Aus Rohren bestehender Wärmeaustauscher Bei der Abdampfung und Verbrennung
von Abfallflüssigkeiten in chemischen Wiedergewinnungsanlagen der Zelluloseindustrie:wird
die bei der Verbrennung freigewordene Wärme im allgemeinen für die Erzeugung und
Überhitzung von Dampf in einem Dampfboiler verwendet, welcher der Wiedergewinnungsanlage
zugeordnet. ist. Diese Wiedergewinnungsanlage und der Dampfboiler sind somit ein
Glied des gesamten umfassenden Zirkulationssystems, welches mit Rücksicht auf die
dadurch entstehenden Wärme- und sonstigen Verluste kontinuierlich.mehrere Monate
hindurch betrieben wird.. Dadurch bedingt werden natürlich hohe Anforderungen an
die Zuverlässigkeit und Sicherheit. des Boilers und der anderen, in den Zirkulationsprozeß
eingeschlossenen Glieder gestellto Einer der am meisten empfindlichen Punkte in
diesem Prozeß sind die Hitze absorbierenden Oberflächen des Boilers, wie zoB* Economizei
oder andere Konvektionsoberflächen, welche selbst in neutraler Atmosphäre des Rauchabzuges
doch der Korrosion unterliegen können welche von Schwefelverbindungen oder dergleichen
enthaltenden Gasen herrühren. Dort,. wo die Gefahr der Korrosion groß ist, zoBo
wenn die Aufbereitung des Kesselwassers defekt ist oder wenn das Heizöl Schwefelgehalt
aufweist, hat man Economizers und dergleichen aus Gußeisen benutzt.. Solche Eeonomizers
sind widerstandsfähiger gegen Korrosion, als Stahlrohre. Man benützt solche Gußeisenrohre
selbst in Ansehung dessen, daß sie teuer
und schwerer sind, als
W'ärmeaustauscher gleicher Kapazität aus Stahlrohr und selbst in Ansehung- dessen,
daß Stahlrohre st in Bezug auf den Wärmeübergang, bedingt durch ihre geringe Wandstärke,zweckmässiger
sind und selbst in Ansehung dessen, daß Stahlrohr"Viärmeaustauscher größeren Drücken
widerstehen, als Gußeisen--Wärmeaustauscher.Heat exchangers consisting of pipes for evaporation and combustion
of waste liquids in chemical recovery plants in the cellulose industry: will
the heat released during combustion is generally used for generation and
Superheating of steam in a steam boiler used by the recovery plant
assigned. is. This recovery plant and the steam boiler are thus one
Member of the entire comprehensive circulation system, which with regard to the
the resulting heat and other losses continuously for several months
is operated through .. This naturally places high demands on
the reliability and security. of the boiler and the others, in the circulation process
included limbs o One of the most sensitive points in
This process is the heat-absorbing surfaces of the boiler, such as * Economizei
or other convection surfaces, which even in the neutral atmosphere of the smoke vent
however, those of sulfur compounds or the like may be subject to corrosion
containing gases originate. There,. where the risk of corrosion is great, zoBo
if the treatment of the boiler water is defective or if the fuel oil has sulfur content
cast iron economizers and the like have been used. Such Eeonomizers
are more resistant to corrosion than steel pipes. Such cast iron pipes are used
even noting that they are expensive
and are heavier than
Heat exchangers of the same capacity made of tubular steel and even in consideration of this,
that steel pipes st in terms of heat transfer, due to their low wall thickness, more appropriate
are and even in view of the fact that steel pipe "Viärmeaustauscher larger pressures
resist, as a cast iron heat exchanger.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grundeg einen leichten
einfachen billigen Wärmeaustauscher zu schaffen, welcher anstelle der bedeutend
schwereren und teureren Gußeisen-Wärmeaustauscher, zo.Bo in Berührung mit Soda,
verwendet werden kannoDie Gesamtrohrlänge in Rohrwärmeaustauschern dieser Art ist
meist sehr groß und da nur Rohre mit beschränkter Länge. erhältlich sind, ist eine
große Anzahl vorzugsweise miteinander verschweisster Rohre zur Herstellung ein-
und desselben Wärmeaustauschers erforderlich* Es ist infolgedessen auch .Aufgabe
der vorliegenden Erfindung dafür zu sorgen, daß bei einem solchen Rohrwärmeaustauscher
die einzelnen Schweisstellen außerhalb des Rauchabzuges liegen.The present invention aims to provide an easy one
to create simple cheap heat exchangers, which instead of the significant
heavier and more expensive cast iron heat exchangers, e.g. in contact with soda,
Can be used oThe total tube length in tube heat exchangers of this type is
usually very large and there only pipes of limited length. are available is one
large number of tubes, preferably welded to one another, for the production of
and the same heat exchanger required * As a result, it is also a task
of the present invention to ensure that in such a tube heat exchanger
the individual welding points are outside the smoke vent.
Die beiliegende Zeichnung zeigt eine Ausführungsform-eines für die
Zellulose-Industrie bestimmten Boilers, und zwar: Figa 1 die Hälfte eines Schnittes
durch.einen ' mit einem Wärmeaustauscher ausgestatteten Rauchabzugskanal-9 -, Fig.
2 das Schema des Wärmeaustauschers, der durch die Mittellinien der Rohre angedeutet
ist9 Fig. 3 eine Mehrzahl von in einem Wärmeaustauscher vorgesehenen Rohrwindungen
entsprechend einer AnsioL°t in der Pfeilrichtung A der Figo2¢
Fig.
4 einen Schnitt nach Linie C-C der Figo 29 Fig. 5 einen Teilschnitt gemäß Figo 4
-in gegenüber dieser vergrößertem Maßstab. Der Rauchkanal 1 ist durch eine Symmetrielinie
B-B in zwei Hälften unterteilt, die durch Zwischenwandungen 2 voneinander getrennt
sind. Die beiden Hälften des Rauchabzugskanalea 1, welche in Bezug auf den Gasstrom
parallel liegen, sind normalerweise beide benutzt, aber sie sind etwas überdimensioniert
so daß eine Hälfte,im Fulle des Nichtgebrauches der anderen, für sich allein verwendbar
ist, z.B. wenn einige Elemente einer Reparatur unterworfen werden müssen. Der Rauchkanal
1 ist, von der Wandung 2 abgesehen, durch eine Stirnwand 3a;, eine Seitenwandung
3b,und eine Rückwand 3c begrenzt. Es handelt sich hier um Doppelwandungen.. Zwischen
der Innenwandung und der Aussenwandung sind Isolierlagen 4 angeordnet. Die Wandung
3b ist in seitlicher als auch in vertikaler Richtung geteilt, so daß sie eine große
Anzahl von kleinen Abschnitten 6 aufweist, welche unten noch zu beschn.ben sind.
In dem Rauchkanal 1 sind Wärmeaustauscher vorgesehen, welche als Ganzes das Bezugszeichen
Z tragen und welche durch Querbalken 8 getragen sind. Jeder Wärmeaustausoher 7 besteht
aus einer Mehrzahl von im wesentlichen gleichen Einheiten, welche in ein- und demselben
Wärmeaustauscher Q parallel miteinander verbunden sind. Eine solche Einheit ist
im Aufriß in Fige 3 und im Querschnitt in Fig. 4 dargestellt. Jede Einheit besteht
aus zwei parallelen, miteinander verbundenen Rohrschlangen 11, 12. Diese Rohrschlangen
sind zu.i Teil durch die durchsetzte
Wandung 6, zum Teil durch Platten
13 getragen, welche paarweise in an sich bekannter Weise angeordnet sind*
Die Enden benachbarter Rohrelemente einer Rohrschlange 11 sind unter Verwendung
von Bogenstücken 14 miteinander verbunden. Die Verbindungen sind durch Schweißnähte
oder Linien 15 gebildet. Die Enden benachbarter Rohrelemente der.Schlaügen 12 sind
in gleicher Weise durch Bogenstücke 17. verbunden. Die entsprechenden Schweißnähte
sind mit 18 bezeichnet* Alle oder mindestens praktisch alle Schweissnähte. liegen
außerhalb der Innenwandung 6, welche durch eine Mehrzahl von Teilstücken gebildet
ist. Die Enden der Rohrelemente durohesetzen die Wandungen -6 und sind in diese
dicht eingeschweisst. Die entsprechenden Schweißnähte sind mit 19 bezeichnet.The accompanying drawing shows an embodiment of a boiler intended for the cellulose industry, namely: FIG. 1 half of a section through a smoke exhaust duct 9 equipped with a heat exchanger, FIG 3 shows a plurality of pipe windings provided in a heat exchanger corresponding to an angle in the direction of the arrow A in FIG. 2 [FIG. 4] a section along line CC in FIG. 29 FIG. 5 shows a partial section according to FIG enlarged scale. The smoke channel 1 is divided into two halves by a line of symmetry BB, which are separated from one another by partition walls 2. The two halves of the flue a 1, which are parallel with respect to the gas flow, are normally both used, but they are somewhat oversized so that one half can be used on its own when the other half is not in use, e.g. when some elements of a repair must be subjected. Apart from the wall 2, the smoke channel 1 is delimited by an end wall 3a; a side wall 3b, and a rear wall 3c. These are double walls. Insulating layers 4 are arranged between the inner wall and the outer wall. The wall 3b is divided in the lateral as well as in the vertical direction, so that it has a large number of small sections 6, which are still to be described below. In the smoke channel 1, heat exchangers are provided which, as a whole, bear the reference symbol Z and which are supported by transverse beams 8. Each heat exchanger 7 consists of a plurality of essentially identical units which are connected to one another in parallel in one and the same heat exchanger Q. Such a unit is shown in elevation in FIG. 3 and in cross-section in FIG. Each unit consists of two parallel, interconnected pipe coils 11, 12. These pipe coils are partly carried by the penetrated wall 6, partly by plates 13, which are arranged in pairs in a manner known per se * The ends of adjacent pipe elements of a pipe coil 11 are connected to one another using elbow pieces 14. The connections are formed by weld seams or lines 15. The ends of adjacent tubular elements der.Schlaügen 12 are connected in the same way by elbow pieces 17. The corresponding weld seams are denoted by 18 * All or at least practically all weld seams. lie outside the inner wall 6, which is formed by a plurality of sections. The ends of the tubular elements duroheset the walls -6 and are welded tightly into them. The corresponding weld seams are denoted by 19.
Damit ist erreicht, daß die Schweißnähte 15 und 18 einerseits leichter
für Inspektionen und Reparaturen zugänglich sind und andererseits diese Schweißnähte
keineswegs der Korrosion von im Rauehabzugskamin 1 strömendem Gas unterliegen* Jedes
Rohrelement (Fig. 2 bis 4) besteht aus vier geradlinigen Teilen, welche bei der
Schlangen mit dem Bezugszeichen 219 _ 22, 23, 24 und bei der Rohrschlange 12 mit
dem Bezugszeichen 311 32, 33, 34 versehen sind. Zu jedem Rohrelement gehören
aber auch 180c--Bogenstücke, welche die geradlinigen Teile 21 bis 24 bzwe 31 bis
34 miteinander verbinden. Diese Bogenstücke sind bei der Rohrschlange ll mit 25,
26 und 27 und-bei der Rohrschlange12 mit 35, 36 und 37 bezeichnet. @Yie insbesondere
aus
Pig, 3 ersiohtlioh, liegen die Bogenstüoke 25927, 35,37 in parallelen Ebenen.
Diese parallelen Ebenen stehen senkrecht zu vier Ebenen, welche bestimmt sind durch
die Bogenstücke 14 und 11 und die Bogenstüoke 26 und 36. Die Rohrschlangen
11 und 12 sind ineinandergesehaehtelt und durch die Wandungen 6 und die Verbindungsstücke
13 gehalten. Sie sind zu einer Einheit vereinigt, wie aus Fig. 3 ersichtliche Wie
die Figo 5 ergibt, sind die Enden der die Wandung 6 bildenden einzelnen Teile senkrecht
abgebogen, um Flansche 28 zu bilden. Die Enden der Flansche 28 sind durch Schweissungen29
miteinander verbunden. Der Winkel der abgebogenen Teile. 28 gegenüber den anderen
Teilen ist mehr als 90o, so daß zwischen den Flanschen 28 kleine keilförmige Zwischenräuma
verbleibeng die eine gegensei-@ige Bewegung bei. thermischen Bs.nflüssgn zulassen.
Die verschiedenen Wärmeaustauseher sind durch ein Wärmeaufnahme-Medium des Boilers
durchflossen und sind in geeigneter Weise.This ensures that the welds 15 and 18 on the one hand are more easily accessible for inspections and repairs and, on the other hand, these welds are by no means subject to the corrosion of gas flowing in the exhaust chimney 1 * Each pipe element (Fig. 2 to 4) consists of four straight parts, which at of the coils are provided with the reference number 219-22, 23, 24 and in the case of the pipe coil 12 with the reference number 311, 32, 33, 34. Each pipe element also includes 180c elbow pieces which connect the straight parts 21 to 24 and 31 to 34 with one another. These elbows are designated by 25, 26 and 27 in the case of the serpentine pipe II and 35, 36 and 37 in the case of the serpentine pipe 12. @Yie especially from Pig, 3 ersiohtlioh, the arches 25927, 35,37 lie in parallel planes. These parallel planes are perpendicular to four planes, which are determined by the curved sections 14 and 11 and the curved sections 26 and 36 . They are combined into a unit, as can be seen from FIG. 3. As FIG. 5 shows, the ends of the individual parts forming the wall 6 are bent perpendicularly in order to form flanges 28. The ends of the flanges 28 are connected to one another by welds29. The angle of the bent parts. 28 compared to the other parts is more than 90o, so that between the flanges 28 small wedge-shaped gaps remain the one reciprocal movement. allow thermal fluids. The various heat exchangers are traversed by a heat absorption medium of the boiler and are suitable.
im Zirkulationssys tem des Boilers miteinander verbutadene Die Inspektion
des Wärmeaustauschers ist eyleiohtert, da alle Schweisstellen dicht beieinanderliegen.
Aus^erdem ist der Austausch einer beschädigtem Rohrschlange dadurch erleichtert,
daß jeder Wärmeaustauscher aus Standardeiiüieiüan besteht* Es kann 'jede Einheit
aus einer, drei oder mehr Rohrschlangen bestehen: .-Die einzelnen Rohrelemente brauchen
natürlich nicht gerade in der gezeichneten und-beschriebenen Weise miteinander verbunden
seineinterconnected in the boiler circulation system. The inspection
of the heat exchanger is eyleiohtert, since all welding points are close together.
In addition, the replacement of a damaged pipe coil is facilitated by
that every heat exchanger consists of standard elements * Every unit can
consist of one, three or more pipe coils:.-The individual pipe elements need
of course not connected to one another in the way shown and described
his