DE1426646B2

DE1426646B2 - Water tube boiler

Info

Publication number: DE1426646B2
Application number: DE19631426646
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl Ing 4300 Essen Behrens
Original assignee: Vorkauf, Heinrich, Dr Ing , 1000 Berlin
Priority date: 1963-02-18
Filing date: 1963-02-18
Publication date: 1971-01-21
Also published as: DE1426646A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Wasserrohrkessel mit von unteren Verteilern ausgehenden und in obere Sammler einmündenden Rohren, die, soweit sie im Bereich des Feuerraumes liegen, der Beheizung durch Strahlung ausgesetzt sind und von denen U-förmig gebogene, jeweils in lotrechten Ebenen liegende, vom senkrecht dazu gerichteten Rauchgasstrom berührungsbeheizte Rohrschlangen vor einer Drosselstelle ausgehen, hinter welcher sie in die Rohre wieder einmünden, wobei die Rohrschlangen durch eine beidseits beheizte, dichte Rohrwand, die einen im wesentlichen waagerecht durchströmten Feuerraum von den folgenden, ebenfalls waagerecht durchströmten Gaszügen trennt, gegen die Feuerraumstrahlung abgeschirmt und an den Rohren der abschirmenden Rohrwand angeschlossen sind, nach Patent 1 222 937.The invention relates to a water tube boiler with outgoing from lower distributors and into upper ones Collector opening pipes, which, as far as they are in the area of the combustion chamber, the heating through Radiation are exposed and of which U-shaped curved, each lying in perpendicular planes, from Flue gas flow directed perpendicular to it, contact-heated pipe coils in front of a throttle point go out, behind which they flow into the pipes again, the pipe coils through one on both sides heated, tight pipe wall, which has an essentially horizontal flow through the furnace from the following gas flues, which also flow horizontally, against the combustion chamber radiation are shielded and connected to the tubes of the shielding tube wall, according to patent 1,222,937.

Aufgabe des Hauptpatents ist es, eine große Heizfläche auf kleinem Raum bei einfachem Gesamtaufbau des Wasserrohrkessels 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 Kessels gesichert ist.The task of the main patent is to provide a large heating surface in a small space with a simple overall structure of the water tube boiler, the best possible use of the heat content of the gases allows, but on the one hand there is no risk of damage to this heating surface from too large To suffer heat absorption, and on the other hand there is a guarantee that their water supply is secured against all loads on the boiler.

In Weiterführung der Aufgabe des Hauptpatents wird nach der vorliegenden Erfindung angestrebt, einen Dreizugkessef kompakter Bauart zu schaffen, bei dem eine weitere wesentliche Vergrößerung der Heizfläche bei einfachem Aufbau und bei Verwendung von gleich geformten Bauteilen erreichbar ist.In continuation of the task of the main patent, the aim of the present invention is to To create a three-pass kessef of compact design, in which a further substantial increase in the Heating surface can be achieved with a simple structure and when using components of the same shape.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß für einen Wasserrohrkessel der eingangs genannten Gattung vorgeschlagen, daß die der abschirmenden Rohrwand gegenüberliegende Wand der Gaszüge in an sich bekannter Weise auf gesamter Höhe sowie Länge dieser Züge von Rohren verkleidet und an diesen Rohren mindestens eine in einen der Gaszüge hineinragende, ebenfalls aus U-förmig gebogenen, in lotrechten Ebenen quer zum Gasstrom liegenden Rohren, die oberhalb und unterhalb einer Drosselstelle mit den Wandrohren verbunden sind, gebildete Heizfläche angeschlossen ist.To achieve this object, according to the invention, for a water tube boiler, that mentioned at the beginning Type proposed that the wall of the throttle cables opposite the shielding pipe wall in in a manner known per se on the entire height and length of these trains of pipes disguised and on at least one of these tubes protruding into one of the throttle cables, also bent into a U-shape, in perpendicular planes transverse to the gas flow lying pipes above and below a throttle point are connected to the wall pipes, formed heating surface is connected.

Man erreicht auf diese Weise nicht nur eine wesentlich vergrößerte Heizfläche, sondern eine kompakte und raumsparende Kesselbauart mit konzentrierter Heizflächenanordnung, bei welcher besondere Verteiler und Sammler für die nachgeschalteten Verdampfungsheizflächen entfallen, da diese Funktionen von den Wandrohren der Gaszüge übernommen werden. Ferner wird ein vorteilhafter Auftrieb in den Wandrohren und damit auch ein guter Wasserumlauf in den an diesen angeschlossenen Heizflächen erzielt.In this way, you not only achieve a significantly larger heating surface, but also a compact one and space-saving boiler design with a concentrated arrangement of heating surfaces with special distributors and collectors for the downstream evaporation heating surfaces are omitted because these functions be taken over by the wall pipes of the throttle cables. Furthermore, an advantageous buoyancy in the Wall pipes and thus a good water circulation achieved in the heating surfaces connected to them.

Die Schenkel der U-förmigen Rohre werden vorzugsweise so gelegt, daß eine ständige Aufwärtsströmung des Arbeitsmittels gewährleistet ist. Die in den Rohren der Feuerraum und Gaszug trennenden Wand liegenden Drosselstellen werden gegen Beheizung, vorzugsweise gegen solche vom Feuerraum her, abgeschirmt.The legs of the U-shaped tubes are preferably placed so that there is a constant upward flow of the work equipment is guaranteed. Those in the pipes separating the combustion chamber and the gas cable Throttle points lying on the wall are against heating, preferably against those from the combustion chamber, shielded.

Vorzugsweise werden die Gase zuerst in den unteren Gaszug geleitet, dessen Heizflächen von den Rohren der den Feuerraum und die Gaszüge trennenden Wand ausgehen. Die Heizflächen des oberen Zuges werden an den der Trennwand gegenüberliegenden Rohren angeschlossen.Preferably, the gases are first passed into the lower gas flue, the heating surfaces of which from the Pipes of the wall separating the combustion chamber and the throttle cables run out. The heating surfaces of the upper train are connected to the pipes opposite the partition.

Die Rohre der Heizflächen können als Auflager für Wände, insbesondere für die oberen Begrenzungen der Gaszüge herangezogen werden.The pipes of the heating surfaces can be used as supports for walls, especially for the upper boundaries the throttle cables are used.

Für die Rohre der Gaszugaußenwand werden bevorzugt ein besonderer Verteiler und Sammler vorgesehen, wobei letzterer mit dem Hauptsammler bzw. der Trommel des Kessels verbunden ist.A special distributor and collector is preferably provided for the pipes of the gas inlet wall, the latter being connected to the main collector or the drum of the boiler.

Zum Stand der Technik wurde ein Wasserrohrkessel bekannt, bei dem mit der Trommel unmittelbar Rohrrahmen verbunden sind, die einen unteren, alsIn the prior art, a water tube boiler was known in which with the drum directly Tubular frames are connected that have a lower than

ίο Verteiler und einen oberen, als Sammler dienenden Schenkel aufweisen, wobei zwischen diesen Schenkeln Rohre angeordnet sind, die Trennwände zwischen den einzelnen Kesselzügen auf ihrer gesamten Höhe und Länge bilden.ίο distributor and an upper one serving as a collector Have legs, tubes are arranged between these legs, the partition walls between the individual boiler trains over their entire height and length.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in einem lotrechten Querschnitt. The drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention in a vertical cross section.

Der Feuerraum 1 des Dampferzeugers wird von einem Brenner 2 beheizt. Die Gase durchströmen den Feuerraum waagerecht und treten dann in den unteren Gaszug 3 ein, der parallel zum Feuerraum liegt und ebenfalls waagerecht durchströmt wird. Nach Durchströmen dieses Zuges werden dief Gase in den Zug 4 geleitet, der über dem Zug 3 angeordnet ist.The furnace 1 of the steam generator is heated by a burner 2. The gases flow through the Firebox horizontally and then enter the lower throttle cable 3, which is parallel to the firebox and is also flowed through horizontally. After flowing through this train, the gases are in the Train 4 passed, which is arranged above train 3.

Der Feuerraum 1 wird von den Rohren 5, die an der Kesselaußenwand liegen und auch die Feuerraumdecke bilden, und von den Rohren 6, die den Feuerraum- bzw. den Gaszugboden und die Trennwand zwischen Feuerraum und Gaszügen bilden, begrenzt. Die Rohre 5 und 6, die dicht an dicht liegen, gehen von den Verteilern? sowie auch 13 aus und münden in den Sammler 8. Die Vorder- und Rückwand des Kessels sind ganz oder teilweise von Rohren 9 verkleidet, die zwischen den Verteilern 10 und Sammlern 11 angeordnet sind.The combustion chamber 1 is made up of the pipes 5, which are located on the outer wall of the boiler, and also the roof of the combustion chamber form, and of the tubes 6, the combustion chamber or the gas flue bottom and the partition between the combustion chamber and the gas flues are limited. The pipes 5 and 6, which are close together, go from the distributors? as well as 13 and flow into the collector 8. The front and The rear wall of the boiler is completely or partially covered by pipes 9 which extend between the distributors 10 and collectors 11 are arranged.

Die Gaszüge 3 und 4 sind auf der einen Seite auf ganzer Höhe von den Rohren 6 verkleidet, auf der anderen Seite von den Rohren 12, die von dem Verteiler 13 ausgehen und in den Sammler 14 führen.The throttle cables 3 and 4 are covered on one side at the full height of the pipes 6, on the the other side of the tubes 12, which extend from the distributor 13 and lead into the collector 14.

An den Rohren 6 und 12 sind die aus U-förmigen Rohren gebildeten Heizflächen 15 und 16 angeschlossen, die in den Gasstrom hineinragen und quer von den Gasen angeströmt werden. Auf diese Weise gelingt es, eine große Heizfläche auf einem kleinen Raum unterzubringen und eine sehr gute Ausnutzung des Wärmeinhalts der Gase zu erreichen.The heating surfaces 15 and 16 formed from U-shaped tubes are connected to the tubes 6 and 12, which protrude into the gas flow and are flown across by the gases. In this way it succeeds it is to accommodate a large heating surface in a small space and a very good utilization the heat content of the gases.

In den Wandrohren 6 und 12 sind Drosselstellen 17 vorgesehen, vor welchen die Rohre der Heizflächen 15, 16 abzweigen und hinter welchen sie wieder einmünden. Die in den Rohren 6 liegenden Drosselstellen werden gegen Beheizung vom Feuerraum her abgeschirmt, um Schaden durch an den Drosselstellen stehenbleibenden Dampf zu verhindern.In the wall pipes 6 and 12 throttle points 17 are provided, in front of which the pipes of the heating surfaces 15, 16 branch off and behind which they merge again. The throttle points located in the pipes 6 are shielded against heating from the combustion chamber to prevent damage to the throttling points to prevent lingering steam.

Die Rohre der Heizflächen 15, 16 werden vorzugsweise so verlegt, daß in diesen eine ständige Aufwärtsströmung des Arbeitsmittels gewährleistet ist. Die obersten Rohre einer jeden Heizfläche können als Auflager für die Zugbegrenzungswände herangezogen werden. In Verbindung mit der Neigung der Rohre erreicht man so den Vorteil, daß aus den Gasen ausgeschiedener Staub nach der Kesselaußenwand hin abgeführt wird, was die Reinigung wesentlich begünstigt.The tubes of the heating surfaces 15, 16 are preferably laid in such a way that there is a constant upward flow in them of the work equipment is guaranteed. The top tubes of each heating surface can can be used as supports for the draft walls. In connection with the slope of the Pipes one achieves the advantage that dust separated from the gases after the boiler outer wall is carried away, which significantly favors cleaning.

Die Verkleidung der Gaszüge an der äußeren Längswand mit Rohren hat neben dem Vorteil einer leichteren und durch die dicht an dicht liegenden Rohre schwächeren Isolierung den weiteren Vorteil, daß ein Zugang zu den Zügen leicht geschaffen wer-The cladding of the throttle cables on the outer longitudinal wall with pipes has the advantage of one lighter and weaker insulation due to the closely spaced pipes, the further advantage that access to the trains is easily created

den kann, falls z. B. Reparaturarbeiten vorzunehmen sind, da mit dem jeweiligen Rohr 12 auch zugleich die zugehörige Heizfläche 16 herausgenommen werden kann, wozu nur zwei Trennungen notwendig sind. Auch die Heizfläche 15 kann ähnlich leicht aus- bzw. eingebaut werden.can, if z. B. repair work to be carried out, as with the respective tube 12 also at the same time the associated heating surface 16 can be removed, for which only two separations are necessary are. The heating surface 15 can also be easily removed or installed in a similar manner.

Die Dampfabscheidetrommel 18 ruht auf Fallrohren 19, die mit den unteren Verteilern?, 10 verbunden sind. Das erzeugte Dampf-Wasser-Gemisch wird von den oberen Sammlern 8, 11, 14 der Trommel 18 zugeführt, wozu noch besondere Dampfüberströmrohre ebenfalls vorgesehen werden können. Zwischen den oberen Sammlern und den unteren Verteilern sind Rücklaufrohre 20 angeordnet, die abgeschiedenes Wasser unter Umgehung der Trommel unmittelbar wieder den Verteilern zuführen, wodurch der Wasserumlauf wesentlich gefördert wird. Weitere Rücklaufrohre können von der Anschlußstelle des Sammlers 8 an den Sammler 11 ausgehend zu den Verteilern 10 führen. Fall- und Rücklauf rohre bilden zusammen mit den Sammlern und Verteilern ein die Heizflächen tragendes Rohrgerüst.The vapor separation drum 18 rests on downpipes 19 which are connected to the lower distributors ?, 10 are. The generated steam-water mixture is from the upper headers 8, 11, 14 of the drum 18 supplied, for which purpose special steam overflow pipes can also be provided. Return pipes 20 are arranged between the upper headers and the lower manifolds, which Return the separated water to the distributors immediately, bypassing the drum, whereby the water circulation is promoted significantly. Further return pipes can be made from the connection point of the collector 8 to the collector 11 starting at the distributors 10. Downpipes and return pipes Together with the collectors and distributors, they form a tubular frame that supports the heating surfaces.

Der Aufbau des Wasserrohrkessels gemäß der Erfindung ermöglicht es, Kessel für einen größeren Bereich verschiedener Leistungen aus gleichen Teilen lediglich durch entsprechende Änderung der Kessellänge herzustellen, was nicht nur für die Lagerhaltung des Materials, .sondern auch hinsichtlich der Konstruktionsarbeiten 'ein wesentlicher Vorteil ist. Zur weiteren Vergrößerung der Gesamtheizfläche können die U-förmigen Rohre auch gegenständig angeordnet sein, d. h., sie können in jedem Gaszug an beiden Seitenwänden angeschlossen sein.The construction of the water tube boiler according to the invention makes it possible to boilers for a larger one Range of different services from the same parts simply by changing the boiler length accordingly produce, which not only for the storage of the material, but also with regard to the Construction work 'is a major benefit. To further enlarge the total heating surface the U-shaped tubes can also be arranged opposite one another, d. i.e., they can be switched on in every throttle cable be connected to both side walls.

Insgesamt gesehen, ermöglichen die Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes den Bau eines Wasserrohrkessels dreizügiger Bauart mit Gasaustritt auf der Kesselrückseite, was meist bevorzugt wird, mit großer Heizfläche auf kleinstem Raum bei sehr guten Wärmeübergangsbedingungen, mit eindeutigem Wasserumlauf bei allen Belastungen des Wasserrohrkessels und mit einer sehr niedrigen Bauhöhe. Darüber hinaus ist der etwa notwendig werdende Austausch einzelner Nachschaltheizflächen, wie auch deren Reinigung wesentlich begünstigt.Taken as a whole, the details of the subject invention enable the construction of a water tube boiler three-compartment design with gas outlet on the back of the boiler, which is usually preferred with large heating surface in the smallest space with very good heat transfer conditions, with clear water circulation with all loads of the water tube boiler and with a very low overall height. About that In addition, it may become necessary to replace individual auxiliary heating surfaces, as well as theirs Cleaning is much more beneficial.

Claims

Patent claims:

1. Water tube boilers with emanating from lower distributors and opening into upper collectors Pipes which, as far as they are in the area of the combustion chamber, are heated by radiation are exposed and from the U-shaped curved, each lying in vertical planes, pipe coils heated in contact with the perpendicular to it by the flue gas flow in front of a Throttle point go out, behind which they open into the pipes again, with the pipe coils through a tight pipe wall heated on both sides, one of which is essentially horizontal flowed through the combustion chamber from the following gas flues, also flowed horizontally separates, shielded against the furnace radiation and on the pipes of the shielding pipe wall are connected, according to patent 1,222,937, characterized in that the shielding Pipe wall opposite wall of the gas cables (3, 4) in a manner known per se total height and length of these trains of pipes (12) clad and on these pipes (12) at least one which protrudes into one of the throttle cables and is also bent in a U-shape, in a vertical direction Layers at right angles to the gas flow, pipes above and below a drainage point (17) are connected to the wall pipes (12), formed heating surface (16) is connected.

2. Water tube boiler according to claim 1, characterized in that the legs of the U-shaped bent tubes are inclined in a manner known per se in such a way that a constant upward flow of the work equipment.

3. Water tube boiler according to claim 1 or 2, characterized in that the tubes (12) of the Gas zuaußenwand from a lower manifold (13) go out and into an upper, with the Main collector or intermediate collector (14) connected to the drum (18) open.

4. Water tube boiler according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Throttling points (17) in the radiation-heated wall pipes (6) against heating on the combustion chamber side are shielded.

5. Water tube boiler according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Heating surfaces (15) in the lower throttle flue (3) on the pipes (6) of the combustion chamber (1) and the throttle flue separating wall, the heating surfaces (16) in the upper throttle cable (4) on this partition opposite wall pipes (12) are connected.

1 sheet of drawings