DE1000027B - Roehrendampferzeuger, gebildet aus einzelnen Roehrengliedern mit in sich geschlossenem Wasserumlauf - Google Patents

Description

• Röhrendampf erzeuger, gebildet aus einzelnen Röhrengliedern mit in sich geschlossenem Wasserumlauf Die meisten der heute gebrauchten Dampferzeuger benötigen eine große Trommel als Umlaufwasserspeicher und Dampfwasserentmischer, womit sich auch meist ein eckiger Grundriß für den ganzen Kessel ergibt. Auch die bisherigen Rostfeuerungen passen sich fast sämtlich dieser rechteckigen GrundriMorm an. Das Festhalten an diesen erstarrten Formen erscheint für die Weiterentwicklung der Dampferzeuger das größte Hindernis. Das Ziel der Weiterentwicklung muß vor allem eine Baukostenerniedrigung, Montagevereinfachung und Wirtschaftlichkeitserhöhung sein. Eine Baukostenerniedrigung z. B. könnte durch Vermeidung der schweren Ober-und Untertrommeln und damit auch eine Verkleinerung des Gerüstgewichtes erfolgen (vgl. Bensonkessel), eine Montagevereinfachung durch Zergliederung der Heizflächen in kleinere montagefertige, leicht zusammenfügbare Einzelteile und eine Wirtschaftlichkeitserhöhung, z. Bauch durch Einführung einer Druckfeuerung, d. h. beträchtliche Erhöhung des Drucks im Feuerraum, um nicht nur einen Saugzug oder hohen Schornstein als Zugverstärker am Kesselende zu vermeiden, sondern auch die Feuerraumgröfle zu vermindern. Ansätze in dieser Richtung sind bereits verschiedentlich gemacht worden.
• So gibt es bereits Röhrendampferzeuger, die aus einer Vielzahl von einzelnen selbständigen Umlaufgliedern zusammengesetzt sind, wobei letztere aus je einem Fallrohr und einem oder mehreren Steigrohren bestehen. Letztere sind mit den Fallrohren durch je ein Zwischenglied verbunden, mit dessen Hilfe der im Steigrohr entwickelte Dampf aus dem durchströmenden Dampfwassergemisch ausgeschieden wird, während das nicht verdampfte Wasser zu den Fallrohren weiterströmt, so daß geschlossene Einzelkreisläufe gebildet werden. Der abgeschiedene Dampf wird gesammelt und eventuell nach entsprechender Überhitzung in den Nachheizflächen den Verbrauchern zugeführt.
• Diese einzelnen kleinen Umlaufsysteme lassen sich nun besonders wirkungsvoll in einer zylindrischen Form um den Feuerraum anordnen, wozu dann auch ein Rundrost als Feuerungsart gehört.
• Die Einführung dieser Kesselbauart scheiterte bisher hauptsächlich an dem Fehlen einer einfachen, sicheren und wirkungsvollen Dampfabscheidung in den vorgenannten Zwischengliedern.
• Erfindungsgemäß erfolgt diese Trennung des Dampfwassergemisches unter Ausnutzung der Strömungsenergie des kontinuierlich umlaufenden Dampfwassergemisches durch Ausbildung des Zwischengliedes zwischen Steig- und Fallrohr als Zentrifugalabscheider, z. B. durch Verlängerung des oberen Steigrohres in einen kreisrunden Bogen, der dann z. B. an seiner untersten Stelle sich mittels einer tangential oder ähnlich angesetzten Abzweigung gabelt, wodurch eine wirksame Trennung von Wasser und Dampf ermöglicht wird. Die genannte Abzweigung mündet dann direkt in das Fallrohr, während die Verlängerung des kreisbogenförmigen Rohres an einem Dampfsammelrohr angeschlossen ist. Die wirkungsvolle Spaltung des Dampfwassergemisches kann noch mittels einer entsprechend ausgebildeten Sattelzunge gefördert werden sowie dadurch, daß der lichte Rohrdurchmesser vor der Sattelzunge des Rohres in radialer Richtung vergrößert wird und quer dazu verkleinert wird, so daß das Rohr einen ovalen Querschnitt annimmt mit schmaler Strömungsoberfläche des rückfließenden Umlaufwassers.
• Die Erfindung ist in folgenden Zeichnungen in einigen Ausführungsbeispielen dargestellt. Hierin bedeutet Abb. i den erfindungsgemäßen Kessel im Längsschnitt, Abb. a einen Querschnitt durch den Kessel (Fallrohre nicht eingezeichnet), Abb.3 ein Wasserumlaufsystem mit im Steigrohr liegendem Fallrohr.
• In Abb. i bis 3 bedeutet a eine Ringleitung, von der das Speisewasser in die einzelnen kleinen Teilrohrsysteme bei c durch eine Verbindungsleitung b zugeführt wird.
• Die Steigrohre e können leicht zylinderförmig um den Feuerraum m gruppiert werden, sie werden zweckmäßig von der feuerfesten Ausmauerung f umgeben, in deren feuerseitigem Schutz dann die Fallrohre d liegen. Über dem Feuerraum m liegen die Nachheizflächen n-o-p. r stellt den Rundrost dar und dazu s die Brennstoffaufgabe und t den Aschenfall.
• Im vorliegenden Ausführungsbeispiel mündet das Steigrohr im oberen Teil in einen Bogen g mit zweck- -näßig sich verkleinerndem Biegeradius bzw. auch Ovalverformung des Rohrquerschnittes mit anschliei;ender Verzweigung des Gemischstroms, z. B. in einem Hosenrohr mit Sattelzunge oder einer sonstigen wirkungsvollen Abzweigevorrichtung 1a, worin die Trennung des Dampfflüssigkeitsgemisches stattfindet, wie bereits weiter obenstehend angegeben.
• Von der Verzweigung h läuft die abgesonderte Flüssigkeit direkt in das Fallrohr d ab, während der abgeschiedene Dampf über die Verbindungsleitung i zur z. B. ringförmigen Sammelleitung k gelangt. Die vorbeschriebene Verzweigung muß zur sicheren Abführung aller aus dem Gemisch abgeschiedenen Flüssigkeit groß genug in bezug zum ursprünglichen Rohrquerschnitt sein, um dem Umlaufwasser einen genügend großen Abflußquerschnitt zu bieten.
• In Abb. 3 ist ein anderes Ausführungsbeispiel eines Umlaufsystems für den erfindungsgemäßen Kessel dargestellt. Es unterscheidet sich insbesondere durch Verlegung des Fallrohres d in das Steigrohr e mit seitlicher Einführung, wie dargestellt. Die Dampfflüssigkeitstrennvorrichtung ist abbildungsweise die gleiche wie vorbeschrieben, in der zeichnerischen Darstellung nur etwas deutlicher. Das Steigrohr e geht oben in den Bogen g über und weiter in die Trennvorrichtung lt. Die Flüssigkeitsspeisung mündet bei c in das Fallrohr d hinter der Sattelzunge der Trennvorrichtung. Bei dieser Anordnung ist die etwas umständliche Montage der feuerfesten Zwischenwand f zwischen Steigrohr und Fallrohr wie z. B. in Abb. i vermieden.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Röhrendampferzeuger, gebildet aus einzelnen Röhrengliedern mit in sich geschlossenem Wasserumlauf, bestehend aus Steig- und Fallrohren mit oberen und unteren Verbindungsstücken, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Verbindungsstück (Zwischenstück) vom Steigrohr zum Fallrohr als Zentrifugalabscheider ausgebildet ist zwecks wirkungsvoller Trennung des Dampfes vom Umlaufwasser unter Ausnutzung der kinetischen Strömungsenergie des Dampfwassergemisches im Steigrohr.
2. 2. Röhrendampferzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Zwischenstück durch eine Rohrkrümmung mit anschließender Hosenrohrgabelung zumZentrifugalabscheider ausgebildet ist.
3. 3. Röbrendampferzeuger nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr in der Rohrkrümmung des Zwischenstückes vor der Hosenrohrgabelung einen ovalen bzw. länglichen Ouerschnitt mit der größten Achse in radialer Richtung hat, um eine schmalere Strömungsoberfläche für das Umlaufwasser an der Hosenrohrgabelung zu bewirken.
4. 4. Röhrendampferzeuger nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzspeisewasser erst hinter der Abzweigung in das Fallrohr eingespeist wird.
5. 5. Röhrendampferzeuger nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgenannten Umlaufglieder in einer zylindrischen Anordnung den Feuerraum umschließen und gleichzeitig mit ihrer feuerfesten Rückwand von einem zylindrischen Mantel gasdicht umschlossen werden, um in Verbindung mit einer Druckfeuerung den Durchgangswiderstand durch die nachgeschaltete Heizfläche ohne Saugzug oder Schornsteinzug überwinden zu können. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 647 193, 596 661, 7 1 7 063. 500 934, 751 74i britische Patentschrift Nr. 29 o4i/ig96.