DE1526934A1 - Water tube boiler with a longitudinally flowed furnace - Google Patents
Water tube boiler with a longitudinally flowed furnaceInfo
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Description
Darf nicht geändert werdenMay not be changed
Berlin, den 15. Augusi a9£fo QO /Berlin, August 15th a9 £ fo QO /
E 153 Ga/A. E 153 Ga / A.
Dr.-Ing. Heinrich VorkaufDr.-Ing. Heinrich pre-sale
1 Berlin 33 (Schmargendnrf), Davoser Str. ?b1 Berlin 33 (Schmargendnrf), Davoser Str.? B
WasserrJtrkessel mit einem längsdurchströmfen FeuerraumWater-transfer boiler with a combustion chamber with a longitudinal flow
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wasserrohrkessel mit einem längsdurchströmten Feuerraum, dessen Rückwand mindestens einen mit Berührungsheizflächen versehenen Raum abteilt.The invention relates to a water tube boiler with a longitudinal flow Firebox, the rear wall of which divides at least one space provided with contact heating surfaces.
Der Erfindung liegt dia Aufgabe zu Grunde, einen Wasserrohrkessel zu schaffen, der bei geringem Raumbedarf eine hohe Leistung abgeben kann. Es wird ferner angestrebt, den Kessel aus möglichst wenig verschiedenartig ausgebildeten Elementen aufbauen :'u kcnnnn. Ein .eiteres "'ieI ist, mit einem Minimum an Isolierung auszu- ' kommen. Weiter soll der Kessel von der Werkstatt zum Aufstellungsort möglichst als Ganzes, oder in nur einige wenige Hauptteile zerlegt, transportierbar sein, wobei dann diese Hauptteile am Aufstellungsorf ohne große Schwierigkeiten - bei gut kontrollierbaren Verbindungsstellen - zusammenfügbar sein sollen. Es wird ferner angestrebt, die Wartung des Kessels einfach und den etwaigen Ersatz beschädigter Ko^irj 'jj-juen durchführen zu'können.The invention is dia object of creating a water tube boiler that can deliver high performance with low space requirement. The aim is also to build the boiler from as few differently designed elements as possible: 'u kcnnnn. Another "ieI" is to get by with a minimum of insulation. Furthermore, the boiler should be able to be transported from the workshop to the installation site as a whole, or dismantled into only a few main parts, with these main parts at the installation site without large amounts Difficulties - with easily controllable connection points - should be able to be put together. Furthermore, the aim is to be able to carry out the maintenance of the boiler easily and to be able to carry out the possible replacement of damaged tubes.
Zur Lösung dieser Aufgaben wird für einen Wasserrohrkessel der eingangs genannten Gattung, insbesondere für einen mit Öl oder Gas befeuerten Kessel, vorgeschlagen, daß der Feuerraum und der daran anschließende berührungsbeheizte Raum am Boden, an den Seifenwänden und an der Decke von im wesentlichen gleichgeformten, von einem unteren Verteiler ausgehenden und in einen oberen Zwischensammler einmündenden Rohren verkleidet sind. Man erreicht damit, daß der Kessel auf seiner ganzen Länge von einem aus gleichgefonrten Elementen bestehenden Rohrsystem rings umhüllt ist. Die Herstellung dieser Rohrelemente ist auf Grund ihrer gleichen Form äußerst einfach und die von den Rohren gebildete Hülle ermöglicht es, die Isolierung auf ein Mindestmaß herabzusetzen, insbesondere wenn Flossenrohre oder eine Blechabkleidung, die an den Rohren unmittelbar anliegt, zur Anwendung kommen. Der Anschluß der Rohre an nur je einen Verteiler und Sammler hat den Vorteil, daß diese ohne Schwierigkeiten gut zugänglich sind, um Kontrollen der Verbindungen bequem durchführen und notfalls auch einzelne Rohre abtrennen und wieder einsetzen zu kö nnen,To solve these problems, the aforementioned is used for a water tube boiler Genus, especially for an oil or gas-fired boiler, proposed, that the furnace and the adjoining touch-heated room on the floor, on the soap walls and on the ceiling of essentially the same shape, of outgoing from a lower distributor and opening into an upper intermediate collector Pipes are clad. This means that the entire length of the boiler is achieved is encased all around by a pipe system consisting of identical elements. the Manufacture of these tubular elements is extremely simple and due to their identical shape the shell formed by the pipes allows the insulation to be kept to a minimum reduce, especially if fin tubes or sheet metal cladding attached to the Pipes are in direct contact with each other. The connection of the pipes to only one distributor and collector each has the advantage that they work well without any difficulties are accessible in order to carry out checks of the connections conveniently and, if necessary, also to be able to cut off individual pipes and reinsert them,
a ■ * -ja ■ * -j
Vorzugsweise liegen der untere Verteiler und der obere Zwischensammler in der <The lower distributor and the upper intermediate collector are preferably located in the <
lotrechten Längsmittelebene des Kessels. Sie könnten sich aber auch diagonal gegen-' S> überliegen. Jedoch hat die Anordnung in der Längsmitte leben« Vorteile nicht nur in *-*vertical longitudinal center plane of the boiler. But they could also lie diagonally opposite one another. However, the arrangement in the longitudinal center has « advantages not only in * - *
O bezug auf eine günstigere Wasserversorgung des Verteilen, sondern auch dann, wenn J^ O in relation to a more favorable water supply of distributing, but also when J ^
eine lotrechte Trennwand in den Kessel eingebaut v/erden s^ll, was dann der Fall ist, wenn im berührungsbeheizren Raum ein Abwarts- und ein Aufwärtszug abgeteilt werden sollen. In diesem Fall der Aufteilung in zwei Züge wird der Teil der Feuerraumrückwand, der zwischen der Trenn- und der Seitenwand Iiegt( als Gitter über den Zug abgebogen und in einen an der KesseIrückwand angeordneten Sammler eingeführt, wodurch ein genügend großer iaseintrittsquerschnitt gegeben ist und andererseits der Sammler ebenfalls gut zugänglich bleibt. Vorzugsweise wird die FeuerraumrUckwand in diesem Bereich über etwa drei Viertel ihrer höhe geschlossen und senkrecht ausgebildet.a vertical partition is built into the boiler, which is the case when a waiting and an upward pass are to be separated in the touch-heated room. In this case, the division into two trains, the part of the combustion chamber rear wall, of the bent between the separation and the side wall Iiegt (as a grid over the train and introduced into a arranged on the KesseIrückwand collector, whereby a sufficiently large iaseintrittsquerschnitt is given and on the other hand The rear wall of the combustion chamber is preferably closed over approximately three quarters of its height in this area and is designed to be vertical.
Die im Berührungszug oder in den Berünrungszügen angeordneten Heizflächen v.erden an Verteiler und Sammler angeschlossen, die in der Kesse !rückwand liegen. Damit is* es möglich, diese Heizflüchen von der Kesselrückseite her einzusetzen, v/as nichf nur die Herstellung wesentlich erleichtert, sondern auch ein efv.a no*\.endig /.erdendes Auswechseln der gesamten Heizfl'iche oder einzelner Teile dav-->n. Die Berührungsheizflächen können ein Überhitzer und/oder ein ^Jac'-verdumpff-r sein, wobei im letztgenannten Fall die Verdampferheizlächen aus mäanderar*ig oder '■ -förmig gebogenen Rohrschlangen gebildet sein können. μ'ΐ π ji können dies R-1Ts. langen an sich lotrecht über die Höhe des Zuges erstreckenden k^- ren angeschlossen sein, die .·. iedi rum die Rückwand des Kessels verkleiden.The heating surfaces arranged in the contact cable or in the flushing cables are connected to distributors and collectors located in the boiler rear wall. This makes it possible to use these heating surfaces from the back of the boiler, not only making production much easier, but also an effective replacement of the entire heating surface or individual parts thereof. > n. The heating surfaces may be a superheater and / or a ^ Jac'-verdumpff-r, wherein the Verdampferheizlächen from mäanderar * ig or '■ -shaped bent tube coils may be formed in the latter case. μ 'ΐ π j i can be connected to this R- 1 Ts. long k ^ - ren extending vertically over the height of the train, the. ·. Cover around the back wall of the boiler.
Die Dampfabscheidetrommel -virJ ν rzugsweise über einer KesselIängsseite angeordnet, wobei dann der aufwärts durchströmte BerJi rungszug vorzugsweise von der Trommel entfernt ;i'-jf. Es kann sich dann an diesen noch ein auf den Kessel aufgesetzter Block aus Speisewasservorwärrnerrohren anschließen, der in seiner ,Höhe dann besonders bescFr-nkt werden kann, um den oberen Trommelscheitel nicht oder nur wenig zu überrage', v-enn er aus Stahl-Rippenrohren besteht.The vapor separation drum -virJ ν preferably arranged above a boiler longitudinal side, with the upward flow through the BerJi rungszug preferably removed from the drum ; i'-jf. This can then be followed by a block of feedwater preheater pipes placed on the boiler, the height of which can then be particularly reduced so that it does not or only slightly protrudes from the top of the drum, if it is made of finned steel pipes consists.
Mit dem Längsverteiler und Längssammler werden Querro re verbunden, die als Verteiler und Sammler für die die Feuerraumvorderwand verkleidenden Rohre, für die Rohre der Feuerraumrückwand und die der Kesse !rückwand dienen.With the longitudinal distributor and longitudinal collector, Querro re are connected, which as Distributor and collector for the pipes lining the front wall of the combustion chamber, for the pipes the rear wall of the combustion chamber and the rear wall of the boiler are used.
Von der Trommel führen Fallrohre zum unteren Längsverteiler bzw. zu den Qjerverteilern und zwischen den Sammlern und Verteilern werden vorzugsv/eise unbeheizte Rücklaufrohre angeordnet, die in den oberen Sammlern abgeschiedenes Wasser dem Verteilersystem unmittelbar zuführen. Verteiler, Sammler, Fall- und RUcklaufrohre können ein die Trommel, die Heizflächen und die Isolierung tragendes Rohrgerüst bilden, wobei in diesem Rohrgerüst noch Längsro're vorgesehen sein können, die lediglich mit den Querrohren verbunden sind, jedoch nicht dem Anschluß von beheizten Rohren dienen. Downpipes lead from the drum to the lower longitudinal distributor or to the junction distributors and unheated return pipes are preferably arranged between the collectors and distributors, which feed water separated in the upper collectors directly to the distribution system. Distributors, collectors, downpipes and return pipes can form a pipe frame supporting the drum, the heating surfaces and the insulation, in which pipe frame there can also be longitudinal pipes which are only connected to the cross pipes but are not used to connect heated pipes .
Der von dem tragenden Rohrgerüst umschlossene Querschnitt weist vorzugsweise. The cross section enclosed by the supporting tubular frame preferably has.
Q eine annähernd quadratische Form auf, was nicht nur bauliche Vorteile bringt, sondernQ has an almost square shape, which not only brings structural advantages, but
auch verbrennungstechnische.also combustion technology.
Ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Kessel für eine Dampfleistung von 25 t/hbei einem Druck von 42 atü und einer Heißdampf temperatur von 4750C hat eine Länge, einschließlich der Isolierung, von 7,80 m, eine Breite von 4,00 m und eine Höhe von ebenfalls 4,00 m, wobei in der Höhe dann noch die Dampfabscheidetrommel und die Höhe des diese etwas überragenden Speisewasservorwärmers von 1,80 m zuzuschlagen ist. Dieses Beispiel zeigt, wie gering der Raumbedarf für einen derartigen, mit Öl gefeuerten Kessel ist.A trained according to the invention boiler for a steam capacity of 25 t / h at a pressure of 42 atmospheres and a steam temperature of 475 0 C has a length, including the isolation of 7.80 m, a width of 4.00 m and a Height of also 4.00 m, with the height of the steam separator drum and the height of the feed water preheater of 1.80 m, which protrudes slightly above it, to be added. This example shows how little space is required for such an oil-fired boiler.
Die Zeichnungen zeigen ein Ausfuhrungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes. Fig. 1 ist ein lotrechter Längsschnitt durch einen Naturumlauf-Wasserrohrkessel, The drawings show an exemplary embodiment of the subject matter of the invention. Fig. 1 is a vertical longitudinal section through a natural circulation water tube boiler,
Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie H-Il in Fig. 1 .FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1.
Fig. 3 zeigt einen lotrechten Querschnitt nach der Linie Ill-Ill in Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3 und Fig. 5 eine Abwandlung der Berührungsheizfläche gegenüber Fig. 4. Der Wasserrohrkessel hat einen Feuerraum 1 und einen mit Berührungsheizflachen versehenen Raum ?, der im Beispiel in die Räume 2a und 2b unterteilt ist. Die Räume 2a, 2b sind vom Feuerraum 1 durch die Feuerraurnrückwand abgetrennt. Der Feuerraum und die Räume 2a, 2b sind am Boden, an den SeirenwHnden und an der Decke von Rohren 3 verkleidet, die im wesentlichen gleichgeformt sind. Diese Rohre 3 gehen von einem unteren Vorteiler 4 aus und münden in einen oberen Sammler 5 ein, die in der lotrechten Längsmtttelebene des Kessels liegen und sich über dessen gesamte Länge erstrecken. Damit ist der Kessel auf ganzer Länge unten, ober Mnd an den Seiten von Rohren eingehüllt. Mit dem unteren Längsverteiler 4 sind Querronre 6 verbunden, die als Verteiler für die Rohre 7 an der Feuerraumfrontwand, für die Rohre 8 an der Feuerraumrückwand und für die Rohre 9 ah der Kesselrückwand dienen. Mit dem oberen Längssammler 5 sind ebenfalls Querrohre 10 verbunden, die als Sammler für die Rohre 7, 8, 9 dienen.FIG. 3 shows a vertical cross section along the line III-III in FIG. 1, FIG. 4 shows a section along the line IV-IV in FIG. 3 and FIG. 5 shows a modification of the contact heating surface compared to FIG Combustion chamber 1 and a room provided with contact heating surfaces, which in the example is divided into rooms 2a and 2b. The rooms 2a, 2b are separated from the combustion chamber 1 by the rear wall of the combustion chamber. The firebox and the rooms 2a, 2b are clad on the floor, on the walls and on the ceiling by pipes 3 which are essentially of the same shape. These pipes 3 start from a lower prescaler 4 and open into an upper collector 5, which lie in the vertical longitudinal middle plane of the boiler and extend over its entire length. This means that the entire length of the boiler is enveloped below, above the mouth, on the sides by pipes. With the lower longitudinal distributor 4 Querronre 6 are connected, which serve as distributors for the pipes 7 on the front wall of the furnace, for the pipes 8 on the rear wall of the furnace and for the pipes 9 ah the rear wall of the boiler. Cross tubes 10, which serve as collectors for the tubes 7, 8, 9, are also connected to the upper longitudinal collector 5.
Zwischen die rückwärtigen Teile des Längsverteilers 4 und Längssammlers 5 sind die Rohre 11 der den Berührungsraum 2 in die Räume 2a, 2b unterteilenden Trennwand eingeschaltet. Diese sind in ihrem unteren Teil als Rohrgitter ausgebildet, um einenBetween the rear parts of the longitudinal distributor 4 and longitudinal collector 5 are the tubes 11 of the partition dividing the contact space 2 into the spaces 2a, 2b switched on. These are designed in their lower part as a pipe grille to a
° Gasdurchtritt vom Raum 2a in den Raum 2b zu ermöglichen. Die Gase aus dem Feuerraum° to allow gas passage from space 2a into space 2b. The gases from the firebox
1 treten durch das Gitter 8a in den Zug 2a ein. Die Rohre des Gitters 8a münden in den 1 enter the train 2a through the grid 8a. The tubes of the grid 8a open into the
in der Kesse !rückwand gelegenen Sammler 10.Collector located in the back wall of the kesse 10.
Ii Im Zug 2a ist ein Überhitzer 12 angeordnet. Die Uberhitzerrohre gehen von eipem Q Ii the train 2a, a superheater 12 is arranged. The superheater tubes go from a Q
in der KesseIrückwand liegenden Verteiler 13 aus, führen zuerst auf zwei verschiedenen (O Distributors 13 located in the rear wall of the boiler, first lead to two different (O
Wegen (Rohre 12a) zu einem weiteren Verteiler Ϊ4 und denn (Rohre 12b) zum Auslaßsammler 15, der ebenfalls an der KesseIrückwand liegt. Der Überhitzer ist von der qBecause of (pipes 12a) to another distributor Ϊ4 and then (pipes 12b) to the outlet collector 15, which is also on the back wall of the boiler. The superheater is from the q
152r?934152r? 934
Kesselrückf eite her als Ganzes in den Zug 2a einsetzbar und die lotrechten Rohre 12a dienen zugleich der Halterung einer Blechabkleidung 16 und/oder der Isolierung 17.Kesselrückf eite her as a whole can be used in the train 2a and the vertical pipes 12a at the same time serve to hold a sheet metal cladding 16 and / or the insulation 17.
Im Zug 2b liegt eine Verdampferheizfläche 18, die im Beispiel der Fig. 4 mäanderbandartig ausgebildet ist, wobei jedoch die Rohre 9 nicht miteinander in Verbindung stehen. Diese Rohre 9 können Jedoch auch von unten nach oben durchlaufen. Im Beispiel der Fig. 5 ist die Verdampferheizfläche 18 aus U-förmig gebogenen Rohreji gebildet/ die an durchlaufenden Rohren 9 angeschlossen sind. Hierbei können diese U-förmlgen Rohre am einen Rohr 9 tiefer, am danebenliegenden Rohr 9 höher angeschlossen sein; sie können jedoch auch alle im wesentlichen in gleicher Höhe liegen. Auch hier tragen die Rohre 9 die Blechverkleidung 16 und/oder die Isolierung 17 und sie verkleiden die Rückwand des Zuges 2b auf ganzer Breite. Auch diese Verdampferheizfläche ist von der KesselrUckseite her in den Zug 2b einsetzbar, möglicherweise als Ganzes.In the train 2b there is an evaporator heating surface 18, which in the example of FIG. 4 is like a meandering band is formed, but the tubes 9 are not in communication with each other. However, these tubes 9 can also run through from bottom to top. For example 5, the evaporator heating surface 18 is formed from U-shaped bent tubes are connected to continuous pipes 9. Here these U-shaped tubes be connected to a pipe 9 lower and higher on the adjacent pipe 9; you can however, they are all essentially at the same level. Here, too, the tubes 9 carry the sheet metal cladding 16 and / or the insulation 17 and they cover the rear wall of the Train 2b across its entire width. This evaporator heating surface is also from the back of the boiler can be used in train 2b, possibly as a whole.
An den Zug 2b schließt sich, nachdem die Gase das Rohrgitter 3a durchströmt haben, der Gasauslaß unmittelbar an, oder es kann hier noch ein Speisewasservorwärmer 19 als geschlossenes Rohrpaket vorgesehen sein. Für den Transport des Kessels ist dieser Vorwärmer abnehmbar ausgebildet; er ist an den Auflagerflächen 20 dehnfähig und gasdicht mit dem eigentlichen Kessel verbunden.The train 2b closes after the gases have flowed through the pipe grille 3a, the gas outlet directly, or it can be a feedwater preheater 19 as be provided closed tube package. This preheater is used to transport the boiler designed to be removable; it is connected to the actual boiler in an expandable and gas-tight manner on the bearing surfaces 20.
Die Dampfabscheidetrommel 21 liegt über einer Längsseite des Kessels und ist über Fallrohre 22 mit den unteren Verteilern 6 verbunden. Es können auch unmittelbar Fallrohre zum Längsverteiler 4 geführt sein. Eine unmittelbare Verbindung der Trommel 21 mit den oberen Sammlern 5, 10 besteht nicht, da die Sammler unter dem mittleren Wasserstand in der Trommel liegen. Die Trommel 21 ist dampfseitig - vom Dampf mitgerissene Feuchtigkeit bzw. Wassertröpfchen sollen hier außer Betracht bleiben durch DampfUberströmrohre 23 und 24 mit den Sammlern verbunden.The vapor separation drum 21 lies over a longitudinal side of the boiler and is Connected to the lower distributors 6 via downpipes 22. It can also be immediate Downpipes be led to the longitudinal distributor 4. A direct connection to the drum 21 with the upper collectors 5, 10 does not exist because the collectors are below the middle one Water level in the drum. The drum 21 is on the steam side - entrained by the steam Moisture or water droplets should be left out of consideration here Steam overflow pipes 23 and 24 connected to the collectors.
Die Sammler 10 sind jedoch durch unbeheizte RUcklaufrohr· 25 mit den unteren Verteilern verbunden und es besteht wasserseitig auch eine Verbindung mit äen von der Trommel 21 abgehenden Fallrohren 22, wobei jedoch eine Blende 26 einen Dampfeintritt in die Fallrohre verhindert. Es können noch Längsrohre 27 vorgesehen werden, die die Querrohre miteinander verbinden.The collectors 10 are, however, connected to the lower by unheated return pipe · 25 Manifolds connected and there is also a connection to the outside of the water side Drum 21 outgoing downpipes 22, but with a screen 26 a steam inlet in the downpipes prevented. Longitudinal tubes 27 can also be provided, which connect the cross tubes to each other.
Wie die Fig. 3 zeigt, ist der von den Fall- und Rücklaufrohren einerseits und den. Querrohren andererseits umfaßte Querschnitt annähernd quadratisch. Sammler, Verteiler, Fall- und RUcklaufrohre bilden ein Rohrgerüst, das sämtliche beheizten Rohre, einschließlich des Speisewasservorwärmers, die Trommel, deren Verbindungsleitungen und die Isolierung und/oder Ummantelung trägt.As shown in FIG. 3, the downpipes and downcomers are on the one hand and the. Cross tubes, on the other hand, had an approximately square cross section. Collector, distributor, Downpipes and return pipes form a pipe framework that contains all heated pipes, including of the feed water preheater, the drum, its connecting lines and the insulation and / or sheath.
909886/005 3 Jf.-N. leterirt frkiif909886/005 3 Jf.-N. leterirt frkiif
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