisch gereinigt werden. Die Reini  gungsöffnungen für die Rohre 6 und 7 be  finden sich in den Querverbindungen 4 und  2.' Sie sind nicht besonders dargestellt.

   Die  Seitenwandrohre 9 sind zwischen den untern  und obern Längsverbindungen 3 und 5 ein  geschweisst und können durch nicht gezeich  nete Reinigungsöffnungen in der Längsver  bindung 5 befahren werden. Oberhalb des  Verdampferbündels 8 können weitere Heizflä  chen angeordnet sein, z. B. ein Überhitzer 11  und ein Speisewasservorwärmner 12. Das     Rohr-          gerüsst    ist dampf- und wasserseitig mit der  Trommel 13 verbunden. Die wasserseitige Ver  bindung wird hergestellt durch die Leitungen    14 und die dampfseitige Verbindung durch die  Leitungen 15. Das in der Heizfläche erzeugte  Dampfwassergemisch wird den obern Verbin  dungsrohren 4l und 5 der Eekrohre zugeführt.  Hier tritt bereits eine V orabscheidung ein.

    Das abgesehiedene Wasser wird durch die  Eckrohre 1 auf schnellstem Wege der     Ver-          dampfungsheizfläehe    wieder zugeführt. Der  erzeugte Dampf und die in ihm noch enthal  tene Flüssigkeit werden durch die Leitungen  15 zur vollständigen Trennung der Trommel  13 zugeführt. Zum Ersatz des verdampften  oder in die Trommel mitgeführten Wassers  fliesst aus dem Wasserraum der Trommel 13  über die Leitungen 14 Trommelwasser dem  Rohrsystem zu.  



  Eine     andere        Ausführungsform    eines  Dampferzeugers nach der Erfindung zeigt  Fig. 3.  



  Auch hier wird das Kesselgerüst aus den  Eekrohren 1, den untern Querverbindungen 2  und Längsverbindungen 3, sowie der     obern     Querverbindung 4 und Längsverbindungen 5  gebildet. Das Verdampferbündel besteht in  diesem Falle aus den beiden Rohrgruppen 16  und 17. Zwischen diesen beiden Rohrgruppen  kann ein Überhitzer 11 angeordnet sein. Die  Stirnwandrohre 6 gehen in die Rohrgruppe  17 über und sind an die Querrohre 2 und 4  angeschlossen. Die     Rüekwandrohre    7 gehen  in die     RohrgiLippe    16 über.

   Auch diese Rohre  sind an eine Querverbindung     \?    der     Eckrohre     angeschlossen, stehen aber am obern Ende  über das Sammelrohr     1.8    und Leitung 19  unmittelbar mit der     waagrechten        Trommel    13  in Verbindung. Die     Seitenwandrohre    9 gehen  von der untern     Längsverbindung    3 aus und  münden ein in eine weitere obere Längsver  bindung 20. Die     Verdampferrohre    weisen in  diesem Falle zum Teil Krümmungen auf, so  dass der Dampferzeuger nur für gutes Speise  wasser     geeignet.    ist.

   Es bereitet aber keine  Schwierigkeiten, die     Ileizflä.ehe    nur aus gera  den Rohrteilen zusammenzuschweissen und  mit     Versehlussstopfen    zu versehen, so dass  auch eine     mechanische    Reinigung der Rohre  ohne weiteres möglich ist,     wenn\        unaufberei-          tetes    Speisewasser zur Verwendung kommt.      Die Trommel 13 ist wieder über Leitungen 14  und 15 mit dem untern und obern Teil der  Eckrohre 1 verbunden. In diesem Falle dienen  die Eckrohre 1 nur für die Seitenwandrohre  9 und für die Rohrgruppe 17 als Kurzschluss  rohre, während die Rohre 7 und 16 das  erzeugte Dampfwassergemisch unmittelbar in  die Trommel 13 abführen.

   Diese Anordnung  ist dann von Vorteil, wenn bei hoelhbelasteten  Kesseln der Gesamtquerschnitt der Eckrohre  allein nicht ausreichen würde, das gesamte  Dampfwassergemisch aufzunehmen und nach  V orabscheidung wesentlicher Wassermengen  in die Trommel überzuleiten. Auch in diesem  Falle bilden die Eckrohre mit ihren Quer- und  Längsverbindungen das Stützgerüst des  Dampferzeugers.  



  Mit den Eckrohren verbunden ist die  Trommel 13, die als Wärmespeicher wirkt und  Belastungsspitzen so weit aufnehmen kann,  dass plötzlicher Druckabfall verhindert wird.       Begünstigt    durch die Anordnung der     Eck-          rohre,    die als Fallrohre das     Kesselwasser    auf  dem kürzten Weg unter höheren, statischen  Druck führen, gelingt es so, Umlaufstörungen  zu vermeiden.  



  In Fig. 4 ist ein Dampferzeuger dar  gestellt, bei dem die Trommel 13 selbst als  obere Querverbindung der beiden hintern  Eckrohre 1 dient. Das Rohrbündel 8 besteht  aus Rohrtafeln, die im Rauchgasstrom hinter  einander liegen und quer zur Längsachse des  Kessels angeordnet sind. Die obern und  untern Sammelkästen 21 und 22 sind an die  Längsverbindungen 5 und 3 der Eckrohre 1       angeschlossen.    Die     Eckrohre    1 führen als  Fallrohre nicht nur das     aus    dem erzeugten  Dampfwassergemisch abgeschiedene Umlauf  wasser zurück, sondern auch gleichzeitig un  mittelbar aus der Trommel 13 selbst das  erforderliche Zusatzwasser. Die Stirnwand  rohre 6 und     Seitenwandrohre    9 sind ähnlich  angeordnet wie in den vorhergehenden Bei  spielen.

   Dem Verdampferbündel 8 können  rauchgasseitig weitere Heizflächen, wie Speise  wasservorwärmer oder Luftvorwärmer nach  geschaltet sein. Überhitzerrohre können zwi  schen den Rohren des Verdampferbündels an-    geordnet sein. Durch Lenkwände können die  Rauchgase gezwungen werden, den durch  Pfeile angedeuteten Weg zu nehmen.  



  Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5  unterscheidet sich von dem gezeigten Beispiel  in Fig. 1 dadurch, dass die Berührungsheiz  fläche 23 über den von den Eckrohren 1 be  grenzten Kesselquerschnitt hinausgeführt ist.  Durch diese Bauweise wird an Höhe     gespart     und bei unveränderter Rohrzahl eine grössere  Heizfläche erreicht. Der Deutlichkeit wegen  sind die Lenkwände fortgelassen, der Rauch  gasweg ist wieder durch Pfeile angedeutet.  



  Ein     besonders    einfacher Aufbau eines  Dampferzeugers ist in     Fig.    6 veranschaulicht.  Die Eckrohre 1 bilden mit den Längsver  bindungen 3 und 5 zwei Rahmen, die quer  durch die untern Verbindungen 24, 25 und  die obern Verbindungen 4, 27 gegeneinander  abgestützt sind. Auf diesem Rohrgerüst ist  die Trommel 13 gelagert. Innerhalb dieses       Rahmens    ist die     Verdampferheizfläche    ange  ordnet. An die Querverbindung 24 sind die       Stirnwandrohre    6 angeschlossen, welche in die  Querverbindung 27 münden. Zwischen den  obern Querverbindungen 27 und 4 sind die  Deckenrohre 26 eingesetzt. Das Rohrbündel 8  ist an die Querverbindung 25 angeschlossen.

    Es besteht aus einer Reihe von Rohrtafeln,  deren Rohre von untern Verteilerrohren 28  ausgehen. Am obern Ende münden die Rohre  unmittelbar in die Deckenrohre 26 ein. Die       Seitenwandrohre    9 sind wie bisher wieder an  die Längsverbindungen 3 und 5 der     Eck-          rohre    1 angeschlossen.     Das    erzeugte     Dampf-          wassergemiseh    wird von der Querverbindung       4-        aus    durch die hintern Eckrohre 1 und die       i.''.berströmrohre    19 der Trommel 13 zugeführt.

    Sämtliche     Verdampferrohre    sind gerade und  können ohne weiteres     mechanisch    gereinigt  werden, wenn für die einzelnen Rohre ent  sprechende     Verschlussöffnungen    vorgesehen  werden. Das     Verdampferbündel    8 ist hinter  dem Feuerraum angeordnet und wird von  den Rauchgasen in Pfeilrichtung durch  strömt.  



  In dem Ausführungsbeispiel nach     Fig.    7  sind sämtliche     Verdampferrohre    gerade und      daher ausnahmslos auch mechanisch     reinig-          bar.    Das Heizflächenbündel 8 besteht aus  Rohrtafeln, deren Rohre unten in Sammel  rohre 27 und oben in Sammelrohre 29 ein  münden. Die Rohre 27 sind mit Querrohren  25 verbunden, während die Sammelrohre 29  unmittelbar in die Trommel 13 einmünden.  Die Seitenwandrohre 9 verbinden die untere  Längsverbindung 3 mit der obern Längsver  bindung 5.  



  Das erzeugte Dampfwassergemiseh wird  überwiegend vollständig der Trommel 13 zu  geführt. Lediglieh aus dem aus den     Seiten-          wandirohren    9 kommenden Gemisch kann Kes  selwasser abgeschieden und über die hintern  Eckrohre unmittelbar in den Kreislauf  zurückgeführt werden. Die Hauptmasse des  Umlaufwassers muss aus dem Wasserraum der  Trommel entnommen und über die vordern  Eckrohre 1 dem beheizten Rohrsystem zuge  führt werden, da auch die Stirnwandrohre 6,  tusgehend von der untern Querverbindung  24 unmittelbar in die Kesseltrommel 13 aus  münden. Diese Bauart erfordert zwar eine  grössere Trommel als bisher notwendig war,  hat aber den Vorteil, dass das Verdampfer  bündel 8 nur an zwei Orten, nämlich der  Trommel 13 und der untern Querverbindung  25 abgestützt ist.

   Dadurch ist dass Bündel  elastischer     abgestützt,    und die einzelnen Rohr  tafeln können leichter ausgebaut werden. In  Querrichtung sind Lenkwände eingebaut, die  die Rauchgase zwingen, das Rohrbündel etwa  in Pfeilrichtung zu durchströmen. Der Ab  stand der Verdampferrohre kann so gewählt  werden, dass dazwischen noch Überhitzer  rohre angeordnet werden können, falls Heiss  dampf gewünseht wird. Das Verdampfer  bündel 8 ist in einem abwärts und einem auf  wärts gerichteten Zug angeordnet. Beide  parallel     zueinander    liegenden Kesselzüge sind  innerhalb des vom Rohrgerüst umgrenzten  Raumes angeordnet. Hinter dem Verdampfer  bündel 8 können weitere Heizflächen ange  ordnet sein.  



  Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 zeigt,  dass das Verdampferbündel 8 auch ausserhalb  des von den Eckrohren begrenzten Kessel-    querschnittes angeordnet werden kann, wobei  das V erdampferbündel auch wieder aus senk  rechten Rohrtafeln besteht.  



  Zwei Ausführungsbeispiele für Kessel grö  sserer Leistung oder hohen Druckes, bei de  nen gute Speisewasserpflege vorausgesetzt ist,  zeigen Fig. 9 und 10.  



  Der Dampferzeuger nach Fig. 9 hat auch  wieder ein     Stützgerüst,    bestehend aus den  Eckrohren 1 und den untern Verbindungen  3, 24, 25 sowie als einzige obere Querverbin  dung die Kesseltrommel 13. Die Stirnwand  rohre 6 und Seitenwandrohre 9 sind     aus-          g'pekröpft,    so dass sie elastischer sind und  Wärmespannungen besser aufnehmen können.  



  Das V erdampferbüncdel besteht aus den  beiden Rohrgruppen 30 und 31. Die V     er-          dampferrohre    30 gehen aus von den mit. dem  Querrohr 25 verbundenen Verteilerrohren 32  und münden ein in die Rückwandrohre 33 des  Feuerraumes. Von diesen Rohren aus gehen die  Rohre 31 ab, die wieder in die Sammelrohre  l34 einmünden. Diese Rohre 34 bilden gleich  zeitig die Decke des Feuerraumes und leiten  das erzeugte Dampf-Wassergemiseh unmittel  bar in die Trommel 13 ein. Für die Seiten  wandrohre 9 dienen die Eekrohre 1 als     Kurz-          sehlussrohre;    im wesentlichen aber dienen sie  als Fallrohre für das     Trommelwasser.    Die  untere Längsverbindung 3 der Eckrohre kann,  wie gezeigt, abgeknöpft werden.

   Es ist dann  möglich, eine nachgesehaltete Heizfläche 35,  z. B. einen Speisewasservorwärmer, auf diese  Rohre aufzulagern, so dass das gekühlte Kes  selgerüst nicht nur zur Abstützung der     Ver-          damnpferheizfläehe,    sondern auch aller son  stigen Heizflächen dient. Der Raum zwischen  den     Verdampferrohrbündeln    30 und 31 kann  zur     L?nterbrin-ung    eines     Cberhitzers    36 die  nen.  



  Bei dem     Ausführungsbeispiel    nach     Fig.    10       ist    der Aufbau des gekühlten Kesselgerüstes  etwa der gleiche wie in dem     vorhergehenden     Beispiel. Wieder bilden die     Eckrohre    1 zu  sammen mit. den     Längsverbindungen    3, 5  und den     Querverbinclungen    21, 25 mit der       'l'rommel    13 das Stützgerüst. Der     wesentliche         Unterschied zu demn vorherigen Beispiel liegt  in der Anordnung und Schaltung der Bündel  heizflächen.

   Die Rohre der Vorheizfläche 37  und die Rohre der Nachheizfläche 38 sind  wasserseitig parallel geschaltet., während sie  vorher wasserseitig hintereinander geschaltet  waren. Ausserdem ragt die Nachheizfläche 38  über den     Kesselquerschnitt,    der von den vier  Eckrohren 1 begrenzt wird, hinaus. Die Bau  art ist besonders geeignet für Wanderrost  feuerung. Zwischen den beiden     Verdampfer-          heizflächetn    ist eine Überhitzerheizfläche 36  angeordnet. Weitere Heizflächen können in  einem abwärts     gerichteten    Zug - wie in der  Abbildung angedeutet - untergebracht sein.

    Die Stirnwandrohre 6 und die Bündelrohre  37 münden unmittelbar in die Trommel ein,  während die Verdampferrohre 38 und die  Seitenwandrohre 9 an das Eckrohrsystem  angeschlossen sind. Für diese Rohre dienen  die Eckrohre als Kurzschlussrohre. Der  erzeugte Damnpf aus demn Bündel 38 wird  durch die Überströmrohre 39 in den Dampf  raum der Trommel 13 geleitet.



  Tubular steam generator. The invention relates to a tubular steam generator with a drum and with a connected to the water circulation, serving to support the heating surfaces pipe frame and allows to create a simple in construction and manufacture, suitable also for relatively small steam output steam generator.



  Steam generators of a similar design have so far been equipped with and without a drum. A drum was preferably placed in those steam generators where large amounts of water were needed to bridge power fluctuations. Steam generators without a drum have the advantage that they can be started up quickly and can give off steam in a very short period of time, but they are unsuitable for strongly fluctuating boiler loads.



  According to the invention, the upper and lower cross and longitudinal connections of the tubular frame are connected to each other by unheated tubes arranged in the corners of the frame and at least two of these corner tubes serve as short-circuit tubes by circulating water separated through them in the upper connecting tubes of the frame is returned to the heating surface.



  A steam generator with the proposed arrangement of the short-circuit pipes has the advantage that it is extremely elastic and can be raised quickly, since the heating surfaces are constantly supplied with circulating water at boiling temperature thanks to the short-circuit pipes. After the entire water content of the drum has been heated up to boiling temperature, fluctuations in the steam requirement from the stored heat supply can be easily bridged.



  In addition, the steam space of the drum can be subjected to significantly higher loads, since the steam-water mixture generated has already been subjected to a pre-separation and the amount of liquid to be separated from the steam is only small. This has the effect that the water space can be selected to be relatively larger, so that the storage effect is also increased.

   Since part of the circulating water can flow back into the heated pipe system directly via the pipes arranged in the corners of the pipe framework, bypassing the drum, there is also the advantage that the number and cross-sections of the water-side connections of the downpipe system to the drum are reduced can be.



  Steam generators according to the invention are shown schematically in the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 10.



  In Fig. 1, the pipe system of a steam generator is shown with the drum. The furnace and casing of the steam generator have been left out for the sake of clarity. FIG. 2 shows the associated cross-section along the line II-II in FIG. 1.



  As can be seen from the two figures, the structure of the boiler consists of the four vertical corner tubes 1, the lower cross connections 2 and longitudinal connections 3, and the upper cross connection 4 and longitudinal connections 5. In this, the boiler water flows through pipes Existing scaffolding, the Eekrohre 1 are unheated, while the connecting pipes 2, 3, 4 and 5 can be heated, since steam formation is harmless here for the water circulation. This scaffold now also serves to carry the Ver evaporator heating surfaces, consisting of the front wall tubes 6, rear wall tubes 7, bundle tubes 8 and side wall tubes 9. As can be seen, the evaporator heating surface consists only of straight tubes or is composed of straight tube parts.

    



  The tube bundle 8 consists of several parallel tube panels. The straight tubes of each tube sheet open into the end wall tubes 6 and rear wall without 7. It is two-way and also cheapest to produce the tube connection by welding. The tubes 6 are between the front cross connections 2 and 4 of the Eekrohre 1 is welded. The tubes 7 start from the rear cross connection 2 and then merge into the parallel tubes of a tube sheet of the evaporator bundle B. The tubes of the bundle 8 can be mechanically cleaned by the closure plug 10. The cleaning openings for pipes 6 and 7 are located in cross connections 4 and 2. ' They are not specially shown.

   The side wall tubes 9 are welded between the lower and upper longitudinal connections 3 and 5 and can be accessed through non-signed cleaning openings in the longitudinal connection 5. Above the evaporator bundle 8 more Heizflä surfaces can be arranged, for. B. a superheater 11 and a feedwater preheater 12. The tubular frame is connected to the drum 13 on the steam and water sides. The water-side connection is established by the lines 14 and the steam-side connection by the lines 15. The steam-water mixture generated in the heating surface is fed to the upper connec tion pipes 4l and 5 of the Eekrohre. A pre-separation already occurs here.

    The separated water is returned to the evaporation heating surface through the corner tubes 1 as quickly as possible. The steam generated and the liquid still contained in it are fed through the lines 15 to the drum 13 for complete separation. To replace the evaporated water or the water carried along into the drum, drum water flows from the water space of the drum 13 via the lines 14 to the pipe system.



  Another embodiment of a steam generator according to the invention is shown in FIG. 3.



  Here, too, the boiler frame is formed from the Eek pipes 1, the lower cross connections 2 and longitudinal connections 3, and the upper cross connection 4 and longitudinal connections 5. In this case, the evaporator bundle consists of the two tube groups 16 and 17. A superheater 11 can be arranged between these two tube groups. The end wall tubes 6 merge into the tube group 17 and are connected to the cross tubes 2 and 4. The rear wall pipes 7 merge into the RohrgiLippe 16.

   These pipes are also connected to a cross-connection \? connected to the corner tubes, but are directly connected to the horizontal drum 13 via the collecting tube 1.8 and line 19 at the upper end. The side wall tubes 9 start from the lower longitudinal connection 3 and open into a further upper longitudinal connection 20. In this case, the evaporator tubes are partially curved so that the steam generator is only suitable for good food water. is.

   However, there are no difficulties in welding the ileus surface from just the pipe parts and to provide it with sealing plugs, so that mechanical cleaning of the pipes is also easily possible if untreated feed water is used. The drum 13 is again connected to the lower and upper part of the corner tubes 1 via lines 14 and 15. In this case, the corner tubes 1 only serve as short-circuit tubes for the side wall tubes 9 and for the tube group 17, while the tubes 7 and 16 discharge the steam-water mixture generated directly into the drum 13.

   This arrangement is advantageous if, in the case of high-load boilers, the total cross-section of the corner tubes alone would not be sufficient to absorb the entire steam-water mixture and, after pre-separating substantial amounts of water, transfer it into the drum. In this case, too, the corner pipes with their cross and longitudinal connections form the support structure of the steam generator.



  The drum 13 is connected to the corner tubes and acts as a heat store and can absorb load peaks to such an extent that a sudden drop in pressure is prevented. Aided by the arrangement of the corner pipes, which act as downpipes, the boiler water is guided over the shortest route under higher static pressure, it is possible to avoid circulation disturbances.



  In Fig. 4, a steam generator is provided, in which the drum 13 itself serves as an upper cross connection of the two rear corner tubes 1. The tube bundle 8 consists of tube sheets which lie one behind the other in the flue gas flow and are arranged transversely to the longitudinal axis of the boiler. The upper and lower collecting tanks 21 and 22 are connected to the longitudinal connections 5 and 3 of the corner tubes 1. The corner pipes 1 lead back as downpipes not only the recirculating water separated from the steam-water mixture produced, but also at the same time un indirectly from the drum 13 itself the required additional water. The end wall tubes 6 and side wall tubes 9 are arranged similarly as in the previous case.

   Further heating surfaces, such as feed water preheaters or air preheaters, can be connected after the evaporator bundle 8 on the flue gas side. Superheater tubes can be arranged between the tubes of the evaporator bundle. The smoke gases can be forced by means of guide walls to take the path indicated by arrows.



  The embodiment according to FIG. 5 differs from the example shown in FIG. 1 in that the touch heating surface 23 is led out beyond the boiler cross-section bounded by the corner tubes 1. This design saves height and achieves a larger heating surface with the same number of tubes. For the sake of clarity, the guide walls have been omitted, the smoke gas path is again indicated by arrows.



  A particularly simple structure of a steam generator is illustrated in FIG. 6. The corner tubes 1 form with the Längver connections 3 and 5, two frames which are supported against each other across the lower connections 24, 25 and the upper connections 4, 27. The drum 13 is mounted on this tubular frame. The evaporator heating surface is arranged within this framework. The end wall pipes 6, which open into the cross connection 27, are connected to the cross connection 24. The ceiling tubes 26 are inserted between the upper cross connections 27 and 4. The tube bundle 8 is connected to the cross connection 25.

    It consists of a series of pipe panels, the pipes of which extend from the distribution pipes 28 below. At the upper end, the tubes open directly into the ceiling tubes 26. As before, the side wall pipes 9 are connected to the longitudinal connections 3 and 5 of the corner pipes 1. The generated steam / water mixture is fed from the cross connection 4 through the rear corner tubes 1 and the overflow tubes 19 to the drum 13.

    All evaporator tubes are straight and can easily be cleaned mechanically if appropriate closing openings are provided for the individual tubes. The evaporator bundle 8 is arranged behind the combustion chamber and the flue gases flow through in the direction of the arrow.



  In the exemplary embodiment according to FIG. 7, all of the evaporator tubes are straight and can therefore also be cleaned mechanically without exception. The heating surface bundle 8 consists of tube panels, the tubes of which open into collecting tubes 27 and above into collecting tubes 29 a. The tubes 27 are connected to cross tubes 25, while the header tubes 29 open directly into the drum 13. The side wall pipes 9 connect the lower longitudinal connection 3 with the upper longitudinal connection 5.



  Most of the steam water mixture produced is fed to the drum 13 in its entirety. Boiler water can only be separated from the mixture coming from the side wall pipes 9 and returned directly to the circuit via the rear corner pipes. The main mass of the circulating water must be taken from the water space of the drum and fed to the heated pipe system via the front corner pipes 1, since the end wall pipes 6, starting from the lower cross connection 24, open directly into the boiler drum 13. Although this design requires a larger drum than was previously necessary, it has the advantage that the evaporator bundle 8 is supported only at two locations, namely the drum 13 and the cross connection 25 below.

   As a result, the bundle is supported more elastically and the individual pipe panels can be removed more easily. In the transverse direction, guide walls are installed that force the smoke gases to flow through the tube bundle approximately in the direction of the arrow. The distance between the evaporator tubes can be selected so that superheater tubes can be placed in between if hot steam is required. The evaporator bundle 8 is arranged in a downward and an upward train. Both boiler trains lying parallel to one another are arranged within the space bounded by the pipe frame. Behind the evaporator bundle 8 more heating surfaces can be arranged.



  The embodiment according to FIG. 8 shows that the evaporator bundle 8 can also be arranged outside the boiler cross-section delimited by the corner tubes, the evaporator bundle again also consisting of vertical tube sheets.



  FIGS. 9 and 10 show two exemplary embodiments for boilers of greater capacity or high pressure, in which good feed water care is required.



  The steam generator according to FIG. 9 also has a support frame, consisting of the corner tubes 1 and the lower connections 3, 24, 25 and the boiler drum 13 as the only upper cross connection. The end wall tubes 6 and side wall tubes 9 are cranked out, so that they are more elastic and can better absorb thermal stresses.



  The evaporator bundle consists of the two tube groups 30 and 31. The evaporator tubes 30 extend from the with. the cross tube 25 connected distribution pipes 32 and open into the rear wall pipes 33 of the furnace. From these tubes go off the tubes 31, which open again into the collecting tubes l34. These pipes 34 simultaneously form the ceiling of the furnace and direct the generated steam-water mixture directly into the drum 13. For the side wall tubes 9, the Eek tubes 1 serve as short-circuit tubes; but essentially they serve as downpipes for the drum water. The lower longitudinal connection 3 of the corner tubes can, as shown, be unbuttoned.

   It is then possible, a downstream heating surface 35, for. B. a feed water preheater to be superimposed on these pipes so that the cooled Kes selgerüst serves not only to support the evaporator heating surface, but also all son-term heating surfaces. The space between the evaporator tube bundles 30 and 31 can serve for the connection of a superheater 36.



  In the embodiment of FIG. 10, the structure of the cooled boiler frame is approximately the same as in the previous example. Again form the corner tubes 1 together with. the longitudinal connections 3, 5 and the cross connections 21, 25 with the drum 13, the support frame. The main difference to the previous example lies in the arrangement and switching of the bundle heating surfaces.

   The pipes of the preheating surface 37 and the pipes of the post-heating surface 38 are connected in parallel on the water side, whereas they were previously connected in series on the water side. In addition, the after-heating surface 38 protrudes beyond the boiler cross-section, which is delimited by the four corner tubes 1. The design is particularly suitable for traveling grate firing. A superheater heating surface 36 is arranged between the two evaporator heating surfaces. Further heating surfaces can be accommodated in a downward-directed train - as indicated in the figure.

    The front wall tubes 6 and the bundle tubes 37 open directly into the drum, while the evaporator tubes 38 and the side wall tubes 9 are connected to the corner tube system. The corner tubes serve as short-circuit tubes for these tubes. The generated steam from the bundle 38 is passed through the overflow pipes 39 into the steam space of the drum 13.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Röhrendampferzeuger mit einer Trommel und mit einem in den Wasserumlauf einge schalteten zur Abstützung der Heizflächen dienenden Rohrgerüst, dadurch gekennzeich net, dass die obern und untern Quer- und Längsverbindungen des Rohrgerüstes durch in den Ecken des Gerüstes angeordnete, un- beheizte Rohre miteinander verbunden sind und von diesen Eckrohren mindestens zwei als Kurzschlussrohre dienen, indem durch sie in den obern Verbindungsrohren des Gerüstes abgeschiedenes Umlaufwasser unmittelbar zur Heizfläche zurückgeführt wird. UNTERANSPRÜCHE: 1. Röhrendampferzeuger nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass als obere Querverbindung des Rohrgerüstes die Trommel selbst dient. PATENT CLAIM: Tubular steam generator with a drum and a tubular frame that is connected to the water circulation to support the heating surfaces, characterized in that the upper and lower cross and longitudinal connections of the tube frame are connected to one another by unheated tubes arranged in the corners of the frame and at least two of these corner tubes serve as short-circuit tubes, in that circulating water separated in the upper connecting tubes of the scaffolding is returned directly to the heating surface through them. SUBClaims: 1. Tube steam generator according to patent claim, characterized in that the drum itself serves as the upper cross connection of the tube frame. 2. Röhrendampferzeuger nach Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass von den vier Eckrohren des Rohrgerüstes zwei unmittelbar an den Was- serraiun der Trommel angeschlossen sind und die beiden andern als Kurzschlussrohre dienen. 3. Röhrendampferzeuger nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, dass die aus senkrech ten V erdampferrohren bestehende Heizfläche der seitlichen Feuerraumwände von den untern Längsverbindungen des Rohrgerüstes ausgehen und in die obern Längsverbindun gen einmünden. 2. Tubular steam generator according to claim and dependent claim 1, characterized in that two of the four corner tubes of the tubular frame are connected directly to the water rail of the drum and the other two serve as short-circuit tubes. 3. Tubular steam generator according to patent claim and dependent claims 1 and 2, characterized in that the heating surface of the lateral furnace walls consisting of vertical vaporizer tubes emanate from the lower longitudinal connections of the tubular frame and open into the upper longitudinal connections. 4. Röhrendampferzeuger nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, dass der von dem Rohrgerüst begrenzte Kesselabschnitt meh rere parallel zueinander liegende Rauch gaszÜge umfasst. 5. Röhrenäampferzeuger nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, da.ss ein Teil der Verdampfer heizfläehe ausserhalb des von dem Rohr gerüst umfassten Kesselabschnittes angeordnet ist. 4. Tubular steam generator according to claim and dependent claims 1 to 3, characterized in that the boiler section delimited by the tubular frame comprises several flue gas trains lying parallel to one another. 5. Röhrenäampferzeuger according to claim and dependent claims 1 to 3, characterized in that da.ss a part of the evaporator heating surface is arranged outside of the boiler section surrounded by the pipe frame.
CH283881D 1949-03-08 1950-01-30 Tubular steam generator. CH283881A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1112619B (en) * 1955-10-12 1961-08-10 Ing Leopold Mikschl Cross-sectioned articulated cup, especially for pressures up to about 12 atmospheres

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