CH306151A - Verfahren zur Erzeugung von Dampf. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Erzeugung von Dampf.    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur  Erzeugung von Dampf mittels der Wärme von  Abgas- insbesondere von Brennkraftanlagen,  bei welchem in einem stehenden Kessel befind  liche, vom Abgas durchströmte senkrechte  Rohre auf ihrer Aussenseite von Wasser be  spült werden. Die Erfindung betrifft ferner  eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Ver  fahrens.  



  Das Verfahren nach der Erfindung ist.  dadurch gekennzeichnet, dass das zu v erdamp  fende Wasser auf die einzelnen Rohre ver  teilt durch Ringspalte, die die einzelnen Rohre  umgeben, an die Aussenseite der Rohre heran  geführt wird, so dass es als von Dampf um  gebener Film an der Rohroberfläche abwärts  strömt und bei beginnender Auflösung des  Films jeweils wieder aufgefangen und unter  halb dieser Stelle erneut durch Ringspalte an  die Aussenseite der Rohre herangeführt wird.  



  Die erfindungsgemässe Einrichtung zur  Ausfiihrung dieses Verfahrens ist gekenn  zeichnet durch mindestens ein in einem Kessel  befindliches Bündel senkrechter Rohre, die  vorn Abgas durchströmt sind, ferner durch  eine V     erteilvorriehtung,    die mit Ringspalten  die einzelnen Rohre in dem obern Teil des  Bündels umgibt und schliesslich durch eine  oder mehrere aufeinanderfolgende Auffang  vorrichtungen zur Wiederheranführung des  Wassers an die Rohre, welche gleichfalls mit  Ringspalten die einzelnen Rohre in einem  entern Teil des Bündels umgeben.

   Die     Ver-          teilv        orrichtung    kann durch ein ebenes ge-         loehtes    Blech gebildet sein, durch welches die  Rohre so hindurchgeführt sind, dass zwischen  den Rohren und dem Blech ein Ringspalt ent  steht. Auch die Auffangvorrichtung kann  durch ein ebenes gelochtes Blech gebildet sein,  durch welches die Rohre so hindurchgeführt  sind, dass zwischen den Rohren und dem Blech  ein Ringspalt entsteht.     Zweckmässigerweise     kann die Auffangvorrichtung aus nicht zu  sammenhängenden und die einzelnen Rohre  umgebenden besonderen gelochten Blechen ge  bildet sein, durch welche die Rohre so hin  durchgeführt sind, dass zwischen den Rohren  und dein Blech ein Ringspalt entsteht.

   Die  Verteil- und die Auffangvorrichtung können  vorteilhaft trichterförmig ausgebildet sein.  Es empfiehlt sich, eine     Umwälzvorrichtung    vor  zusehen, welche das im untern Teil des Kes  sels wieder gesammelte Restwasser der Verteil  vorriehtung wieder zuleitet.  



  Bei der     Erzeugung    von niedrig gespann  tem Dampf von z. B. 1 bis 3 atü können tech  nische Schwierigkeiten insofern auftreten, als  der Dampf bei diesen Drücken ein sehr grosses  spezifisches Volumen besitzt und demzufolge  die Kessel der üblichen Bauform sehr gross be  messen sein müssen. Um in einem solchen Kes  sel möglichst trockenen Dampf zu erhalten,  muss nämlich die Fläche des Wasserspiegels  ausreichend gross sein, um den Austritt des  grossen Dampfvolumens zu ermöglichen, ohne  dass die Dampfblasen beim Durchströmen der  über der Heizvorrichtung befindlichen grossen  Wassermenge zu viel Wasser mitreissen.

   In-      folge der hierfür erforderlichen Kesselabmes  sungen sind aber die Vorteile, die sich bei der  Verwertung der Wärme von Abgas - insbe  sondere von Brennkraftanlagen - ergeben  sollen, grösstenteils in Frage gestellt.  



  Die Erfindung weist einen Weg, um diese  Unzuträglichkeit zu vermeiden. Nach dem er  findungsgemässen Verfahren, das sich beson  ders vorteilhaft dort anwenden lässt, wo es  sich darum handelt, wärmeverbrauchende An  lagen, wie Heizungen, oder Dampfanlagen mit  Dampf von niederem Druck zu versorgen,  fliesst das zu verdampfende Wasser in Form  eines von Dampf umgebenen Films aus ein  zelnen Ringspalten, die die einzelnen Rohre  umgeben, über die Aussenseite der Rohrober  fläche abwärts. Infolge der Vielzahl der Rohre  ergibt sich eine sehr grosse Verdampfungs  oberfläche, so dass ein ebensolches Dampf  volumen aus einem verhältnismässig kleinen  Kessel entweichen kann. Die geringe Schicht  dicke des Wasserfilms ermöglicht eine sehr  intensive und schnelle Verdampfung.

   Da die  an den Reizflächen entstehenden Dampfblasen  nur den sehr kurzen Weg durch den Wasser  film zurücklegen müssen und hierbei keine  grosse Gelegenheit haben, Wasser mitzureissen,  ist der aus dem dünnen Wasserfilm aus  tretende Dampf genügend trocken. Bei be  ginnender Auflösung des Films wird das  herabfliessende Wasser wieder aufgefangen  und unterhalb der Auffangstelle erneut durch  einzelne Ringspalte, welche die einzelnen  Rohre umgeben, wieder an die Aussenseite der  Rohre in Form eines Films herangeführt.  



  Aus der Zeichnung, in der Ausführungs  möglichkeiten einer erfindungsgemäss ausge  bildeten Vorrichtung dargestellt sind, ist er  sichtlich, wie beispielsweise die Wärme von  Abgas zur     Erzeugung    von Dampf verwendet  werden kann.  



  Fig. 1 zeigt einen Dampferzeuger im  Schnitt.  



  Aus den Fig. 2 und 3 sind Einzelheiten  desselben zu ersehen.  



  In dem untern und     obern    Boden eines in  Fig.1 dargestellten stehenden Kessels 1 ist  eine Vielzahl von Rohren 2 befestigt, durch    welche das Wärme enthaltende Abgas von  unten nach oben hindurchströmt. Das zu ver  dampfende Wasser wird einer unterhalb des  obern Kesselbodens befindlichen     Verteilvor-          richtung    3 zugeführt. Diese ist durch ein  ebenes Blech gebildet, durch welches die Rohre  so hindurchgeführt sind, dass zwischen den  einzelnen Rohren und den Blech ein Ring  spalt 4 entsteht, durch den das Wasser in  Form eines Films von geringer Schichtdicke  über die Aussenseite der Rohre von oben nach  unten abfliesst. Infolge der grossen Oberfläche  und geringen Dicke dieses Wasserfilms macht  das sehr schnell stattfindende Ausdampfen  keinerlei Schwierigkeiten.

   Bei den kurzen  Wegen, welche die entstehenden Dampfblasen  durch den Wasserfilm hindurch zurücklegen  müssen, kann kaum Wasser mitgerissen wer  den, so dass der entstehende Dampf verhält  nismässig trocken ist.  



       Uni    möglichst über die ganze Länge der  Rohre \_' die Strömung des Wassers in Form  eines Films aufrechtzuerhalten, wird das ab  fliessende Wasser an den Stellen wieder auf  gefangen, an denen sich der Film aufzulösen  beginnt. Hierzu dienen die Auffangvorrich  tungen 5, von denen je nach Länge der Rohre  und nach Erfordernis nur eine oder mehrere  aufeinanderfolgend angeordnet sind. Die     Auf-          fangv        orrichtung    ist aus einem ebenen Blech  gebildet, durch welches die Rohre so hindurch  geführt sind, dass ein jedes einzelne Rohr um  gebender besonderer Ringspalt 4 entsteht, aus  dem das aufgefangene Wasser abfliessend wie  der erneut. in Form eines Films an die Aussen  seite der Rohre herangeführt wird.

   Die Grösse  der Öffnungen der einzelnen Ringspalte kann  bei Anwendung von mehreren aufeinanderfol  genden     Auffangvorrichtungen    derart bemes  sen sein, dass die Öffnungen der jeweils auf  einanderfolgenden Ringspalte kleiner werden.  Das schliesslich bis zu dein untern Kesselboden  6 gelangende Wasser wird von dort mittels  der     LTmwälzvorrichtung    7 der unterhalb des       obern    Kesselbodens 8 befindlichen     Verteilvor-          riehtung    3 wieder zugeführt. und von dort  erneut durch die Ringspalte 4 an die Aussen  seite der Rohre zur V     erdanipfung    heran-      gebracht. Der entstehende Dampf wird durch  den Stutzen 9 zu den Verbrauchsstellen ab  geleitet.

   Das zu verdampfende Wasser wird  mittels der Speisevorrichtung 10 in den Was  serkreislauf zweckmässig an einer Stelle zwi  schen dem im untern Kesselboden 6 gesam  melten Wasser und der Umwälzvorrichtung 7  eingespeist.  



  In Fig. 2 ist in grösserem Massstab ein  Schnitt furch einen Teil der Rohre 2 darge  stellt, von denen jedes unter Bildung eines  Ringspaltes d durch die aus einem ebenen ge  lochten Blech gebildete Verteilvorrichtung 3  hindurchgeführt ist. Hier ist ersichtlich, wie  las zugespeiste Wasser 11 in Form eines  Films 12 von geringer Schichtdicke aus dem  Ringspalt 4 über die Aussenseite des Rohres 2  abfliesst und bei beginnender Auflösung des  Films in einer gleichfalls aus einem ebenen  Blech hergestellten Aufangvorriehtung 5 auf  gefangen wird und dann aus dem Ringspalt 4  dieser Auffangvorrichtung erneut in Form  eines das Rohr umgebenden Films austritt.  Eine andere Ausführungsform der Verteil  und Auffangvorrichtungen ist aus den Schnitt  bildern der Fig. 3 ersichtlich.

   Hiernach besitzt  hie Vorrichtung 3 trichterförmige Vertiefun  gen, wobei jedes Rohr so durch den ihm zu  gehörigen     Trichter    hindurchgeführt ist, dass  ein das Rohr umgebender Ringspalt entsteht.  Die Auffangvorrichtung 5 ist ebenfalls trich  terförmig ausgebildet, wobei jedes einzelne  Rohr von je einem aus einem besonderen ein  zelnen Blech gebildeten Trichter unter Frei  lassen eines Ringspaltes umgeben ist.  



  Die im Kessel befindlichen Rohre können  in zwei oder mehrere einzelne Rohrbündel auf  geteilt sein, zwischen denen sieh rohrfreie Zwi  schenräume befinden. Aus diesen Zwischen  räumen lässt sich der Dampf in besonders  günstiger Weise abführen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Erzeugung von Dampf mittels der Wärme von Abgas - insbesondere von Brennkraftanlagen -, bei welchem in einem stehenden Kessel befindliche, vom Ab gas durchströmte senkrechte Rohre auf ihrer Aussenseite von Wasser bespült werden, da durch gekennzeichnet, dass das zu verdamp fende Wasser auf die einzelnen Rohre verteilt durch Ringspalte, die die einzelnen Rohre um geben, an die Aussenseite der Rohre herange führt wird, so dass es als von Dampf iunge- bener Film an der Rohroberfläche abwärts strömt und bei beginnender Auflösung des Films jeweils wieder aufgefangen und unter halb dieser Stelle erneut durch Ringspalte an die Aussenseite der Rohre herangeführt wird.

   IL Einrichtung zur Ausführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, gekennzeich net durch mindestens ein in einem Kessel (1) befindliches Bündel senkrechter Rohre (2), die vom Abgas durchströmt sind, ferner durch eine Verteilvorriehtung (3), die mit Ring spalten (4) die einzelnen Rohre in dem obern Teil des Bündels umgibt, und schliesslich durch eine oder mehrere aufeinanderfolgende Auffangvorrichtungen (5) zur Wiederheran führung des Wassers an die Rohre, welche gleichfalls mit Ringspalten die einzelnen Rohre in einem untern Teil des Bündels um geben. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilvor- richtung durch ein ebenes und gelochtes Blech gebildet ist, durch welches die Rohre so hin durchgeführt sind, dass zwischen den Rohren und dem. Blech ein Ringspalt entsteht. 2. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffang vorrichtung durch ein ebenes und gelochtes Blech gebildet ist, durch welches die Rohre so hindurchgeführt sind, dass zwischen den Rohren und dem Blech ein Ringspalt ent steht. 3.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangvor richtung aus nicht zusammenhängenden und die einzelnen Rohre umgebenden besonderen gelochten Blechen gebildet ist, durch welche die Rohre so hindurchgeführt sind, dass zwi schen den Rohren und dem Blech ein Ring spalt entsteht. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteil- und die Auffangvorrichtung trichterförmig ausge bildet sind. 5. Einrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch eine Umwälzvorrichtung (7), welche das im untern Teil des Kessels (6) wieder gesammelte Restwasser der Ver teile orrichtung wieder zuleitet.