DE1169957B

DE1169957B - Steam boiler system with several vertical evaporation towers and, if necessary, superheater and reheater towers

Info

Publication number: DE1169957B
Application number: DES71827A
Authority: DE
Inventors: Charles Louis Macherey
Original assignee: Cegelec SA
Current assignee: Cegelec SA
Priority date: 1960-01-26
Filing date: 1960-12-24
Publication date: 1964-05-14

Description

Dampfkesselanlage mit mehreren lotrechten Verdampfungs- und gegebenenfalls überhitzer-und Wiederüberhitzertürmen - Die Erfindung betrifft eine Dampfkesselanlage mit unter Druck stehender Feuerung, bestehend aus mehreren lotrechten Verdampfungs- und gegebenenfalls Überhitzer- und Wiederüberhitzertürmen, die in ihrem Abstand zueinander durch Trägerrahmen gehalten sind und eine oder mehrere Obertrommeln abstützen, welche die Verdampfer über Fallrohre mit Wasser speisen und von ihnen das erzeugte Dampf-Wasser-Gemisch aufnehmen.Steam boiler system with several vertical evaporation and possibly Superheater and reheater towers - The invention relates to a steam boiler system with pressurized furnace, consisting of several vertical evaporation and, if necessary, superheater and re-superheater towers spaced apart are held to each other by support frames and support one or more top drums, which feed the evaporators with water via downpipes and generate it from them Absorb the steam-water mixture.

Eine Kesselanlage mit unter Druck stehender Feuerung mit lotrechten Kesseltürmen ist bereits bekannt.A boiler system with pressurized firing with vertical Boiler towers is already known.

Auch ist bereits eine Dampfkesselanlage mit zwei lotrechten Verdampfungszügen, einer diesen Zügen zugeordneten Obertrommel und einer mittleren Fallrohrleitung, bei welcher die Obertrommel von einem auf den lotrechten Zügen abgestützten Rahmen mit mehreren Konsolen getragen wird, bekannt.There is also already a steam boiler system with two vertical evaporation trains, an upper drum assigned to these trains and a central downpipe, in which the upper drum is supported by a frame supported on the vertical trains with multiple consoles is known.

Ferner ist es bereits bekannt, Fallrohre durch ein Dampf-Wasser-Gemisch führende Mantelrohre zu führen.Furthermore, it is already known to use downpipes through a steam-water mixture to lead leading jacket pipes.

Das Ziel der Erfindung ist nun der Einbau eines solchen Kessels mit lotrechten. Türmen in einer solchen Weise, daß die Verdampferrohrbündel und der Behälter die völlige Freiheit besitzen, sich unter der Wirkung der Wärmedehnungen zu verschieben.The aim of the invention is the installation of such a boiler with perpendicular. Towers in such a way that the evaporator tube bundle and the Containers have complete freedom to undergo thermal expansion to move.

Diese Aufgabe ist bei dem hier vorgeschlagenen Kessel vor allem dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß jedes Fallrohr von der Obertrommel zu einem unteren Verteiler mit Abstand von einer mit dem Gasraum des entsprechenden Turmes verbundenen Rohrleitung umgeben ist, welche von der Obertrommel zu dem unteren Teil eines Turmes führt und in welchem das Fallrohr frei beweglich angeordnet ist.This task is primarily due to the boiler proposed here solved that according to the invention each downpipe from the upper drum to a lower one Distributor at a distance from one connected to the gas space of the corresponding tower Pipeline is surrounded, which from the upper drum to the lower part of a tower leads and in which the downpipe is arranged to be freely movable.

Durch Verzicht auf jegliche Verbindung zwischen Kesselmantel und Fallrohr auf Grund der Verlängerung des Mantels durch die mit dem Gasraum des betreffenden Turmes verbundene Rohrleitung wird die bisher vorhandene, durch unterschiedliche Ausdehnungen bedingte Gefahr von Undichtigkeiten an dem Durchstoß des Fallrohrs durch den Kesselmantel und die Gefahr einer Krümmung der Verdampferrohre vermieden. Vielmehr können die Verdampferrohrbündel und das Fallrohr, die an dem oberen Teil einfach aufgehängt sind, sich nunmehr im Innern des Kessels und dieser Rohrleitung frei ausdehnen.By doing without any connection between the boiler shell and the downpipe due to the extension of the jacket by the with the gas space of the concerned The pipeline connected to the tower becomes the existing one through different ones Expansion-related risk of leaks at the penetration of the downpipe avoided by the boiler shell and the risk of bending the evaporator tubes. Rather, the evaporator tube bundle and the downpipe attached to the upper part are simply suspended, now inside the boiler and this pipeline expand freely.

Nach einem weiteren Merkmal des Erfindungsgegenstandes können die die Fallrohre umgebenden Rohrleitungen unten an den Gasraum des Kessels angeschlossen und oben durch Rohre geringeren Durchmessers mit dem oberen Teil des Gasraumes des Kessels verbunden sein. Ferner können die Druckkörper der Kessel als Austrittsrohre für die Verdampferrohrbündel bis zu der- .gleichen Höhe hochgeführt sein wie die die Fallrohre umgebenden Rohrleitungen an der Obertrommel.According to a further feature of the subject matter of the invention, the the pipes surrounding the downpipes are connected at the bottom to the gas space of the boiler and at the top through pipes of smaller diameter with the upper part of the gas space of the Be connected to the boiler. Furthermore, the pressure hulls of the boiler can be used as outlet pipes for the evaporator tube bundle up to the same height as that the pipes surrounding the downpipes on the upper drum.

Außerdem können die Träger, welche den gegenseitigen Abstand der lotrechten Türme aufrecfiterhalten, an jedem Ende zwei Ringe tragen, welche einen der lotrechten Türme umgeben. und zwar ii-h kalten Zustand mit einem Spie)' im warmen Zustand ohne Spiel, wobei der untere Ring auf Konsolen ruht, die an dem betreffenden Turm befestigt sind und mit denen er mit Spiel durch in radialer Richtung sich erstreckende Schlitze verschraubt ist.In addition, the carrier, which the mutual spacing of the vertical Hold the towers upright, wear two rings at each end, which are one of the vertical ones Surrounding towers. namely ii-h cold state with a spit) 'in the warm state without Game, with the lower ring resting on brackets attached to the tower in question are and with which he has play through slots extending in the radial direction is screwed.

Die lotrechten Kasseltürme ruhen auf Stützen oder Sockeln, die im Boden verankert sind, so daß deren Achsen Festachsen sind. Die Ausdehnung der Türme erfolgt also von unten nach oben.The vertical Kassel towers rest on supports or plinths that are attached to the Ground are anchored so that their axes are fixed axes. The extension of the towers so takes place from the bottom up.

Die Teile, welche als Stütze der Obertrommel dienen, sind in mehreren Reihen. zu je zwei Türmen verteilt. In jeder Reihe trägt ein Rahmen, dar sich auf dem oberen Teil der zu jeder Reihe gehörenden zwei Türme abstützt, eine Konsole für den Behälter, welcher auf diese Weise im oberen Teil des Ganzen waagerecht angeordnet ist: Der die Obertrommel tragende Rahmen, welcher sich im Bereich der atmosphärischen Luft befindet, bleibt kalt, wenn die unter Gas- und Dampfdruck stehenden Teile erhitzt werden. Infolgedessen muß der Rahmen auf seinen Stützen frei gleiten können.The parts that serve as a support for the top drum are in several Rows. divided into two towers each. In each row there is a frame on it the upper part of the two towers belonging to each row supports a console for the container, which in this way is arranged horizontally in the upper part of the whole is: The frame supporting the top drum, which is located in the area the atmospheric air remains cold when under gas and vapor pressure standing parts are heated. As a result, the frame must be on its supports can slide freely.

In der senkrecht dazu stehenden Horizontalrichtung, also in der Längsachse der Obertrommel, müssen die an den Enden befindlichen, den letzteren tragenden Konsolen gleiten können, beispielsweise in entgegengesetzten Richtungen, wenn die Obertrommel in ihrer Mittelebene einen Festpunkt hat.In the horizontal direction perpendicular to it, that is, in the longitudinal axis the top drum, the brackets at the ends that support the latter must be can slide, for example, in opposite directions when the top drum has a fixed point in its median plane.

Die Obertrommel ist mit den Verdampferrohrbündeln verbunden durch die Fallrohre sowie durch die Steigrohre für das Dampf-Wasser-Gemisch. Die ersteren gehen von dem unteren Teil der Obertrommel ab und münden an den Verteilern, während die letzteren von den Sammlern am oberen Teil der Türme abgehen und in die Obertrommel münden, allgemein also in dessen Dampfbereich.The upper drum is connected to the evaporator tube bundles by the downpipes and through the risers for the steam-water mixture. The former go from the lower part of the upper drum and open out at the manifolds, while the latter come off the collectors at the top of the towers and into the top drum open out, generally in its steam area.

Nun nehmen aber die unter Dampfdruck stehenden Metallteile annähernd die Sättigungstemperatur des Dampfes an, während die Mäntel der Türme, welche unter dem Druck der heißen Gase stehen, die Temperatur der die Wände bestreichenden Gase annehmen, eine Temperatur, welche im allgemeinen verschieden von der Sättigungstemperatur des Dampfes ist. Die unter Dampfdruck stehenden Teile haben also eine andere Wärmeausdehnung wie die unter Gasdruck stehenden Teile. Um die Mäntel der Türme vor der Hitze zu schützen, kann man längs ihrer Wandungen entweder einen schon abgekühlten Gasstrom oder Verbrennungsluft von niedriger Temperatur entlangstreichen lassen, so daß im allgemeinen die unter Gasdruck stehenden Teile sich weniger ausdehnen als die unter Dampfdruck stehenden Rohrteile.But now the metal parts under steam pressure approximate the saturation temperature of the steam, while the jackets of the towers, which under the pressure of the hot gases, the temperature of the gases coating the walls assume a temperature which is generally different from the saturation temperature of steam is. The parts under steam pressure therefore have a different thermal expansion like the parts under gas pressure. To protect the coats of the towers from the heat protect, one can either use an already cooled gas stream along their walls or let the combustion air pass at a low temperature so that the in general, the parts under gas pressure expand less than those below Pipe parts under steam pressure.

Wenn die Eintritte für das Wasser und die Austritte für das Dampf-Wasser-Gemisch mit den Mänteln der Türme fest verbunden wären, würde die geringe Ausdehnung der letzteren zu Beanspruchungen auf das Verdampferrohrbündel führen, dessen sehr lange Rohre dazu neigen würden, sich unter Einwirkung der Knickung stark auszubiegen; ferner würde die übermäßige Dehnung der Fallrohre dazu führen, den Behälter nach oben zu verschieben, und die Rückwirkung wäre die, daß auf den Eintrittsstutzen am unteren Teil der Türme eine bedeutende Beanspruchung ausgeübt wird.When the inlets for the water and the outlets for the steam-water mixture would be firmly connected to the mantles of the towers, the small extent of the the latter lead to stresses on the evaporator tube bundle, its very long Pipes would tend to bend sharply under the action of the kink; furthermore, the excessive stretching of the downspouts would lead to the container after move up, and the reaction would be that on the inlet nozzle significant stress is exerted on the lower part of the towers.

Nach der Erfindung sollen nun derartige Verformungen und Beanspruchungen vermieden werden, in dem die Fallrohre mit den Türmen nicht fest verbunden sind, während die Steigrohre für die Abgabe des Dampf-Wasser-Gemisches, welche einen Festpunkt bilden, mit den Mänteln fest verbunden bleiben.According to the invention, such deformations and stresses should now can be avoided in which the downpipes are not firmly connected to the towers, while the risers for the delivery of the steam-water mixture, which have a fixed point form, remain firmly attached to the coats.

Die die Fallrohre umgebenden Rohrleitungen erleiden keine Wärmebeanspruchung, wenn sie auf die Temperatur der Mäntel der Türme gebracht werden und wenn die Festpunkte am Durchbruch der Mäntel durch die Rohre für die Abgabe des Dampf-Wasser-Gemisches auf gleicher Höhe liegen wie die an dem Behälter, beispielsweise durch Anschweißen, befestigten Enden der die Fallrohre einhüllenden Rohrleitungen.The pipelines surrounding the downpipes are not exposed to heat, when they are brought to the temperature of the mantles of the towers and when the fixed points at the breakthrough of the jackets through the pipes for the delivery of the steam-water mixture lie at the same height as the one on the container, for example by welding, fastened ends of the pipes enveloping the downpipes.

Um die gleichen Temperaturen bei den Mänteln der Türme und bei den die Fallrohre umhüllenden Rohrleitungen zu bekommen, erhalten die letzteren eine Wärmeisolierung, und durch den Ringraum läßt man einen geringen Bruchteil der entwickelten Rauchgase oder der die Mäntel gegen die Hitze schützenden Luft strömen. Der Kreislauf dieses Zweigstromes wird im oberen Teil durch Rohre geringen Durchmessers geschlossen, welche den Strom in die Türme zurückführen. Die Strömung wird aufrechterhalten durch den Druckunterschied, der auch das Fließen des Kühlmittels längs der Mäntel selbst bewirkt.To have the same temperatures with the mantles of the towers and with the To get the pipes enveloping the downspouts, the latter receive one Thermal insulation, and a small fraction of that developed through the annulus is left Flue gases or the air that protects the jackets against the heat flow. The circulation this branch flow is closed in the upper part by pipes of small diameter, which return the current to the towers. The flow is maintained by the pressure difference, which also controls the flow of coolant along the jackets themselves causes.

Unter diesen Verhältnissen kann sich das Verdampferrohrbündel, das einerseits durch die Rohre für die Abgabe des Dampf-Wasser-Gemisches an den Mänteln, andererseits durch die Fallrohre an dem Behälter aufgehängt ist, frei nach unten ausdehnen.Under these conditions, the evaporator tube bundle, the on the one hand through the pipes for the delivery of the steam-water mixture to the jackets, on the other hand, is suspended from the container by the downpipes, freely downwards expand.

Es ist möglich, die Dicken der Wärmeisolierung der Fallrohre und die Dicken der Wärmeisolierung der die letzteren umgebenden Rohrleitungen geringer Wandstärke so zu bemessen, daß der Wärmeverlust nach außen gleich der Wärmeabgabe der Fallrohre ist. Auf diese Weise strömt das gasförmige Mittel in dem Ringraum bei konstanter Temperatur, und jede Wärmebeanspruchung wird somit absolut vermieden.It is possible to change the thickness of the thermal insulation of the downpipes and the Thicknesses of the thermal insulation of the pipelines surrounding the latter with low wall thickness to be dimensioned so that the heat loss to the outside is equal to the heat dissipation of the downpipes is. In this way, the gaseous agent flows in the annulus at a constant rate Temperature, and any thermal stress is thus absolutely avoided.

Dia Rohre, welche den Zweigstrom schließen, haben einen sehr geringen Durchmesser, und wenn man denselben eine Schleifenform gibt, nehmen' sie die Wärmedehnungen in der Horizontalen sehr gut auf. Ebenso haben die Rohre zur Abgabe des Dampf-Wasser-Gemisches zwischen ihrem Austritt aus den Elementen und dem Behälter eine Form, die sich zur Verformung in der Richtung der Achse der Obertrommel eignet. Es ist ferner möglich, die Rohre so zu verzweigen, da.ß deren Elastizität zunimmt. In der Vertikalen haben diese Rohre und die Obertrommel die gleiche Wärmeausdehnung.The pipes that close the branch flow have a very small one Diameter, and if you give them a loop shape, they take the thermal expansions very well horizontally. The pipes also have to deliver the steam-water mixture between their exit from the elements and the container a shape that is to Deformation in the direction of the axis of the top drum is suitable. It is also possible to branch the pipes so that their elasticity increases. Have in the vertical these tubes and the upper drum have the same thermal expansion.

Die Wärmeausdehnung der Obertrommel in der Längsrichtung wirkt sich auf die die Fallrohre umgebenden dünnwandigen Rohrleitungen in einer sehr geringen Winkelverschiebung aus, die durch die üblichen Methoden leicht auszugleichen ist.The thermal expansion of the upper drum in the longitudinal direction has an effect on the thin-walled pipelines surrounding the downpipes in a very small amount Angular displacement, which can easily be compensated by the usual methods.

Die ergänzenden Träger, welche zweckmäßigerweise in mehreren Ebenen und in den beiden Horizontalrichtungen, welche unter einem rechten Winkel zueinander stehen, vorgesehen werden, um den Abstand der verschiedenen Bauelemente des Kessels voneinander aufrechtzuerhalten, können aus Gitterträgern gebildet sein, welche an ihren Enden mit Ringen aus Profileisen verbunden sind, die die betreffenden Bauelemente mit einem angemessenen Spiel umgeben. Diese Ringe sind an Stützen befestigt, welche an den Mänteln der Türme angeschweißt sind, und zwar durch Bolzen, die sich in radialen Schlitzen bewegen können. Diese Konstruktion gewährleistet das automatische Zentrieren der Ringe zu den sie umgebenden Bauelementen. Jeder Träger trägt an seinen Enden außer den fest verlegten Ringen Gleitringe, die von den ersteren durch die Höhe des Trägers getrennt sind.The supplementary carrier, which is expediently in several levels and in the two horizontal directions, which are at right angles to each other stand, to be provided to the distance between the various components of the boiler to maintain each other, can be formed from lattice girders, which at their ends are connected with rings made of profile iron, which the components in question surrounded with a fair game. These rings are attached to supports, which are welded to the shells of the towers by bolts extending in radial directions Can move slots. This construction ensures automatic centering the rings to the surrounding components. Each carrier carries at its ends except for the fixed rings, sliding rings, which are separated from the former by the height of the carrier are separated.

Das Spiel in kaltem Zustand zwischen den Ringen und den Mänteln der Türme wird so bestimmt, daß in warmem Zustand ein Anziehen erfolgt. In kaltem Zustand, wenn also die Türme keinen Schub erleiden, gewährleisten die Träger dieser Konstruktion dem Ganzen eine annähernde Starrheit. Im warmen Zustand ist die Starrheit vollkommen, denn es wird nicht nur der Abstand der Türme auf einem konstanten Wert gehalten, sondern es werden auch die Winkelverformungen, welche der parallelen Neigung der Türme entsprechen, unterbunden, und zwar infolge des entgegenwirkenden Reaktionsmoments, das durch den Abstand der um jeden Kesselschuß gespannten Ringe zustande kommt. Dieses Reaktionsmoment wird überdies durch die Innenkonstruktion der Türme aufgenommen.The game in the cold state between the rings and the coats of the Towers are designed in such a way that they are tightened when they are warm. In cold condition, so if the towers do not suffer thrust, the girders ensure this construction an approximate rigidity to the whole. In the warm state the rigidity is perfect, because not only is the distance between the towers kept at a constant value, but also the angular deformations, which of the parallel inclination the Towers correspond to, prevented, due to the counteracting reaction moment, which comes about through the distance between the rings stretched around each boiler section. This reaction torque is also absorbed by the internal structure of the towers.

Die Erfindung gestattet somit die freie Wärmeausdehnung nach oben der den Behälter tragenden Mäntel, die freie Verschiebung der den Behälter tragenden Träger in der Horizontalen senkrecht zu der Obertrommelachse, die freie Ausdehnung der Verdampferrohrbündel und ihrer Speiserohre in einem Medium gleichmäßiger Temperatur in einem Raum, welcher durch die Mäntel der Türme und die die Fallrohre umgebenden Rohrleitungen gebildet wird, sowie die freie Ausdehnung der Mäntel der Türme vom kalten Zustand ausgehend, wobei im warmen Zustand ein Anziehen bzw. Spannen erfolgt, welches der Verbindung die erforderliche Steifigkeit verleiht, wenn die Elemente unter der Einwirkung des Schubes der an dieselben angeschlossenen Gasleitungen stehen.The invention thus allows free thermal expansion upwards of the jackets supporting the container, the free movement of those supporting the container Support in the horizontal perpendicular to the upper drum axis, the free expansion the evaporator tube bundle and their feed tubes in a medium of uniform temperature in a room which is surrounded by the jackets of the towers and the downpipes Pipelines are formed, as well as the free expansion of the shells of the towers from the starting from a cold state, with tightening or tensioning in the warm state, which gives the connection the required rigidity when the elements are under the action of the thrust of the gas pipes connected to them.

Die Zeichnung stellt eine Anlage gemäß der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel schematisch dar. Es sind nur die Teile dargestellt, welche zum Verständnis des Erfindungsgegenstandes notwendig sind. Insbesondere sind zwecks besserer Übersicht der Zeichnung die Vorrichtungen fortgelasen, welche gestatten, die Türme oben zu öffnen, um die im Innern befindlichen Rohrbündel zur Überholung herauszunehmen. Ebenso fehlen die überhitzer, die eventuellen Nachüberhitzer und die Lufterhitzer.The drawing shows a system according to the invention in one embodiment schematically. Only those parts are shown which are necessary for understanding the subject matter of the invention are necessary. In particular, for the purpose of a better overview of the drawing, the devices which make it possible to open the towers above to reveal those inside Take out tube bundle for overhaul. Likewise, the superheaters are missing, the eventual ones Post-superheater and the air heater.

Fi g. 1 zeigt im Schnitt den Aufbau eines Turmpaares eines gemäß der Erfindung eingebauten Kessels.Fi g. 1 shows in section the structure of a pair of towers according to FIG Invention built-in boiler.

Die beiden in F i g. 1 dargestellten Türme bilden die erste Reihe eines Aggregats gleicher Verdampferpaare. Die einzelnen Türme sind hier dargestellt durch ihren Mantel 1 und das in demselben befindliche Verdampferrohrbündel 2. Das letztere wird von einem ringförmigen Verteiler 3 aus gespeist und gibt das in demselben erzeugte Dampf-Wasser-Gemisch an ein ringförmiges Sammelrohr 4 ab.The two in FIG. 1 towers shown form the first row of a unit of the same evaporator pairs. The individual towers are shown here through their jacket 1 and the evaporator tube bundle located in the same 2. The the latter is fed from an annular distributor 3 and is in the same generated steam-water mixture to an annular manifold 4 from.

Der Mantel 1 ist mit Austrittsrohren 5 und Rohrleitungen 6 versehen, deren obere Enden sich in der gleichen Ebene befinden. Die oberen Enden dieser Austrittsrohre und Rohrleitungen sind geschlossen, während die unteren Enden mit dem Mantel 1 in Verbindung stehen. Die Austrittsrohre 5 lassen die mit denselben starr verbundenen Rohre 7 für die Abgabe des Dampf-Wasser-Gemisches hindurchtreten. Die mit ihrem oberen Ende an die Obertrommel 8 angeschweißten Rohrleitungen 6 sind bei 9 an die Mäntel 1 angeschlossen. Diese Rohrleitungen 6 enthalten die Fallrohre 10, welche von der Obertrommel 8 zu den ringförmigen Verteilern 3 führen. Die Rohrleitungen 6 sind ferner mit den Austrittsrohren 5 durch Rohre 11 geringen Durchmessers verbunden.The jacket 1 is provided with outlet pipes 5 and pipes 6, the upper ends of which are in the same plane. The upper ends of these outlet pipes and pipelines are closed, while the lower ends are connected to the jacket 1. The outlet pipes 5 allow the pipes 7 rigidly connected to them to pass through for the delivery of the steam-water mixture. The pipelines 6, which are welded with their upper end to the upper drum 8, are connected to the jackets 1 at 9. These pipes 6 contain the downpipes 10 which lead from the upper drum 8 to the annular distributors 3. The pipes 6 are also connected to the outlet pipes 5 by pipes 11 of small diameter.

Die Mäntel l sind lotrecht auf die Sockel 12 aufgesetzt und mit diesen starr verbunden. Diese Sockel-12 sind ihrerseits im Boden verankert, wodurch die lotrechte Achse der Mäntel 1 zu einer Festachse wird.The jackets l are placed vertically on the base 12 and with these rigidly connected. These socket-12 are in turn anchored in the ground, whereby the perpendicular axis of the jackets 1 becomes a fixed axis.

Die Obertrommel 8 ruht auf den Konsolen 13, die ihrerseits auf den Rahmen 14 abgestützt sind. Diese letzteren wiederum ruhen auf den Mänteln 1, welche die Belastung auf den Boden übertragen. F i g. 1 zeigt schematisch dieses Abstützen auf den oberen Enden der Austrittsrohre 5. Die Verbindung der Rahmen 14 mit den Austrittsrohren 5 gestattet das Gleiten des Rahmens in der Horizontalrichtung, welche zu 'der Längsachse der Obertrommel-8 senkrecht ist, widersteht aber jeder anderen Verschiebung. Um diese Verbindung darzustellen, sind die Gurte bzw. Spannbänder 15 schematisch eingezeichnet. Anschläge 16 begrenzen das Gleiten der Rahmen 14 auf ihren Stützen.The upper drum 8 rests on the consoles 13, which in turn are supported on the frame 14. The latter in turn rest on the jackets 1, which transfer the load to the floor. F i g. 1 shows schematically this support on the upper ends of the outlet pipes 5. The connection of the frames 14 to the outlet pipes 5 allows the frame to slide in the horizontal direction which is perpendicular to the longitudinal axis of the upper drum 8, but resists any other displacement. To illustrate this connection, the belts or tensioning straps 15 are shown schematically. Stops 16 limit the sliding of the frames 14 on their supports.

Die Verbindung der Konsolen 13- mit den Rahmen 14 gestattet die Ausdehnung der Obertrommel 8 in der Längsrichtung zu beiden Seiten von deren festliegender Mittelebene.The connection of the consoles 13 to the frame 14 allows expansion of the upper drum 8 in the longitudinal direction on both sides of its fixed Middle plane.

Die Verbindung der Rahmen 14 mit den Austrittsrohren 5 kann durch das Dazwischenlegen nachstellbarer Unterlagsscheiben elastisch gestaltet werden, wodurch die auf die Mäntel l übertragenen Kräfte besser verteilt werden. Der Einbau solcher Unterlagsscheiben zwischen den Konsolen 13 und den Rahmen 14 gestattet praktisch die Beseitigung der restlichen vertikalen Wärmebeanspruchungen.The connection of the frame 14 with the outlet pipes 5 can by the interposition of adjustable washers are designed to be elastic, whereby the forces transmitted to the jackets 1 are better distributed. The installation such washers between the consoles 13 and the frame 14 is practically possible the elimination of the remaining vertical thermal stresses.

Die Rohre 7, welche das Dampf-Wasser-Gemisch heranführen, münden in die Obertrommel 8 bei 17. Im kalten Zustand unterliegt keines der Elemente des Bauwerks einer Vorspannung. Im Laufe des Erhitzens dehnen sich die Mäntel l sowie deren Austrittsrohre 5 und Rohrleitungen 6 einerseits und die unter Dampfdruck stehenden Teile andererseits. In den meisten Fällen haben die unter Dampfdruck stehenden Teile eine größere Ausdehnung als die unter Gasdruck stehenden Teile, jedoch bieten die vorstehend beschriebenen Einrichtungen die gleichen Vorteile auch im umgekehrten Falle. Um den Gedankengang weiter zu verfolgen, soll bei der ersten Annahme geblieben werden.The pipes 7, which bring the steam-water mixture, open into the upper drum 8 at 17. In the cold state, none of the elements of the structure is subject a preload. In the course of the heating, the jackets l and their outlet pipes expand 5 and pipes 6 on the one hand and the parts under steam pressure on the other hand. In most cases, the parts under steam pressure have a larger area than the gas pressurized parts, however, those described above provide Facilities the same advantages also in the opposite case. To the train of thought to pursue further, should remain with the first assumption.

Beim Eihitzrlner =d-Höhe &er Mäntel 1 zu. Gleichzeitigverschieten siehdie-R.on 14 und die Obertrommel 8 nach oben. Die Ausdehnungen der Obertrommel 8 und des Teils der Rohre 7 außerhalb der Austrittsrohre 5 sind gleich. Da diese Bauelemente mit einer Wärmeisolierung versehen sind, befinden sie sich praktisch auf der gleichen Temperatur, und zwar etwa auf der Temperatur des gesättigten Dampfes. Ebenso sind die im Innern des Mantels befindlichen, unter Dampfdruck stehenden Elemente sowie die unter Dampfdruck stehenden Elemente innerhalb der Austrittsrohre 5 und Rohrleitungen 6 auf der gleichen Temperatur, nämlich der Sättigungstemperatur des Dampfes.At the Eihitzrlner = d-height & he coats 1 zu. At the same time see the R. on 14 and the upper drum 8 upwards. The expansions of the top drum 8 and the part of the tubes 7 outside the outlet tubes 5 are the same. This one If components are provided with thermal insulation, they are conveniently located at the same temperature, approximately at the temperature of the saturated steam. The same applies to the elements under steam pressure inside the jacket as well as the elements under steam pressure within the outlet pipes 5 and Pipelines 6 at the same temperature, namely the saturation temperature of the Steam.

Ferner wird die Temperatur der unter Gasdruck stehenden Teile, also Mäntel 1 und Austrittsrohre 5 und Rohrleitungen 6, durch den Strom eines gasförmigen Mittels einander angeglichen. In erster Linie dient dieser Strom dazu, den Mantel 1 gegen zu hohe Temperaturen, insbesondere in der Ebene der Brennkammer, zu schützen. Das zum Schutz der Mäntel verwendete gasförmige Mittel ist entweder die Verbrennungsluft oder ein Strom abgekühlter Rauchgase, die wieder in Umlauf gesetzt werden. Das Schema der F i g. 1 ist für den Fall aufgestellt, daß das verwendete gasförmige Mittel am unteren Ende der Türme unter einem Überdruck steht; wäre es ein Unterdruck, dann würde die Richtung des Umlaufs gerade umgekehrt sein.Furthermore, the temperature of the parts under gas pressure, ie Jackets 1 and outlet pipes 5 and pipelines 6, through the flow of a gaseous Adjusted by means of each other. In the first place this stream serves to the coat 1 to protect against excessively high temperatures, especially in the plane of the combustion chamber. The gaseous agent used to protect the jackets is either the combustion air or a stream of cooled flue gases that are put back into circulation. The scheme the F i g. 1 is set up for the case that the gaseous agent used is under excess pressure at the lower end of the towers; if it were a negative pressure, then the direction of the orbit would be just reversed.

Unter der Einwirkung des Überdrucks in der Ebene 9 der Rohrleitung 6 bildet sich ein vertikal aufsteigender Strom in dem Ringraum, welcher die Fallrohre 10 umgibt. Der Kreislauf wird hierbei durch die Rohre 11 geschlossen, die mit einer hier nicht dargestellten Schleife versehen sind, welche die Wärmeausdehnung zuläßt. Die Dicken des Wärmeschutzes, welcher die Fallrohre 10 einerseits, die Rohrleitungen 6 andererseits umgibt, werden so gewählt, daß die Temperatur des durch den Ringraum strömenden gasförmigen Mittels konstant bleibt.Under the action of the overpressure in level 9 of the pipeline 6 a vertically ascending stream forms in the annulus, which the downpipes 10 surrounds. The circuit is closed by the tubes 11, which are connected to a not shown here Loop are provided which the thermal expansion allows. The thickness of the thermal insulation, which the downpipes 10 on the one hand, the pipelines 6 on the other hand, are chosen so that the temperature of the through the annulus flowing gaseous agent remains constant.

Unter diesen Verhältnissen dehnen sich die Mäntel frei nach oben aus, und zwar bis zu der Ebene der Stützen der Rahmen 14, welche auch die Ebene des unteren Scheitels der Obertrommel 8 ist, an welchen die Fallrohre 10 angeschweißt sind. Ferner dehnen sich von dieser Ebene ab, wo die Verdampferrohrbündel 2 durch die Steigrohre 7 zur Abgabe des Dampf-Wasser-Gemisches und die Fallrohre 10 durch ihren Anschluß an die Obertrommel 8 aufgehängt sind;-die unter Dampfdruck stehenden Teile frei nach unten aus, wenn das Spiel zwischen den Rohren 6 und 10 genügend groß ist.Under these conditions the coats expand freely upwards, namely up to the level of the supports of the frame 14, which is also the level of the lower The apex of the upper drum 8, to which the downpipes 10 are welded. Furthermore, extend from this plane from where the evaporator tube bundle 2 through the Riser pipes 7 for the delivery of the steam-water mixture and the downpipes 10 through their Connection to the upper drum 8 are suspended; -the parts under steam pressure freely downwards when the play between the tubes 6 and 10 is sufficiently large.

Die Ausdehnung in Richtung der Längsachse der Obertrommel 8 erfolgt in Schlitzen, die sich in dieser Richtung erstrecken.The expansion in the direction of the longitudinal axis of the upper drum 8 takes place in slots that extend in that direction.

Man gibt den äußeren Teilen der Rohre 7 zur Fortführung des Dampf-Wasser-Gemisches die notwendige Elastizität, damit bei der entsprechenden Verformung keine Spannungen entstehen, indem man entweder die Rohre in der Form von Schleifen ausführt oder indem man von einem Zwischensammelbehälter eine große Anzahl von Rohren geringer Wandstärke und kleinen Durchmessers ausgehen läßt.You give the outer parts of the tubes 7 to continue the steam-water mixture the necessary elasticity so that there are no tensions during the corresponding deformation arise by either making the pipes in the form of loops or by removing a large number of pipes from an intermediate collection container Wall thickness and small diameter can go out.

Die Dehnung in Richtung der Achse der Obertrommel gibt Anlaß zu einer Winkelverschiebung der Rohrleitungen 6, die bei denjenigen Rohren maximal ist, welche an den beiden Enden der Obertrommel befestigt sind, falls die Festebene des letzteren die lotrechte Mittelebene parallel zu der Ebene der F i g. 1 ist. In Anbetracht der Höhe des Bauwerks ist die Winkelverschiebung der Rohrleitungen 6 äußerst schwach und ergibt nur eine minimale Beanspruchung an dem Anschluß 9, welche überdies durch die üblichen Mittel völlig beseitigt werden kann.The stretching in the direction of the axis of the upper drum gives rise to one Angular displacement of the pipes 6, which is maximum in those pipes which are attached to the two ends of the upper drum, if the fixed plane of the latter the vertical median plane parallel to the plane of FIG. 1 is. In view of The angular displacement of the pipelines 6 is extremely weak at the height of the structure and results in only a minimal stress on the terminal 9, which moreover through the usual means can be eliminated entirely.

Wie es hier soeben beschrieben worden ist, bildet das Bauwerk kein kompaktes Ganzes, denn die Rahmen 14, welche die Obertrommel tragen sollen, sind nicht imstande, den Abstand im oberen Teil der Türme aufrechtzuerhalten. Außerdem wurde bisher als einzige Verbindung zwischen den Reihen nur die Obertrommel erwähnt, welche bei ihrer Ausdehnung ebenfalls gleiten kann.As it has just been described here, the building does not form compact whole, because the frame 14, which are to carry the top drum, are unable to maintain the spacing in the upper part of the towers. aside from that so far only the upper drum has been mentioned as the only connection between the rows, which can also slide when expanding.

Es ist vorzuziehen, die starre Verbindung besonderen Teilen vorzubehalten und den oberen Rahmen die Freiheit der erforderlichen Verschiebung unter der Einwirkung der Dehnungen zu lassen. Diese Teile der starren Verbindung sind die in F i g. 1 bei 18 dargestellten Träger, deren Zusammenbau mit den Mänteln 1 in F i g. 2 und 3 in den Einzelheiten, und zwar im Aufriß bzw. im Grundriß, dargestellt ist.It is preferable to reserve the rigid connection for special parts and the upper frame the freedom of required displacement under the action to let the stretches. These parts of the rigid connection are those shown in FIG. 1 support shown at 18, the assembly of which with the jackets 1 in F i g. 2 and 3 is shown in detail, namely in elevation and in plan.

An den Träger 18, welcher mit jedem seiner Enden einen Mantel 1 umgreift, sind Profilringe, wie z. B. 19 und 20, angeschweißt, welche den Mantel 1 umgeben. Die unteren Ringe 20 sind an Konsolen 21 angeschraubt, die ihrerseits an dem Mantel 1 angeschweißt sind. Die oberen Ringe 19 sind frei, so daß die Mäntel 1 bei der Dehnung im Innern dieser Ringe gleiten können. Wie aus F i g. 3 hervorgeht, erfolgt das Anschrauben der Ringe 20 an den Konsolen 21 durch Schlitze 22 hindurch, welche sich in radialer Richtung erstrecken, so daß jederzeit das Zentrieren der Ringe 20 an den Mänteln 1 gewährleistet ist. Zwischen den Ringen 20 und den Mänteln 1 ist ein angemessenes Spiel 23 vorgesehen.Profile rings, such as, for. B. 19 and 20, which surround the jacket 1. The lower rings 20 are screwed to brackets 21, which in turn are welded to the jacket 1. The upper rings 19 are free so that the jackets 1 can slide in the interior of these rings when they are stretched. As shown in FIG. 3, the rings 20 are screwed onto the brackets 21 through slots 22 which extend in the radial direction, so that the rings 20 are always centered on the jackets 1. An adequate clearance 23 is provided between the rings 20 and the jackets 1.

Bei der Dehnung der Mäntel 1 verschieben sich die Konsolen 21 durch Gleiten an der Unterseite der Ringe 20, während die Schlitze 22 sich gegenüber den Schäften der Befestigungsbolzen verschieben. Diese Verschiebungen sind aber beschränkt, wenn die Ringe unter der den Mantel bedeckenden Wärmeisolierung eingebaut worden sind.When the jackets 1 expand, the brackets 21 move by sliding on the underside of the rings 20, while the slots 22 move with respect to the shafts of the fastening bolts. These shifts are limited if the rings have been installed under the thermal insulation covering the jacket.

Solange das Spiel 23 nicht durch die Dehnung aufgenommen wird, gleitet der Mantel 1 frei in dem Ring 19. Von einer gewissen Temperatur ab erfolgt jedoch ein Festziehen, welches überdies dem Gleiten nur eine Tangentialkraft entgegensetzt. Das Spiel 23 für den kalten Zustand wird so gewählt, daß man im warmen Zustand ein Aufschrumpfen bekommt, das dem Zusammenbau die notwendige Starrheit verleiht. Der Träger 18 ist alsdann starr an den Mänteln 1 der Türme angebaut. Der Abstand dieser Türme ist gesichert, und eine selbst parallele Schrägstellung zweier miteinander verbundener Türme ist unterbunden.As long as the play 23 is not absorbed by the stretching, the jacket 1 slides freely in the ring 19. From a certain temperature, however, tightening takes place, which moreover only opposes the sliding with a tangential force. The game 23 for the cold state is chosen so that you get a shrinking in the warm state, which gives the assembly the necessary rigidity. The carrier 18 is then rigidly attached to the jackets 1 of the towers. The distance between these towers is secured, and even a parallel inclination of two towers connected to one another is prevented.

Weitere Zusammenbauten dieser Art werden zwischen den Reihen des Aggregats der Türme vorgenommen, d. h. in der Horizontalrichtung, welche zu der Ebene der F i g. 1 senkrecht steht.Further assemblies of this type are carried out between the rows of the unit made of the towers, d. H. in the horizontal direction leading to the plane of the F i g. 1 is vertical.

Claims

Claims: 1. Steam boiler system with pressurized firing, consisting of several vertical evaporation and optionally superheater and Reheater towers, which are held in their spacing from one another by support frames and one or more upper drums support the evaporator via downpipes feed with water and absorb the generated steam-water mixture from them, d a d u r c h characterized in that each downpipe (10) from the top drum (8) to one lower distributor (3) at a distance from one with the gas space of the corresponding tower connected pipe (6) is surrounded, which from the upper drum (8) to the lower Part of a tower leads and in which the downpipe (10) is arranged to be freely movable is.

2. Boiler system according to claim 1, characterized in that the pipes (6) surrounding the downpipes (10) are connected at the bottom to the gas space of the boiler and are connected at the top by tubes (11) of smaller diameter to the upper part of the gas space of the boiler.

3. Boiler system according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure body (1) of the boiler as outlet pipes (5) for the evaporator tube bundle (2) are raised to the same height as the the downpipes (10) surrounding pipes (6) on the upper drum (8).

4. Boiler installation according to one of claims 1 to 3, characterized in that the supports (18) which maintain the mutual spacing of the vertical towers, at each end two rings (19, 20) which surround one of the vertical towers, and Although in the cold state with a play, in the warm state without play, the lower ring (20) rests on brackets (21) which are attached to the tower in question and with which it can play through slots (22 ) is screwed. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1000 026; British Patent No. 636,604; Zeitschrift Stahl und Eisen ", 76 (1956), No. 19, p. 1228, image 15.