DE1189086B

DE1189086B - Water tube boiler with U-shaped pipe coils attached to the furnace cooling tubes

Info

Publication number: DE1189086B
Application number: DEV21789A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Heinrich Vorkauf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1961-12-27
Filing date: 1961-12-27
Publication date: 1965-03-18
Also published as: SE327712B

Description

Wasserrohrkessel mit an Feuerraumkühlrohren angebrachten U-förmigen Rohrschlangen Die Erfindung betrifft einen Wasserrohrkessel mit von unteren Verteilern ausgehenden und in obere Sammler einmündenden, auf einem Teil ihrer Länge der Beheizung durch Strahlung ausgesetzten Rohren, von deren oberem Teil bei einem Teil der Rohre U-förmig gebogene, in den Rauchgasstrom hineinragende, jeweils in lotrechten Ebenen parallel zur Ebene der rückwärtigen Feuerraumkühlrohre liegende Rohrschlangen ausgehen, die hinter einer Drosselstelle in die Rohre wieder einmünden und durch eine dichte Rohrwand, deren Rohre von einer Feuerraumwand in Abstand über dem Feuerraumboden abgehen und in den Feuerraum hineinragen, gegen die Strahlung vom Feuerraum her abgeschirmt sind, nach Patent 1119 873.Water tube boilers with U-shaped tubes attached to the combustion chamber cooling tubes Coiled tubes The invention relates to a water tube boiler with lower manifolds outgoing and flowing into upper collector, on part of their length of the heating tubes exposed to radiation, of the upper part of which is part of the tubes U-shaped curved, protruding into the flue gas flow, each in vertical planes pipe coils parallel to the plane of the rear combustion chamber cooling pipes go out, which flow into the pipes behind a throttle point and through a tight one Pipe wall, the pipes of which are spaced from a combustion chamber wall above the combustion chamber floor and protrude into the furnace, against the radiation from the furnace are shielded, according to patent 1119 873.

Dem Hauptpatent liegt die Aufgabe zugrunde, eine große Heizfläche auf kleinem Raum unterzubringen, die eine bestmögliche Ausnutzung des Wärmeinhalts der Gase ermöglicht, wobei aber einerseits für diese Heizfläche keine Gefahr besteht, Schaden durch zu große Wärmeaufnahme zu erleiden, und wobei andererseits die Gewähr dafür gegeben ist, daß deren Wasserversorgung bei allen Belastungen des Wasserrohrkessels gesichert ist.The main patent is based on the task of a large heating surface to accommodate in a small space, the best possible use of the heat content of the gases, but on the one hand there is no danger for this heating surface, To suffer damage from excessive heat absorption, and on the other hand the guarantee it is given that their water supply with all loads of the water tube boiler is secured.

In Weiterbildung des Gegenstandes des Hauptpatents liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Heizflächenanordnung zu schaffen, bei der die Wasserversorgung der einzelnen Rohre möglichst weitgehend vergleichmäßigt wird. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die die dichte Rohrwand bildenden Rohre von den rückwärtigen Feuerraumkühlrohren abzweigen und zunächst annähernd waagerecht, dann lotrecht verlaufend einen lotrecht durchströmten Berührungszug abteilen.The invention lies in a further development of the subject matter of the main patent the underlying task of creating a heating surface arrangement in which the water supply of the individual pipes is as much as possible evened out. To solve this The object is proposed according to the invention that the forming the tight pipe wall Branch off the pipes from the rear combustion chamber cooling pipes and initially approximate horizontally, then vertically running a vertical line of contact divide.

Hierdurch wird erreicht, daß die Wandrohre mit den U-förmigen Rohrschlangen unter sich annähernd gleiche Wärmeaufnahme haben und daß diese Wärmeaufnahme auch annähernd gleich der der anderen in derselben Wand liegenden Rohre ist, welche auf ganzer Länge im Feuerraum liegen.This ensures that the wall pipes with the U-shaped pipe coils have approximately the same heat absorption among themselves and that this heat absorption also is approximately the same as that of the other pipes lying in the same wall, which on lie in the furnace for their entire length.

Die von den rückwärtigen Feuerraumkühlrohren abzweigenden Rohre können in ihrem waagerechten Teil einen kleineren Durchmesser als im lotrechten Teil erhalten, um einmal den Gasen einen Durchtritt in den Berührungszug zu lassen, zum anderen entspricht die Querschnittserweiterung der Volumenzunahme des Kühlmittels. Die dichte Rohrwand und die U-förmigen Rohrschlangen können dabei vorzugsweise parallel zueinander liegen.The pipes branching off from the rear combustion chamber cooling pipes can receive a smaller diameter in their horizontal part than in the vertical part, on the one hand to allow the gases a passage into the touch cable, on the other hand the cross-sectional expansion corresponds to the increase in volume of the coolant. The concentration The pipe wall and the U-shaped pipe coils can preferably be parallel to one another lie.

Zum Stand der Technik wurde ein einzügiger Wasserrohrkessel bekannt, bei dem an Rohren, die teils einer Beheizung durch Strahlung, teils durch Berührung ausgesetzt sind, U-förmige, ebenfalls teils strahlungs-, teils berührungsbeheizte Rohrschlangen angeschlossen sind, die hinter einer Drosselstelle in die Ausgangsrohre wieder einmünden. Eine Abschirmung der Rohrschlangen gegen Strahlung fehlt, was dazu führen kann, daß für einen Teil der Rohre die Wasserversorgung nicht gesichert ist.A single-compartment water-tube boiler was known as the state of the art, in the case of pipes, which are partly heated by radiation and partly by contact are exposed, U-shaped, also partly radiation-heated, partly touch-heated Coiled pipes are connected, which are behind a throttle point in the outlet pipes flow in again. A shielding of the pipe coils against radiation is missing, what can lead to the water supply not being secured for some of the pipes is.

Ferner wurde ein Kessel bekannt, dessen Wände und Decke von Wasserkammern gebildet sind, wobei an der Rückwand senkrecht zu deren Ebene in den Feuerraum vorspringende Rohrtafeln aus U-förmigen Rohren angeschlossen sind. Diese bilden mittels Flossen zwischen benachbarten Rohren eine Trennwand zum Feuerraum, so daß die Gase von oben zwischen die Rohrtafeln eintreten. Die für die Abtrennung zum Feuerraum mit herangezogenen Rohre entspringen derselben Wand wie die U-förmigen Rohre. Bei einem Kessel mit Wasserkammern liegen jedoch hinsichtlich des Wasserumlaufs und der Wasserversorgung nicht die gleichen Verhältnisse vor wie bei einem Wasserrohrkessel, weshalb die zu lösende Aufgabe ebenfalls nicht vorliegen kann.A boiler was also known, the walls and ceiling of which were made of water chambers are formed, projecting on the rear wall perpendicular to its plane into the furnace Pipe panels made of U-shaped pipes are connected. These form by means of fins between adjacent pipes a partition wall to the furnace, so that the gases from above step between the pipe panels. The ones used for the separation from the combustion chamber Pipes originate from the same wall as the U-shaped pipes. With a boiler with However, water chambers are in terms of water circulation and water supply do not have the same conditions as with a water-tube boiler, which is why the The task to be solved cannot be present either.

Bei einem weiteren bekannten Kessel tritt ebenfalls die zu lösende Aufgabe nicht auf, denn hier sind drei Seiten des Kessels unberohrt.In another known boiler, the one to be solved also occurs Do not give up, because three sides of the boiler are not drilled here.

Der Erfindungsgegenstand ist an einem Ausführungsbeispiel erläutert.The subject matter of the invention is explained using an exemplary embodiment.

F i g. 1 zeigt einen lotrechten Längsschnitt durch einen Wasserrohrkessel; F i g. 2 ist ein Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.F i g. 1 shows a vertical longitudinal section through a water tube boiler; F. i g. 2 is a section along the line II-II in FIG. 1.

Die Dampfabscheidetrommel 1 des Dampferzeugers ruht auf den Fallrohren 2, welche an ihren unteren Enden mit Längsverteilern 3 verbunden sind. Von den Längsverteiler n3 gehen die Seitenwandrohre 4 aus, die in obere Längssammler 5 münden. Am rückwärtigen Ende der Längsverteiler 3 ist mit diesen ein Querverteiler 6 verbunden, von dem die Boden- und Vorderwandrohre 7 ausgehen. Außerdem entspringen diesem Verteiler 6 auch die Rückwandrohre 8 des Kessels, welche oben in einen Quersammler 9 einmünden, der mit den Längssammlern 5 in Verbindung steht. The steam separation drum 1 of the steam generator rests on the downpipes 2, which are connected to longitudinal distributors 3 at their lower ends. The side wall pipes 4 , which open into upper longitudinal collectors 5, extend from the longitudinal distributor n3. At the rear end of the longitudinal distributor 3, a transverse distributor 6 is connected to it, from which the bottom and front wall pipes 7 extend. In addition, the rear wall pipes 8 of the boiler originate from this distributor 6 and open out at the top into a transverse collector 9 which is connected to the longitudinal collectors 5.

Der Feuerraum wird im Beispiel von einem Sturzbrenner 10 beheizt.In the example, the combustion chamber is heated by a lintel burner 10.

Hinter dem Feuerraum liegt ein Gaszug 11, welcher durch eine lotrechte, dichte Wand 12 vom Feuerraum getrennt ist. Die diese Trennwand bildenden Rohre gehen von den rückwärtigen Feuerraumkühlrohren 8 aus, verlaufen zunächst - mit geringerem Durchmesser - annähernd waagerecht, erweitern sich dann in ihrem lotrechten Teil auf einen größeren Durchmesser und liegen, den Berührungszug 11 vom Feuerraum abteilend, dicht an dicht. In dem Gaszug 11 sind die durch Berührung beheizten, U-förmigen Rohrschlangen 13 parallel zur Ebene der rückwärtigen Feuerraumkühlrohre 8 angeordnet. Sie gehen von Wandrohren 4 aus, die im Bereich des Gaszuges auf einem Teil ihrer Länge durch Strahlung beheizt sind.Behind the furnace there is a gas flue 11, which is separated from the furnace by a vertical, tight wall 12. The tubes forming this partition wall start from the rear furnace cooling tubes 8 , initially run - with a smaller diameter - approximately horizontally, then expand in their vertical part to a larger diameter and lie close together, dividing the contact cable 11 from the furnace. In the gas flue 11, the U-shaped pipe coils 13 , which are heated by contact, are arranged parallel to the plane of the rear furnace cooling pipes 8. They are based on wall pipes 4 which are heated by radiation over part of their length in the area of the gas flue.

Die Trennwandrohre 12 können oben in einen mit den Längssammlem 5 verbundenen eigenen Quersammler einmünden. Die U-förmigen Rohrschlangen 13 liegen in lotrechten Ebenen und werden von den Gasen lotrecht durchströmt. Zwischen Aus- und Eintritt der Rohrschlangen 13 ist in den Rohren 4 jeweils eine Drosselscheibe eingesetzt, die das Kühlmittel in die Rohrschlangen 13 zwingt. Zwischen den oberen Sammlern 5, 9 und den unteren Verteilern 3, 6 können unbeheizte Rücklaufrohre 14 angeordnet sein, durch welche der Wasserumlauf verbessert und die Trommel entlastet werden kann.The dividing wall pipes 12 can open into a separate transverse collector connected to the longitudinal collector 5 at the top. The U-shaped pipe coils 13 lie in vertical planes and the gases flow through them perpendicularly. Between the exit and entry of the pipe coils 13, a throttle disc is inserted in each of the pipes 4, forcing the coolant into the pipe coils 13. Unheated return pipes 14 can be arranged between the upper collectors 5, 9 and the lower distributors 3, 6, through which the water circulation can be improved and the drum can be relieved.

Claims

Claims: 1. Water-tube boilers with outgoing from lower distributors and opening into upper collectors, over part of their length exposed to the heating by radiation, from the upper part of the upper part in a part of the tubes U-shaped bent, protruding into the flue gas flow, each vertically Coils of tubes run parallel to the plane of the rear furnace cooling tubes, which flow back into the tubes behind a throttle point and are shielded from radiation from the furnace by a tight tube wall, the tubes of which extend from a furnace wall at a distance above the furnace floor and protrude into the furnace are, according to patent 1119873, characterized in that the tubes (12) forming the tight tube wall branch off from the rear combustion chamber cooling tubes (8) and, initially approximately horizontally, then vertically, divide a contact train (11) through which the flow flows vertically.

2. Water tube boiler according to claim 1, characterized in that the tubes (12) have a smaller diameter in their horizontal part than in the vertical part.

3. Water tube boiler according to claim 1 or 2, characterized in that the tight pipe wall and the U-shaped pipe coils lie parallel to each other. Publications considered: Swiss Patent No. 241271; British Patent No. 782,528; U.S. Patent No.861040.