Oberflächen-Heißdampfkühler mit Zwangfluß der kühlenden Flüssigkeit
Gegenstand der Erfindung ist ein Oberflächen-Heißdampfkühler mit Zwangfluß der kühlenden
Flüssigkeit und mit einem langgestreckten Druckbehälter, an den die Überhitzerrohre
unmittelbar angeschlossen sind und in dem die Kühlfläche untergebracht ist.Surface superheated steam cooler with forced flow of the cooling liquid
The invention relates to a surface superheated steam cooler with forced flow of the cooling
Liquid and with an elongated pressure vessel to which the superheater tubes
are directly connected and in which the cooling surface is housed.
Es ist an sich bekannt, die Überhitzerrohre unmittelbar an den Druckbehälter
des Heißdampfkühlers anzuschließen, um besondere Verbindungsleitungen zu sparen.
Hierbei handelt es sich entweder um Einspritzkühler, die keine besonderen Kühlflächen
enthalten und bei denen die Kühlung durch die Menge der Einspritzung geregelt wird,
was bei querdurchströmten Kühlern eine große Zahl von Einspritzstellen voraussetzt
und damit bei der Kürze des Strömungsweges eine gute und gleichmäßige Kühlung in
Frage stellt. Bei Oberflächenkühlern wird die Kühlfläche vom zu kühlenden Dampf
in Längsrichtung der Rohre durchströmt. Bei Längsströmung des Dampfes im Druckbehälter
werden aber die angeschlossenen Überhitzerrohre ungleichmäßig beaufschlägt, weil
die Strömungswege im Druckbehälter verschieden lang sind und dadurch auch die Durchflußwiderstände.
So kann es vorkommen, .daß der Dampf in den einzelnen Überhitzerrohren verschieden
hoch überhitzt wird und Temperaturspitzen erreicht, die der Werkstoff auf die Dauer
nicht aushält, zumal die Heißdampftemperaturen der heutigen Dampferzeuger- an sich
schon nahe der zulässigen Grenze liegen und in den einzelnen Rohren nur um wenige
Grade überschritten werden dürfen.It is known per se to attach the superheater tubes directly to the pressure vessel
of the superheated steam cooler in order to save special connecting lines.
These are either injection coolers that have no special cooling surfaces
and in which the cooling is regulated by the amount of injection,
which requires a large number of injection points for cross-flow coolers
and thus good and even cooling in the short flow path
Asks a question. In the case of surface coolers, the cooling surface is made up of the steam to be cooled
flows through the pipes in the longitudinal direction. With longitudinal steam flow in the pressure vessel
but the connected superheater tubes are unevenly applied because
the flow paths in the pressure vessel are of different lengths and, as a result, so are the flow resistances.
It can happen that the steam in the individual superheater tubes is different
is highly overheated and reaches temperature peaks that affect the material in the long run
not withstand, especially since the superheated steam temperatures of today's steam generators per se
are already close to the permissible limit and only a few in the individual pipes
Degrees may be exceeded.
Auch ist es bekannt, in einer auf den Dampfraum einer Kesseltrommel
aufgesetzten, vom Saudampf durchströmten Obertrommel Kühlschlangen anzuordnen. Hierbei
wird der Dampf an beiden Enden der Obertrommel entnommen und dann einem Überhitzer
zugeführt, so daß im wesentlichen eine Längsströmung erfolgt. Bei einer Kühlung
nach dieser Art muß ein Teil des Sattdampfes kondensieren, und es ist zweifelhaft,
daß dieses Kondensat vom strömenden Dampf mitgenommen wird, so daß eine wirksame
und zuverlässige Heißdampftemperaturregelung hierdurch gar nicht eintreten kann.It is also known to use a boiler drum on the steam space
to arrange cooling coils on top, through which the steam flows. Here
the steam is taken from both ends of the top drum and then passed to a superheater
supplied so that there is essentially a longitudinal flow. When cooling
a part of the saturated steam must condense in this way, and it is doubtful
that this condensate is carried along by the flowing steam, so that an effective
and reliable superheated steam temperature control cannot occur at all.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, bei Oberflächen-Heißdampfkühlern
mit Zwangfluß der kühlenden Flüssigkeit den Zufluß des zu kühlenden Dampfes sowie
auch den Abfluß des gekühlten Dampfes über die ganze Länge des Druckbehälters zu
verteilen, so daß der Dampf den Druckbehälter querdurchströmt, während die Kühlfläche
aus in Längsrichtung des Druckbehälters verlaufenden haarnadelförmigen Rohren besteht.According to the invention, it is therefore proposed for surface superheated steam coolers
with forced flow of the cooling liquid, the inflow of the steam to be cooled as well as
also the outflow of the cooled steam over the entire length of the pressure vessel
distribute so that the steam flows across the pressure vessel, while the cooling surface
consists of hairpin-shaped tubes running in the longitudinal direction of the pressure vessel.
Durch die Querströmung im Druckbehälter wird eine völlig gleichmäßige
Beaufschlagung der unmittelbar angeschlossenen Überhitzerrohre erreicht, während
durch die Führung des Kühlmittels in haarnadelförmigen Kühlrohren die Kühlwirkung
auf der ganzen Länge des Druckbehälters im Mittel annähernd gleichbleibt, weil der
zu kühlende Heißdampf auf seinem Durchgang durch die U-förmigen Kühlschlangen immer
auf einen kälteren und .einen wärmeren Schenkel trifft. Auch in baulicher Hinsicht
bringt die vorgeschlagene Kühlrohranordnung Vorteile, da Ein-und Austritt des Kühlmittels
auf der gleichen Seite liegen und die Kühlrohre leicht nach einer Seite ein-und
ausbaubar sind. Daneben ist durch die Querdurchströmungder Kühlfläche die Voraussetzung
für einen bestmöglichen Wärmeaustausch gegeben.The cross flow in the pressure vessel creates a completely uniform flow
Actuation of the directly connected superheater tubes achieved while
the cooling effect by guiding the coolant in hairpin-shaped cooling tubes
remains approximately the same on average over the entire length of the pressure vessel, because the
superheated steam to be cooled on its passage through the U-shaped cooling coils
meets a colder and a warmer thigh. Also in structural terms
the proposed cooling tube arrangement brings advantages, since the coolant enters and exits
lie on the same side and move the cooling tubes in and out slightly to one side
are expandable. In addition, the cross-flow through the cooling surface is a prerequisite
given for the best possible heat exchange.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung dar (Abb. 1 bis 3).The drawing represents an embodiment of the subject matter of
Invention represent (Fig. 1 to 3).
Abb. 1 zeigt einen mit der neuen Heißdampfkühleranordnung versehenen
Zwangumlaufdampferzeuger. Die umzuwälzende Flüssigkeit wird durch die Umwälzpumpe
1 den Verdampferheizflächen 2 und 3 des Dampferzeugers zugeführt und von dort in
die Trommel 4 gedrückt. Ein Teil der Umwälzflüssigkeit strömt bei geöffnetem Ventil
5 in die Kühlrohre 6 des Heißdampfkühlers 7 und von dort zur Trommel 4. Der in der
Trommel 4 abgeschiedene Dampf wird einem aus zwei Rohrbündeln bestehenden überhitzer
zugeleitet, und zwar wird der Dampf nach dem Durchströmen des Überhitzerteiles 8
zunächst dem Heißdampfkühler 7 zugeführt, nach dessen Verlassen er im Überhitzerteil9
eine weitere Überhitzung erfährt, um schließlich über die Leitung 10 der Verbrauchsstelle
zugeführt zu werden. Mit 11 ist eine zusätzliche Heizfläche, etwa ein Speisewasservorwärmer,
angedeutet. Die Überhitzerrohre der beiden Überhitzerteile 8 und 9 sind unmittelbar
in den Heißdampfkühler 7 eingewalzt und über die gesamte Länge des Kühlers 7
verteilt.
Die Kühlrohre 6 sind haarnadelförmig gebogen und parallel zur Längsachse des Heißdampfkühlers
7 angeordnet, so daß der aus dem Überhitzerteil 8 kommende Heißdampf auf seinem
Wege zu dem zweiten Überhitzerteil 9 den Kühler und die Kühlfläche bei annähernd
gleicher Kühlwirkung quer zur Längsachse durchströmt.Fig. 1 shows one provided with the new superheated steam cooler arrangement
Forced circulation steam generator. The liquid to be circulated is through the circulation pump
1 is fed to the evaporator heating surfaces 2 and 3 of the steam generator and from there into
the drum 4 pressed. Part of the circulating fluid flows when the valve is open
5 into the cooling tubes 6 of the superheated steam cooler 7 and from there to the drum 4. The in the
Steam separated from the drum 4 becomes a superheater consisting of two tube bundles
supplied, namely the steam after flowing through the superheater part 8
first fed to the superheated steam cooler 7, after which it is in the superheater part 9
Another overheating is experienced, to finally reach the point of consumption via line 10
to be fed. 11 is an additional heating surface, such as a feed water preheater,
indicated. The superheater tubes of the two superheater parts 8 and 9 are direct
rolled into the superheated steam cooler 7 and over the entire length of the cooler 7
distributed.
The cooling tubes 6 are bent into a hairpin shape and parallel to the longitudinal axis of the superheated steam cooler
7 arranged so that the superheated steam coming from the superheater part 8 on his
Paths to the second superheater part 9 the cooler and the cooling surface at approximately
the same cooling effect flows through it transversely to the longitudinal axis.
Abb. 2 zeigt einen Querschnitt und Abb. 3 den dazugehörigen Längsschnitt
durch einen Oberflächen-Heißdampfkühler nach der Erfindung. Der zu kühlende Heißdampf
wird dem Kühler 12 durch auf der ganzen Länge des Kühlers 12 verteilte Überhitzerrohre
13 zugeleitet, durchströmt dann quer zur Flußrichtung des Kühlmittels die U-förmig
gebogenen Kühlschlangen 14 und tritt dann wieder in die Überhitzerrohre 15 des zweiten
Überhitzerteiles ein. Die Kühlschlangen 14 sind so angeordnet, daß die Überhitzerrohre
von der gegenüberliegenden Wandung durch Bohrungen 16 eingewalzt werden können.
Das Kühlmittel, Kessel- oder Speisewasser, tritt in die Kammer 17 ein durchströmt
die Kühlschlangen 14 und tritt aus der Kammer 18 wieder aus, von wo es der Dampftrommel
zugeleitet werden kann. Durch die Öffnung 19 können die Kühlschlangen ein- und ausgebaut
werden.Fig. 2 shows a cross section and Fig. 3 the associated longitudinal section
by a surface superheated steam cooler according to the invention. The superheated steam to be cooled
is supplied to the cooler 12 by superheater tubes distributed over the entire length of the cooler 12
13, then flows through the U-shaped at right angles to the direction of flow of the coolant
curved cooling coils 14 and then re-enters the superheater tubes 15 of the second
Superheater part. The cooling coils 14 are arranged so that the superheater tubes
can be rolled in through holes 16 from the opposite wall.
The coolant, boiler or feed water, enters chamber 17 and flows through it
the cooling coils 14 and exits the chamber 18 again, from where there is the steam drum
can be forwarded. The cooling coils can be installed and removed through the opening 19
will.