Dampferzeuger mit den Feuerraum unterteilenden Zwischenwänden. Es ist bekannt., bei Dampferzeugern in der Richtung von einem gemeinsamen Brenn- raum zur den Gasstrom erstmalig vielfach aufteilenden Heizfläche durch einzelne Zwi schenwände oder Strahlungstafeln eine Un terteilung der obern Brennkammer vorzuneh men. Dies hat den Vorteil, dass durch die vergrösserte Strahlungsheizfläche eine weitere Abkühlung der Gase vor ihrem Eintritt in die Berührungsheizfläche erfolgt.
Anderseits sind aber diese Zwischenwände der Gefahr der Versinterung ausgesetzt, da sie ja bis in die Stellen der höchsten Temperatur in die Brennkammer hineinreichen bzw. die Gase noch nicht. ausgebrannt sind, wenn sie auf die Zwischenwände auftreffen.
Obwohl diese Zwi schenwände möglichst in Richtung des Flam menweges angeordnet sind, lässt es sieh nicht vermeiden, d ass bei der Anordnung der Zwi- sehenwände unmittelbar im Anschluss an die gemeinsame grosse Brennkammer, in der die erste Flammenentwicklung entsteht, die stark turbulenten und manchmal stoss- oder ver- puffungsartig ausströmenden Gase gegen diese Zwischenwände treffen und hierdurch ein Versintern dieser Strahlungstafeln verur sachen.
Während bisher derartige Rohrwände im allgemeinen aus beiderseits des Feuerraumes oder oben und unten eingewalzten, ziemlich starren Rohren bestanden, sollen erfindungs gemäss die Strahlungsrohrwände aus quer zum Gasstrom nachgiebigen Rohrschlangen gebildet sein. Bei einer derartigen elastischen Anordnung üben die Gasströmungen am Aus tritt aus der gemeinsamen grossen Brenn- kammer ständig Kräfte auf die wie Segel flächen wirkenden Zwischenwände aus und versuchen, diese ständig zu verdrehen oder zu verwinden.
Die Folge ist eine dauernde leichte Bewegung der Rohrwände, wodurch das Anhaften nicht nur erschwert. wird, son dern gegebenenfalls schon angehaftete Teile bei stärkeren Bewegungen wieder abfallen.
Um die Elastizität der Zwischenwände zu erhöhen, ist es vorteilhaft, diese Rohrwände aus verhältnismässig dünnen, zwangsmässig vom Kesselwasser durchflossenen Rohren her zustellen. Der erfolgende Zwangsumlauf hat besondere Vorteile, weil hierdurch eine Über hitzung vermieden wird, das Rohrmaterial an allen Stellen gleiche und durch die gute Küh lung verhältnismässig niedrige Temperatur behält, so dass eine gute Elastizität. gewähr leistet bleibt, ausserdem das Anhaften von irgendwelchen Teilen bei der relativ niederen Temperatur an sich schon erschwert wird.
Vorteilhaft ist es, die aus Rohrschlangen bestehenden Zwischenwände an möglichst lange und dadurch sehr nachgiebige Trag rohre aufzuhängen und die Verbindung der einzelnen Rohrschlangen mit. etwaigen Ver teilern oder Sammlern möglichst elastisch zu machen.
Unter Umständen kann es auch vorteilhaft sein, die Zwischenwände nicht nur als ebene, sondern als räumliche Körper, beispielsweise mit tropfenförmigem Querschnitt herzustel- len. Diese Bauform gibt die Möglichkeit, im Innern. derartiger Körper zusätzliche Mittel zur Reinigung der Heizflächen vorzusehen, beispielsweise durch Anordnung von Buss- bläsern. oder Büttel-,
Schlag- und Vibrations- vorrichtungen.
Bei solchen räumlichen Zwischenwänden ist es auch möglich, diese selbsttragend aus- zubilden durch Anordnung von genügend steifen Tragvorrichtungen, beispielsweise Git terträgern, die im Innern dieser Zwischen wände jeder Wärmeeinwirkung entzogen sind. Bei grossen Dampferzeugern besteht auch die Möglichkeit, den Querschnitt solcher räum lichen Zwischenwände so gross zu wählen, dass sie im Innern befahren werden können. Es ist dann möglich, von Zeit zu Zeit von innen her eine ständige Reinigung vorzunehmen, falls die Eigenschwingungen doch nicht ge nügen sollten.
Im Innern der Zwischenwände angeord nete Bussbläser können auch dazu dienen, von hier aus weitere Heizflächen an den Wänden oder der Decke des Feuerraumes bzw. die vordern Reihen der Berührungsheizfläche zu bestreichen.
Die Erfindung ist. an Hand der in den Fig.1 bis 13 dargestellten Beispiele näher erläutert.
Die Fig.1 und 2 zeigen einen Zwanglauf- dampferzeuger mit Kohlenstaubfeuerung. In den obern Teil des Feuerraumes 1 oberhalb des die Flamme erzeugenden Brennraumes sind Zwischenwände 2 eingehängt, durch welche mehrere weitere, gegen erstere offene Brennräume gebildet werden. Diese Zwischen wände sind aus mehreren Rohrelementen 3, 4 und 5 zusammengesetzt, die je aus mehr mals gewundenen, dicht nebeneinanderliegen- den Rohren gebildet sind.
Jedes Rohrelement ist an den Verteiler 6 angeschlossen und zur Ableitung des erzeugten Dampfwassergemi- sches unmittelbar mit der Dampftrommel 7 verbunden. Selbstverständlich kann auch statt ,dessen ein besonderer Sammler vorgesehen werden.
Eine derartige, aus verhältnismässig langen und engen, mehrmals gewundenen Rohren bestehende Zwischenwand ist in sich äusserst elastisch und gerät durch die Turbu lenz vom angrenzenden Brennraum her in Sehwingungen, durch die Ansinterungen ver hindert oder doeh bei grösserer Klumpenbil- dung zum Abspringen gebraeht werden.
Dabei schwingt nieht@nur die Zwischenwand als Ganzes in sich, sondern dieser Gesamt schwingung sind auch noch Eigenschwingun gen: der einzelnen Rohrwindungen überlagert, wobei diese Eigenschwingung beispielsweise gegenüber denen der benachbarten Rohrwin dungen geradezu entgegengesetzt. sein kann.
Das Streben nach Selbstreinigung der Zwi schenwand 2 kann durch eine elastische Auf hängung unterstützt 'erden. Untier Umstän den genügt die Halterung der Zwischenwand 2 durch die an Verteiler 6 und Trommel 7 angeschlossenen, elastischen Zu- und Ablei tungsrohre; jecloch können auch einzelne R.ohr-#v indungen durch besondere Halterungen in an sich bekannter Weise an der Decke des Feuerraumes angehakt werden.
Bei sehr lan gen Zwischenwänden in hohen Feuerräumen können auch, ohne die Elastizität wesentlich zu beeinträchtigen, quer geführte Rohre, bei spielsweise in der Mitte vorgesehen werden, um die einzelnen Rohrwindungen in der Wandebene zu halten.
Die Fig. 3 zeigt die Anwendung des Er- findungsgedanli:ens bei einem Zwanglaufkessel mit Wanderrostfeuerung. Auch in diesem Falle besteht der Feuerraum aus einem die Flamme erzeugenden Brennraum und meh reren gegenüber dem Brennraum offenen, ge geneinander durch einzelne Zwischenstrah- lungswände getrennten Brennräumen.
Im Gegensatz zu dem vorhergehenden Beispiel sind aber die aufrechten Zwischenwände 2 aus einem in waagrechter Richtung mehrmals gewundenen Rohrband 8, das mehrere par allele Rohrstränge umfasst, gebildet. Die ein zelnen Rohrstränge gehen wiederum von dem Verteiler 6 aus und münden unmittelbar in die Dampftrommel 7 ein. Der letzte Teil eines jeden Rohrstranges dient zur elastischen Auf hängung der Zwischenwände 2.
In Richtung dieser Aufhängerohre 9, quer zu Windungen der Zwischenwand 2, können die waagreeh- ten Rohrteile 8 der Zwischenwand 2 mitein ander verbunden sein, Um den Rohren eine freie Ausdehnung in ihrer Längsrichtung zu ermöglichen, ist eine gleitende Rohrverbin dung gemäss Fig. d zu empfehlen. An jedem waagrechten Rohrteil 8 sind, oben Arme 10 angebracht, die ein an jedem Rohrteil unten angebrachtes, schwalbenschwanzartiges Stück 11 umgreifen.
Andere elastische Aubildungsformen, die auch den Rohren freie Ausdehnung belassen, zeigen die folgenden Fig. 5 bis 7. In Fig.5 ist eine Zwischenwand mit hauptsächlich waagrechten Rohren dargestellt., die durch mehrmaliges Winden des Rohrbandes 8 ge bildet ist. Die einzelnen Rohrstränge sind an den Stellen der gestrichelt eingezeichneten Linien 12 und der Stelle 13 derart mitein ander verbunden - beispielsweise durch Sehweissung -, dass die Längsdehnung der Rohrstränge in den elastischen Rohrbögen auf genommen wird.
Das Arbeitsmittel tritt in Pfeilrichtung in den Verteiler 6 ein und wird nach Durchströmen der Tafel vom Sammler 7 aus abgeleitet.
Die Ausführungsform nach Fig. 6 ist für die Durchführung des Erfindungsgedankens besonders vorteilhaft. Hier ist- die Zwischen wand aus einem Rohrband 8 gebildet, das zu 3 nächst nur im untern Teil 14 über die ganze Länge der 'Tafel gewunden; ist., dann in den obern, spiegelbildlichen Teil 1:5 übergeht. Beide Teile 11 und 15 sind-nur auf der einen Seite in Bandbreite durch die Rohre selbst miteinander verbunden, während auf dein übrigen grösseren Teil der Wandlänge beide Teile 14 und 15 gelenkig, beispielsweise durch Schellen 16 oder dergleichen, miteinander verbunden sind.
Da die Rohrteile, die die beiden Hälften der Strahlungswand mitein ander verbinden, sehr nachgiebig sind, ge nügt schon ein kleiner Impuls, um die Wand hälften in Schwingung zu versetzen.
Die Zwischenwand nach Fig. 7 ähnelt der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 insofern, als auch hier die einzelnen Rohrelemente 3, 4 und 5 senkrecht hängen. Aber die Rohrele mente sind hier anders gewunden, und zwar sind die einzelnen Rohrelemente durch Win dungen des Rohrstranges von aussen nach innen, ähnlich einer .Spirale entstanden. Diese _N#'indungsform gibt die Möglichkeit, das Rohrelement an dem annähernd aus der Mitte nach oben herausgeführten Rohrstück 17 auf zuhängen, wobei die obern, waagrechten Rohr stücke 18 mit dem Rohrstück 17 verbunden werden.
Die annähernd gleichmittige Aufhän gung; jedes Rohrelementes an nur einem Rohr verbürgt ebenfalls eine besonders schmieg same und nachgiebige Zwischenwand.
Wie schon erwähnt, können die Zwischen- wände gegebenenfalls auch als räumliche Kör per ausgebildet sein. Dies kann insbesondere bei sehr grossen Feuerräumen von Vorteil sein, da in diesem Falle etwaige Ansint@erun- gen auch während des Betriebes von innen her beseitigt. werden können, wenn die Eigen schwingung der Strahlungstafel zur Selbst- reinignng allein nicht. ausreicht.
In den Fig. 8 und 9 sind solche Ausfüh rungsformen in zwei Beispielen dargestellt. Fig. 8 zeigt den Feuerraum 1 eines Zwang laufkessels. Fig. 9 ist ein dazugehöriger Schnitt. nach der Linie A-B. Der Feuer raum besteht wieder aus einem die Flamme erzeugenden Brennraum und mehreren zu diesem offenen Brennräumen, die gegenein ander durch einzelne Zwischenstrahlungs- rohrwände 19 getrennt sind.
Aiich diese Strahlungsrohrwände sind aus quer zum Gas strom nachgiebigen Rohrschlangen gebildet, jedoch verlaufen die Rohrschlangen nicht mehr in einer Ebene, sondern sind als räum liche Körper ausgebildet, von denen mehrere aneinandergereiht die Strahlungsrohrwände bilden. Die obern Zwisch.enwänd-e 19 sind aus U-förmig gebogenen Rohren gebildet, wäh rend die Wand 20 in geschlossener Form tropfenförmi.g ausgebildet ist.
Die folgenden Figuren zeigen beide Ausführungsarten in grösserem Massstab, und. zwar Fig. 10 und 11 ein Rohrelement 21 für die Zwischenwand 19 und Fig. 12 und 13 ein Rohrelement 22 für die Zwischenwand 20. Bei den aus U-förmi- gen Rohren gebogenen Zwischenwänden 19 können durch die Öffnung 23 mit geeigneten Mitteln von innen her etwaige Ansinterungen beseitigt werden.
Hierfür kann schon genü gen, wenn mittels einer Stange oder derglei chen von innen gegen die Rohre geschlagen wird und diese gerüttelt werden, da die Rohr windungen bei ausreichender Länge elastisch sind. Es ist aber auch möglich, durch die Öffnung 23 Russbläser einzuführen und durch die Rohrspalten Pressluft oder Dampf zu blasen.
Bei der tropfenförmigen Ausbildung der Strahlungstafel nach Fig. 12 und 13 können die einzelnen Elemente unmittelbar an die das Arbeitsmittel zu- und ableitenden Rohre 24 elastisch aufgehängt werden. Es ist aber auch möglich, die Rohre der Strahlungstafel an erznem vom Arbeitsmittel gekühlten, stark- wandigen Tragrohr 25 aufzuhängen.
Etwaige Ansinterungen können durch eine Schlagvor richtung 26 oder dergleichen beseitigt wer den. Auch kann ein ständiges Russbläserrohr im Innern eingebaut sein, das zweckmässig durch die Rohrspalten der von den Rauch gasen angeströmten und umspülten Kante bläst.
Bei den beschriebenen Ausführungen des Dampferzeugers können die Rohre der Strah lungszwischenwände dicht an dicht. liegen oder aber auch einen gewissen Abstand haben.
Steam generator with partition walls dividing the combustion chamber. It is known, in the case of steam generators, to subdivide the upper combustion chamber by means of individual intermediate walls or radiation panels in the direction from a common combustion chamber to the heating surface, which for the first time is multiply dividing the gas flow. This has the advantage that, due to the enlarged radiant heating surface, the gases are cooled further before they enter the contact heating surface.
On the other hand, however, these partition walls are exposed to the risk of sintering, since they extend into the combustion chamber as far as the points of highest temperature or the gases do not yet. are burned out when they hit the partition walls.
Although these intermediate walls are arranged as far as possible in the direction of the flame path, it cannot be avoided that when the partition walls are arranged immediately after the large common combustion chamber, in which the first flame development occurs, it is highly turbulent and sometimes bumpy - or gases escaping like a blast hit these partition walls and cause these radiation panels to sinter.
While previously such pipe walls generally consisted of both sides of the furnace or rolled in at the top and bottom, fairly rigid pipes, according to the invention the radiation pipe walls should be formed from coiled pipes that are flexible transversely to the gas flow. With such an elastic arrangement, the gas flows at the outlet exert constant forces from the large common combustion chamber on the partition walls, which act like sail surfaces, and try to constantly twist or twist them.
The result is a constant slight movement of the pipe walls, which not only makes sticking more difficult. will, son if necessary already attached parts fall off again with stronger movements.
In order to increase the elasticity of the partition walls, it is advantageous to make these pipe walls from relatively thin pipes through which the boiler water necessarily flows. The forced circulation that takes place has particular advantages because it avoids overheating, the pipe material remains the same at all points and, due to the good cooling, maintains a relatively low temperature, so that good elasticity. remains guaranteed, in addition, the adhesion of any parts is already made more difficult at the relatively low temperature.
It is advantageous to suspend the partitions consisting of pipe coils on the longest possible and thus very flexible support pipes and the connection of the individual pipe coils with. to make any distributors or collectors as elastic as possible.
Under certain circumstances it can also be advantageous to produce the partition walls not only as a flat body but as a three-dimensional body, for example with a teardrop-shaped cross section. This design gives the option of being inside. such bodies provide additional means for cleaning the heating surfaces, for example by arranging bus blowers. or Büttel,
Impact and vibration devices.
In the case of such spatial partition walls, it is also possible to design them to be self-supporting by arranging sufficiently rigid support devices, for example lattice girders, which inside these partition walls are protected from any heat influence. In the case of large steam generators, there is also the option of choosing the cross-section of such spatial partition walls so large that they can be driven on inside. It is then possible to carry out constant cleaning from the inside from time to time if the natural vibrations should not suffice.
Buss blowers arranged in the interior of the partition walls can also serve to coat additional heating surfaces on the walls or the ceiling of the furnace or the front rows of the contact heating surface from here.
The invention is. explained in more detail using the examples shown in FIGS.
1 and 2 show a forced-air steam generator with pulverized coal firing. In the upper part of the combustion chamber 1 above the combustion chamber generating the flame, partition walls 2 are suspended, through which several further combustion chambers open to the former are formed. These intermediate walls are composed of a plurality of tubular elements 3, 4 and 5, each of which is formed from tubes that are wound several times and lie close to one another.
Each pipe element is connected to the distributor 6 and is directly connected to the steam drum 7 in order to discharge the generated steam-water mixture. Of course, a special collector can also be provided instead.
Such an intermediate wall, consisting of relatively long and narrow pipes wound several times, is inherently extremely elastic and is subject to visual vibrations due to the turbulence from the adjacent combustion chamber, which prevents sintering or causes it to pop off when larger clumps are formed.
Not only does the partition as a whole vibrate, but this overall vibration is also subject to natural vibrations: the individual pipe windings are superimposed, with this natural vibration, for example, being the opposite of those of the neighboring pipe windings. can be.
The striving for self-cleaning of the intermediate wall 2 can be supported by an elastic suspension on 'ground. Under the circumstances, the mounting of the partition wall 2 is sufficient by the elastic supply and discharge pipes connected to the manifold 6 and drum 7; jecloch individual pipe connections can also be hooked onto the ceiling of the combustion chamber using special brackets in a manner known per se.
With very long intermediate walls in high combustion chambers, transversely guided pipes can also be provided in the middle, for example, without significantly impairing the elasticity, in order to keep the individual pipe windings in the plane of the wall.
FIG. 3 shows the application of the invention in a forced-flow boiler with traveling grate firing. In this case, too, the combustion chamber consists of a combustion chamber producing the flame and several combustion chambers which are open to the combustion chamber and separated from one another by individual intermediate radiation walls.
In contrast to the previous example, however, the upright partition walls 2 are formed from a pipe band 8 which is wound several times in the horizontal direction and which comprises several par allelic pipe strings. The individual pipe strings in turn start from the distributor 6 and open directly into the steam drum 7. The last part of each pipe string is used to elastically suspend the partition walls 2.
In the direction of these suspension tubes 9, transversely to the turns of the partition 2, the horizontal pipe parts 8 of the partition 2 can be connected to each other. To allow the pipes to expand freely in their longitudinal direction, a sliding pipe connection according to FIG recommend. On each horizontal pipe part 8, arms 10 are attached above, which embrace a dovetail-like piece 11 attached to the bottom of each pipe part.
Other elastic Aubildungsformen, which also leave the tubes free to expand, are shown in the following FIGS. 5 to 7. In FIG. 5, an intermediate wall with mainly horizontal tubes is shown. Which is formed by winding the tube strip 8 several times. The individual pipe strings are connected to each other at the points of the dashed lines 12 and the point 13 - for example by Sehweissung - that the longitudinal expansion of the pipe strings is recorded in the elastic pipe bends.
The working medium enters the distributor 6 in the direction of the arrow and is diverted from the collector 7 after flowing through the panel.
The embodiment according to FIG. 6 is particularly advantageous for the implementation of the inventive concept. Here, the intermediate wall is formed from a tubular band 8, which is initially only wound in the lower part 14 over the entire length of the panel; is., then merges into the upper, mirror-image part 1: 5. Both parts 11 and 15 are connected to one another only on one side in bandwidth through the pipes themselves, while on the remaining larger part of the wall length both parts 14 and 15 are articulated, for example by clamps 16 or the like.
Since the pipe parts that connect the two halves of the radiation wall mitein other are very flexible, a small pulse is enough to set the wall halves in vibration.
The partition according to FIG. 7 is similar to the embodiment according to FIGS. 1 and 2 in that the individual tubular elements 3, 4 and 5 hang vertically here as well. But the pipe elements are wound differently here, namely the individual pipe elements are created by winding the pipe string from the outside to the inside, similar to a spiral. This _N # 'indungsform gives the opportunity to hang the pipe element on the pipe section 17, which is led out approximately from the center upwards, with the upper, horizontal pipe sections 18 being connected to the pipe section 17.
The approximately equidistant suspension; each pipe element on just one pipe also guarantees a particularly pliable and flexible partition.
As already mentioned, the partition walls can optionally also be designed as spatial bodies. This can be of particular advantage in the case of very large combustion chambers, since in this case any build-up can also be eliminated from the inside during operation. if the self-oscillation of the radiation panel cannot be used for self-cleaning alone. sufficient.
8 and 9 such embodiments are shown approximately in two examples. Fig. 8 shows the furnace 1 of a forced running boiler. Fig. 9 is a corresponding section. after the line A-B. The fire chamber again consists of a combustion chamber that generates the flame and several combustion chambers which are open to this and which are separated from one another by individual intermediate radiation tube walls 19.
These radiation tube walls are formed from coiled tubes that are flexible transversely to the gas flow, but the coils no longer run in one plane, but are designed as spatial bodies, several of which are strung together to form the radiation tube walls. The upper Zwischen.enwänd-e 19 are formed from U-shaped bent tubes, while the wall 20 is formed in a closed form drop-shaped.
The following figures show both types on a larger scale, and. 10 and 11 show a pipe element 21 for the intermediate wall 19 and FIGS. 12 and 13 show a pipe element 22 for the intermediate wall 20. In the case of the intermediate walls 19 bent from U-shaped pipes, suitable means can be used to pass through the opening 23 from the inside any sintering is removed.
This can be enough if the pipes are hit from the inside using a rod or the like and these are shaken, since the pipe coils are elastic if they are long enough. But it is also possible to introduce soot blowers through the opening 23 and to blow compressed air or steam through the pipe gaps.
In the case of the teardrop-shaped design of the radiation panel according to FIGS. 12 and 13, the individual elements can be elastically suspended directly from the pipes 24 which supply and discharge the working medium. However, it is also possible to suspend the tubes of the radiation panel on a thick-walled support tube 25 that is cooled by the working medium.
Any sintering can be eliminated by a Schlagvor device 26 or the like. A permanent sootblower pipe can also be built into the interior, which expediently blows through the pipe gaps of the edge that the flue gases flow into and wash around.
In the described embodiments of the steam generator, the tubes of the radiation partitions can be tightly packed. lie or have a certain distance.