DE1006860B - Oberflaechenkuehler zur Regelung der Heissdampftemperatur bei Dampfkesseln - Google Patents

Description

• Oberflächenkühler zur Regelung der Heißdampftemperatur bei Dampfkesseln Die Erfindung bezieht s,itch auf außerhalb und unabhängig von der Kesseltrommel angeordnete Oberflächenkühler zur Regelung der Hei.ßdampftemperatur bei Dampfkesseln mittels der gesamten Speisewassermenge und eines Heißdampfteilstromes. Sie bezweckt die Ermöglichung einer feinfühligen Regelung der Heißdampftemperatur ohne wesentliche Druckverluste im Kühler, wobei dieser so ausgebildet ist, daß er in einfachster Anpassung an beliebige Wärmeaustauschmengen bei den höchsten Drücken noch mechanisch druckfest bleibt.
• Es sind Heißdampfküh ler bekannt, bei denen Heißdampf ein Mantelrohr durchströmt und dtas Speisewasser durch eine innerhalb des Mantelrohres befindliche Kühlschlange fließt. Wenn die gesamte Speisewassermenge durch den Kühler geschickt werden soll, würde eine entsprechende Rohrschlange einen ziemlich großen Raumbedarf besitzen. Ähnliche Verhältnisse würden sich ergeben, wenn der Wasserstrom auf mehrere parallel geschaltete Rohrschlangen aufgeteilt wird. Dem Durchmesser der Rohrsehlangen entsprechend ergibt sich nachteiligerweise ein sehr weites Mantelrohr, das bei hohen Drücken starke Wandstärken besitzen mu.ß und entsprechend teuer wird.
• Es sind ferner Heißdampfkühler bekannt, bei welchen das zur Kühlung des Dampfes notwendige Speisewasser in ein Mantelrohr eingeführt wirdi, in «-elches ein Kühlrohrsystem zur Führung des zu kühlenden Heißdampfes eingebaut ist. Dadurch, daß hierbei zur Vermeidung von Wärmespannungen Heißdampfeintritt und Heißdampfaustritt am gleichen Ende des Kühlers angeordnet sind, ergibt sich, daß der Heißdampf den Heißdampfkü.hler der Länge nach mindestens zweimal durchströmen muß. Infolge des großen Dampfvolumens ergibt sich auch hierbei ein großer Durchmesser des Mantelrohres.
• Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadürcli vermieden, daß ein in an sich bekannter Weise von Heißdampf durchströmtes Mante-lrdh@r zwei 'konzentrisch ineInandeirliegende Rohre für die Speisewasserfüh:rung umschließt, von denen das äußerste mit in an sich bekannter Weise in den Dampfraum hineinragenden Rippen besetzt ist. Bei dieser Ausführung durchströmt der Heißdampf das Mantelrohr nur einmal, während das Speisewasser innerhalb des Mantelrohres hin- und 'hergeführt wird und Eintritt und Austritt am gleichen Ende des Mantelrohres liegen.
• Die innerhalb des Mantelrohres eingebauten Teile können sich hierbei frei dehnen, und die äußeren Ab- messungen des Kühlers werden so klein, daß er auch für höchste Drücke ausführbar ist.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Einzelbeschreibung, worin an Hand der Zeichnung eine bevorzugte Ausführungsform des Kühlers näher erläutert wird. Hierzu zeigt Fig. 1 eine schematische Längsansicht des Kühlers, Fig. 2 einen Schnitt mach der Linie II-II in Fig. 1. Der in Fig.1 dargestellte Oberflächenkühler ist als langgestreckter, vorzugsweise hohlzylindrischer Wärmeaustauschkörper ausgebildet und setzt sich zusammen aus einem inneren, das Kühlwasser führenden Seelenrohr 1 und dem dieses in einem bestimmten Abstandumgebenden äußeren Mantelrohr 2. Das Seelenrohr 1 besteht seinerseits aus zwei tauchartig ineinandergreife.nden Rohrteilen 1a, 1b, von denen der äußere Rohrteil Ja an seinem einen Ende, 3, geschlossen und an seinem anderen Ende, 4, offen ist, wobei dieses Rohx.ende zwecks besserer Zugänglichkeit seitwärts abgebogen ist Bund in einer Rohrmündung 4a ausläuft. Der in den Rohrteil ja eingesetzte Rdhrteil 1b erstreckt sich mit seinem eintauchenden Rdhrende 5 bis annähernd zum Bodien 3 des Rohrteiles la und ragt mit seinem freien Ende 6 aus dem Rohrteil 111 heraus. Die Rohrteile 1a, 1b sind gegenseitig in solchem Abstand Voneinander gehalten, d'aß dadurch ein kommunizierendes System mit den Durchflußräumen 7, 8 gebildet wird, durch welche im vorliegenden Beispiel das Speisewasser hindurchgeführt wird. Wie durch die Pfeile x1 angedeutet, kann das Wasser bei 6 zu- und bei 4 wiedier abströmen. Das äußere Mantelrohr 2 umgrenzt zusammen mit dem Rohsteil ja des Seelenrohres 1 den Raum 9, durch. welchen dler Dampf hindurchgeführt wird. Um den Wärmetausch nach dem Gegenstromprinzip herbeizuführen, wird der Dampf auf der Wassereintrittsseite bei 10 zugeführt und tritt nächst dem Bodenende 3 des Seelenrohres 1 bei 11 wieder aus. Die Dampfströmung ist durch die Pfeile x2 angedeutet. Der Dampfraum 9 ist so bemessen, daß er etwa doppelt so groß ist, jedenfalls nicht wesentlich größer als der an der Wärmeaustauschfläche 1a unmittelbar wirksame wasserführende Raum B. Auf diese Weise ist eine sehr feinfühlige Regelung der Dampftemperatur möglich, da nur kleine Dampfmengen durch den Kühler geführt werden, die auch bei starkem, Temperaturabfall durch nachfolgende Mischung mit dem übrigen Dampf nur eine geringe Abkühlung der gesamten Dampfmenge mit sich bringen. Es ist ohne weiteres ersichtlich, .daß auf diese Weise auch keine Druckverluste im Kühler entstehen können,. Die durch das Seelenrohr 1 geführte Speisewassermenge ist dauernd konstant, und es wird erfindungsgemäß stets die gesamte Speisewassermenge durch diesen Rohrteil hindurchgeführt.
• Dadurch, daß an dem Seelenrohr 1 Rippen 12 angesetzt sind, die in den hohlzyli.nderförmigen Dampfraum 9 des Kühlers hineinragen, wird die Wärmeaustauschfläche des Kühlers noch vergrößert. Dadurch, daß die Rippen 12 mit dem Seelenrohr 1 verbunden sind, ohne die Gegenwandung 2 zu berühren, wird die freie Dehnungsmöglichkeit des Seelenroheres 1 gegenüber dem Mantelrohr 2 nicht behindert.
• Durch die Anordnung eines aus zwei konzentrischen Rohren bestehenden Seelenrohres 1 ergibt sich die Möglichkeit, den Was.serzu- und -ablauf am gleichen Ende des Mantelrohres 2 anzuordnen.
• Der erfindungsgemäße Kühler kann durch entsprechende Längenbemessung für höchste Drücke eingerichtet -werden, ohne daß seine Querschnittsausbreitung vergrößert zu werden braucht. Infolgedessen kann für alle Drücke eine verhältnismäßig geringe Wandstärke benutzt werden, und die Herstellungskosten bleiben auf diese Weise für jede beliebige Kühlergröße in -wirtschaftlichen Grenzen.
• Zwecks Vergrößerung der Wärmetauschfläche können bei der erfindungsgemäßen Regelung zwischen Speisewässervorwärmer und Kesseltrommel statt nur eines Kühlers der vorbeschriebenen Bauart auch mehrere solcher Kühler in Hintereinander- oder Parallelschaltung angeordnet werden.
• Selbstverständlich kann derselbe Effekt auch mit .einem Kühler erzielt werden, dessen konzentrische Rohrstücke statt hohlzylindrisch irgendwie anders, z. B. quadratisch oder vieleckförmig, ausgebildet sind, sofern nur die grundsätzliche Bauweise als solche beibehalten bleibt.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Außerhalb und unabhängig von der Kesseltrommel angeordneter Oberflächenkühler zur Regelung der Heißdampftemperatur bei Dampfkesseln mittels der gesamten Speisewassermenge und eines Heißdampfteilstromes, dadurch gekennzeichnet, daß ein in an sich bekannter Weise von Heißdampf durchströmtes Mantelrohr zwei konzentrisch ineinande:rliegende Rohre für die Speisewasserführung umschließt, von denen das äußere mit in an sich bekannter Weise in den Dampfraum hineinragenden Rippen besetzt ist.
2. 2. Oberflächenkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenkühler in an sich bekannter Weise als langgestreckter Wärmeaustauscher ausgebildet ist.
3. 3. Oberflächenkühler nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen das Mantelrohr zwecks freier Dehnung nicht berühren.
4. 4. Oberflächenkühler nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Wasser und Dampf in dem Wärmetauscher in an sich bekannter Weise im Gegenstrom geführt sind.
5. 5. Oberflächenkühler nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch -gekennzeichnet, daß Wasserzu- und -ablauf in an sich bekannter Weise am gleichen Ende des Mantelrohres angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 283 561, 571320, 814 905; britische Patentschriften Nr. 20 057 aus dem Jahrre 1900, 413 602.