DE1257792B - Zwangdurchlaufkessel mit schraubenlinienfoermiger Rohrwicklung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

F22b

Deutsche KL: 13 g - 7

Nummer: 1 257 792

Aktenzeichen: V 258911 a/13 g

Anmeldetag: 25. April 1964

Auslegetag: 4. Januar 1968

Die Erfindung betrifft einen Zwangdurchlaufkessel mit verschweißten Flossenrohren, die schraubenlinienförmig die Rauchgaszüge umfassen.

Sie bezieht sich darauf, daß der Kessel, dessen Außenmantel durch eine schraubenlinienförmige Rohrwicklung gebildet wird, durch eine aus verschweißten, senkrechten Flossenrohren gebildete Zuglenkwand in einen Feuerraum und einen Zug für Berührungsheizflächen unterteilt ist, wobei man die Rohranzahl der parallel durchflossenen Trennwandrohre dem Druckverlust und dem veränderlichen Dampfvolumen entsprechend wählen kann.

Der wirtschaftliche Druckverlust eines Zwangdurchlaufkessels schwankt zwischen 25 und 50 Atmosphären. Zur Erzielung einer intensiven Kühlung der Feuerraumwände in einem rauchgasdicht verschweißten Kessel und zur Vermeidung von instabilen Strömungen in den Rohren während des Anfahrens müssen die Kaltwassergeschwindigkeiten in den durch Strahlung beheizten Rohren bei Kesselvollast 1,7 bis 2,5 m/sec betragen. Für Zwangdurchlaufkessel unter- und überkritischen Druckes können nur Rohre der Außendurchmesser 26,9 bis 44,5 mm verwendet werden, da größere Rohrdurchmesser zu dicke Rohrwände ergeben würden.

Mit der Dampfleistung, der Kaltwassergeschwindigkeit und dem lichten Rohrdurchmesser ist die Anzahl der parallel durchströmten Rohre bestimmt.

Im Verlauf der Wärmezunahme wird jedoch das Volumen des Dampf-Wasser-Gemisches größer. Diesem Umstand müßte man begegnen, indem man auf größeren Rohrdurchmesser übergeht. Das ist jedoch aus Festigkeitsgründen bei einer gasdicht verschweißten Rohrbüchse nicht möglich. Auch die andere Alternative, die Anzahl der Rohre zu erhöhen, ist bei rauchgasdicht verschweißten Rohren sehr schwierig, da bei einer Änderung der Rohrzahl Sammler mit Durchdringungsstellen zwischen die Heizflächen geschaltet werden müßten, wodurch weitere Druckverluste verursacht und hohe Kosten entstehen würden.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, in Zwangdurchlaufkesseln mit schraubenlinienförmig gewickelten Eco-, Verdampfer- und Überhitzerrohrwänden eine Heizflächenanordnung zu treffen, die eine gleichmäßige Aufheizung des Arbeitsmediums bei genügender Durchflußgeschwindigkeit ermöglicht, ohne daß wegen der Vergrößerung des Volumens des Dampf-Wasser-Gemisches die Anzahl der Rohre erhöht oder der Rohrdurchmesser wesentlich vergrößert werden muß.

Zur Lösung wird vorgeschlagen, den Kessel, dessen Außenmantel durch eine schraubenlinienförmige

Zwangdurchlaufkessel mit
schraubenlinienförmiger Rohrwicklung

Anmelder:

Vereinigte Kesselwerke A. G.,

4000 Düsseldorf, Werdener Str. 3

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Otto Engler, 4000 Düsseldorf

Rohrwicklung gebildet wird, durch eine aus verschweißten, senkrechten Flossenrohren gebildete Zuglenkwand in einen Feuerraum und einen Zug für Berührungsheizflächen zu unterteilen. Dadurch wird das Arbeitsmedium durch Zonen intensiver (Feuerraum) und milder (Berührungszug) Beheizung geführt und die Wärmezunahme und damit der Druckverlust in erträglichen Grenzen gehalten. Die Trennwand ist den obenliegenden Büchsen-Austrittssammlern nachgeschaltet. Man ist also bei der Wahl der Zahl von parallel durchflossenen Trennwandrohren wieder frei, d. h., man kann die Rohranzahl und damit den Druckverlust dem veränderten Dampfvolumen anpassen. Da die Zuglenkwand erhebliche Wärmemengen aufnimmt, verringert sich die Wärmeaufnahme der schraubenlinienförmig gewickelten Rohrwände entsprechend, so daß diese nicht durch Übertemperaturen beschädigt werden. Am Austritt aus der schraubenlinienförmigen Rohrwicklung erfolgt eine Mischung des Mediums und dann eine Verteilung auf der ganzen Breite der Zuglenkwandrohre. Hier ergibt sich genügend Querschnitt, um auch bei Verwendung normaler Rohrdurchmesser dem Dampf die erste Überhitzung zuzuführen. Die restliche Überhitzung erfolgt dann im Endüberhitzer wie bekannt. Die Zuglenkwand ist durch Rohre der Berührungsheizflächen nach der Kesselrückwand abgestützt. Die verschweißten Rohre der Zuglenkwand sind teilweise oder ganz mit der schraubenlinienförmigen Rohrwicklung des Außenmantels verschweißt. Die Bandagen, welche die Kesselwände in bekannter Weise gegen Durchbiegen sichern, sind um den ganzen Kesselblock geführt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben:

709 717/81

Der schraubenlinienförmig gewickelte Außenmantel 1 des Kessels umschließt sowohl den Feuerraum 2 als auch den nachgeschalteten Zug 3 mit den Berührungsheizflächen 4. Die schraubenlinienförmig gewickelten Rohre gehen von einem beispielsweise dargestellten unteren Ringsammler 5 aus und münden in einen oberen Ringsammler 6. Über eine nicht dargestellte Mischstelle strömt das Medium in die Zuglenkwand 7, die aus verschweißten, senkrecht parallelen Rohren besteht.

Ein Teil der verschweißten Rohre der Zuglenkwand 7 wird im Bereich des Rauchgasdurchtrittes zu Schottenheizflächen 8 ausgebogen. Die Bandagen 9 sind um den ganzen Kesselblock geführt. Die Zuglenkwand 7 ist über die Nachschaltheizflächen 4 mittels Zug-Druck-Flossen 10 mit der durch schraubenlinienförmig gewickelte Rohre gebildeten Kesselrückwand gelenkig verbunden. Die Brenner 11 sind z. B. in der Stirnwand angeordnet. Die Rauchgase verlassen durch den Kanal 12 den Kesseldruckkörper.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Wärmeaufnahme der schraubenlinienförmig gewickelten Rohrwände gemäßigt wird, so daß die bei den bekannten schraubenlinienförmig gewickelten Rohrsystemen aller Art erfahrungsgemäß auftretenden großen Unterschiede in der Wärmeausdehnung zwischen dem oberen und unteren Teil der Rohrwicklung in Wegfall kommen. Dabei wird mit einfachen Mitteln der Druckverlust durch "die geeignete Anzahl der Trennwandrohre dem veränderlichen Dampfvolumen angepaßt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Zwangdurchlauf kessel mit verschweißten Flossenrohren, die schraubenlinienförmig die Rauchgaszüge umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kessel, dessen Außenmantel (1) durch eine schraubenlinienförmige Rohrwicklung gebildet wird, durch eine aus verschweißten, senkrechten Flossenrohren gebildete Zuglenkwand (7) in einen Feuerraum (2) und einen Zug (3) für Berührungsheizflächen (4) unterteilt ist.

2. Zwangdurchlaufkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuglenkwand (7) durch Rohre der Berührungsheizflächen (4) nach der Kesselrückwand abgestützt ist.

3. Zwangdurchlaufkessel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandagen (9), welche die Kesselwände in bekannter Weise gegen Durchbiegen sichern, um den ganzen Kesselblock geführt sind.

4. Zwangdurchlaufkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschweißten Rohre der Zuglenkwand (7) teilweise oder ganz mit der schraubenlinienförmigen Rohrwicklung des Außenmantels (1) verschweißt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 717/81 12.67 © Bundesdruckerei Berlin