DE1576822C3 - Stehender Dampferzeuger - Google Patents

Stehender Dampferzeuger

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DE1576822C3
DE1576822C3 DE19671576822 DE1576822A DE1576822C3 DE 1576822 C3 DE1576822 C3 DE 1576822C3 DE 19671576822 DE19671576822 DE 19671576822 DE 1576822 A DE1576822 A DE 1576822A DE 1576822 C3 DE1576822 C3 DE 1576822C3
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Germany
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steam generator
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heating surfaces
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DE19671576822
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Werner Ing. Vale
Peter Dipl.-Ing. Weiss
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WAAGNER-BIRO AG WIEN
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WAAGNER-BIRO AG WIEN
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/24Supporting, suspending, or setting arrangements, e.g. heat shielding
    • F22B37/242Supporting, suspending, or setting arrangements, e.g. heat shielding for bottom supported water-tube steam generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/22Methods of steam generation characterised by form of heating method using combustion under pressure substantially exceeding atmospheric pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B21/00Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically
    • F22B21/02Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from substantially straight water tubes
    • F22B21/04Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from substantially straight water tubes involving a single upper drum and a single lower drum, e.g. the drums being arranged transversely
    • F22B21/06Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from substantially straight water tubes involving a single upper drum and a single lower drum, e.g. the drums being arranged transversely the water tubes being arranged annularly in sets, e.g. in abutting connection with drums of annular shape

Description

Die Erfindung betrifft einen stehenden Dampferzeuger mit Überdruckfeuerung und rundem Querschnitt, bei welchem die stehend angeordneten Verdampferrohre die Brennkammer dicht auskleiden und im untersten Teil des Dampferzeugers nahe dem Kesselboden die spezifisch schweren Berührungsheizflächen innerhalb des von den Verdampferrohren umschlossenen Raumes angeordnet sind.
Solch ein Dampferzeuger ist beispielsweise durch die schweizerische Patentschrift 252 669 bekanntgeworden. Im unteren Teil weist dieser Dampferzeuger einen geringeren gleichbleibenden Querschnitt als im oberen Bereich auf.
Eine diesem Stand der Technik nahekommende andere Ausführungsform ist durch die österreichische Patentschrift 245 705 bekanntgeworden. Diese bekannten Ausführungsformen weisen den Nachteil auf, daß die Rauchgase im wesentlichen geradlinig oder nur mit geringen Umlenkungen geführt sind, so daß die Nachschaltheizflächen schnell verschmutzen. Aufgabe der Erfindung ist es, die Rauchgasführung bei einem stehenden Dampferzeuger so zu gestalten, daß insbesondere die die Verschmutzung der Nachschaltheizflächen bewirkenden schweren Partikel rechtzeitig ausgeschieden werden.
Ausgehend von einem bekannten Dampferzeuger der vorbekannten Art wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß unterhalb einer Einschnürung ein aus Rohren gebildeter, glockenförmiger Verdrängungskörper axial zur Kesselachse angeordnet ist, in dessen Innenraum Berührungsheizflächen vorgesehen sind.
Die erfindungsgemäße Einschnürung wird definiert als eine lokale einmalige Verengung, d. h. nach dem Erreichen eines verminderten Querschnittes im unteren Teil des Dampferzeugers erweitert sich dieser wieder.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ergibt sich vor allem der Vorteil, daß durch die Einschnürung in Verbindung mit dem glockenförmigen Verdrängungskörper die Strömungsgeschwindigkeit der Gase verändert, insbesondere beschleunigt wird. Dadurch wird bereits ein Ausfall der schweren, die Verschmutzung bewirkenden Partikel erreicht. Außerdem erfahren die Rauchgase eine mehrmalige Umlenkung und damit einen weiteren Ausfall von noch in den Rauchgasen enthaltenen schweren Teilchen.
In weiterer Ausbildung des erfindungsgemäßen Dampferzeugers können die Rohre des Verdrängungskörpers miteinander gasdicht verschweißt oder verspannt sein. Dabei soll unter Verspannen jede Art des Verbindens gemeint sein, die im Dampferzeugerbau als dicht bezeichnet wird. So genügt beispielsweise das Ineinandereinführen von Rohrenden und deren Verspannen.
Die Rohre des Verdrängungskörpers können bei einer weiteren Ausführungsform schraubenförmig gebogen sein.
Auf der der Brennkammer zugewandten Seite des Verdrängungskörpers können stehende, radial angeordnete Schottenwände aus meanderförmig gebogenen Rohren vorgesehen sein, welche einen Teil der Überhitzerheizfläche bilden, wobei die Sammler für diese Heizflächen im Verdrängungskörper angeordnet sind.
In dem Ringraum zwischen den Verdampferrohren und dem Verdrängungskörper können weitere Berührungsheizflächen vorgesehen werden.
Der Verdrängungskörper kann auf einem eigenen Fundament oder aber auch auf einem Einspritzkühler abgestützt sein.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung und Beschreibung, und zwar zeigt F i g. 1 in einem Aufriß einen Schnitt durch einen Dampferzeuger,
F i g. 2 den Aufriß einer ähnlichen Kesselkonstruktion nach F i g. 1 und
Fig. 3 und4 den unteren Teil eines Kessels im Aufriß.
Der Dampfkessel nach F i g. 1 wird von den Verdampferrohren 2 getragen, die vorzugsweise miteinander verschweißt sind und die sich in der Nähe der Decke in mehrere Rohrstränge 3,4 aufteilen. Der Rohrstrang 3 bildet die Begrenzung der Brennkammer, indem er die Brennkammerdecke bildet. Der Rohrstrang 4 trägt die zentral angeordnete Kessel-
3 4
trommel 1, welche in der Zeichnung als Kugeltrom- chung der Konvektionsheizflächen und der Übermel dargestellt ist. Die Kesseltrommel kann selbst- hitzerheizflächen ist der Kessel auf Stützen 21 geverständlich auch stehend ausgebildet sein. stellt.
An der Außenseite des Kessels ist direkt auf den F i g. 2 zeigt einen Kessel in ähnlicher Bauweise verschweißten Kesselrohren 2 eine Isolierschicht 5 5 wie F i g. 1 im Aufriß. Der hauptsächliche Unteraufgebracht. In gewissen Höhenabständen sind ring- schied dieser beiden Konstruktionen liegt in der variförmige Bandagen 6 angeordnet; die Bandagen 6 ierten Anordnung der Speisewasservorwärmung 16 können auch als Plattform 7 ausgebildet sein. in einem vom Kessel räumlich getrennten Zug, dem
Im oberen Teil oder an der Decke des Kessels sind sich ein liegender Luftvorwärmer 19 anschließt. Bei Brenner 8 angeordnet. In der Höhe der Brenner 8 ist io dieser Konstruktion ist das Innere des Verdrängungseine Plattform? angeordnet, von welcher aus die körpers nicht vom Rauchgas durchströmt. In dem Brenner bedient werden können. Die Plattform 7 verbleibenden leeren Raum ist eine Regeleinrichtung, hängt am Traggerüst, das von den Verdampferroh- wie z.B. der Einspritzkühler 22, zur Temperaturreren 2 gebildet wird. gelung des überhitzten Dampfes angeordnet.
An passender Stelle des Kessels ist ein Teil der 15 In F i g. 3 ist der Konvektionsteil eines Kessels Verdampfungsrohre 2 zu einer lokalen Einschnü- einer ähnlichen Konstruktion wie in F i g. 1 und 2 in rung, 9 des Kessels aus dem Verband der Tragrohre vergrößertem Maßstab dargestellt. Die Konvektionsherausgezogen. Unterhalb dieser Einschnürung 9 ist heizflächen 15, die im ringförmigen Raum 14 anim Kessel ein zentraler Verdrängungskörper 10 vor- geordnet sind, stützen sich auf ihre Verbindungszugsweise eine Glocke längs der Kesselachse an- 20 rohre 24. Der Verdrängungskörper 10 stützt sich auf geordnet. Durch diesen Verdrängungskörper 10 wer- ein zentrales Stützrohr 17. Der Verdrängungskörper den die Rauchgase in einen ringförmigen Kanal 14 10 besitzt an seiner Unterseite Durchtrittsöffnungen umgelenkt, in welchem Konvektionsheizflächen 15, für die Rauchgase, damit diese aus dem ringförmigen wie z. B. Überhitzerheizflächen, vorgesehen sind. Raum 14 in den Verdrängungskörper einströmen Diese Konvektionsheizflächen 15 können durch ihre 25 können. Die Rauchgase strömen an der Innenseite Verbindungsrohre 24 von unten gestützt werden. Sie des Verdrängungskörpers 10 nach aufwärts, um über können aber auch an ihren Verbindungsrohren 24 die Heizflächen 20 des Speisewasservorwärmers 16, aufgehängt werden. In letzterem Fall stützt sich die die um das zentrale Stützrohr 17 angeordnet sind, in Aufhängekonstruktion auf die die Einschnürung 9 den Kamin abgeleitet zu werden. Die Heizflächen 15 bildenden Rohre 2. Bei der Anordnung mehrerer ver- 30 und 20 sind vorteilhafterweise nach Spiralen oder schiedener Heizflächen, wie z. B. Überhitzer und Schraubenlinien gewickelt.
Zwischenüberhitzer oder auch Restverdampfer, kön- In F i g. 4 ist das Bodenteil eines erfindungsgemä-
nen beide Aufhängearten nebeneinander ausgeführt ßen Kessels dargestellt. Innerhalb des Tragwerkes,
werden. welches von den Verdampfungsrohren 2 gebildet ist,
An der tiefsten Stelle des Verdrängungskörpers 10, 35 ist ein Verdrängungskörper 10 auf einem eigenen der vorzugsweise aus einem Teil der Überhitzerheiz- Fundament angeordnet. Auf diesem Verdrängungsfläche gebildet ist, sind Eintrittsöffnungen wie z.B. körper 10 steht ein Schottenüberhitzer 11, dessen Schlitze, Öffnungen od. dgl. vorgesehen, durch Rohre schraubenförmig gewickelt und miteinander welche die Rauchgase nach einer Umlenkung in den verschweißt sind. Der Schottenüberhitzer 11 bildet Verdrängungskörper 10 einströmen. Auf diese Art 40 somit einen Zylindermantel. Es können selbstver- und Weise wird der Verdrängungskörper 10 innen ständlich auch mehrere derartige Zylindermäntel, und außen vom Rauchgasstrom beaufschlagt. Im In- welche zueinander konzentrisch angeordnet sind, neren des Verdrängungskörpers 10 wird der Rauch- verwendet werden. Das Rauchgas kann, wie durch gasstrom noch einmal umgelenkt, um durch einen Pfeile angedeutet, den Zylindermantel, d. h. den Speisewasservorwärmer 16 hindurchgeführt zu wer- 45 Schottenüberhitzer, allseitig umströmen. Die Zuleiden. Abschließend wird der Rauchgasstrom vor sei- tung zum Schottenüberhitzer erfolgt über zentral annem Eintritt in den Kamin durch einen Luftvorwär- geordnete Zuleitungsrohre 28. Die Ableitung des ermer 19 hindurchgeführt. hitzten Dampfes erfolgt über Rohre 29, die den Zy-
Zur besseren Zugänglichmachung der Heizflächen lindermantel, den der Schottenüberhitzer bildet, in 15 im ringförmigen Kanal 14 ist der Verdrängungs- 50 Richtung der Schwerkraft fortsetzen. Zwischen den körper 10 heb- und senkoar vorgesehen. Der Ver- Rohren 29 bleiben Zwischenräume, so daß das drängungskörper 10 kann z. B. aus schraubenförmig Rauchgas und etwaige Aschenteile längs der Außengebogenen Rohren bestehen, welche unmittelbar ne- wand des Verdrängungskörpers 10 abströmen könbeneinander liegen und z. B. miteinander verschweißt nen. Die Rohre 29 führen zu einem ringförmigen oder verspannt sind. Vorteilhafterweise ist diese 55 Austrittsammler 12 im Inneren des Verdrängungs-Heizfläche eine Überhitzerheizfläche. körpers. Der Austrittsammler 12, der das Eigenge-
Auf dem Verdrängungskörper 10 sind in die wicht des Schottenüberhitzers aufnimmt, stützt sich
Brennkammer hineinragend stehende Schottenheiz- gegebenenfalls über eine geeignete Konstruktion di-
flächen 11 angebracht, die radial angeordnet sind. rekt auf ein eigenes, zentral angeordnetes Fundament
Die Sammelkammern 12 und 13 dieser Schottenheiz- 60 ab.
flächen liegen im Inneren des Verdrängungskörpers Ein Vorteil dieser Konstruktion liegt darin, daß je-
und sind dadurch sowie durch Umlenkbleche 23 vor des Rohr ganzseitig auf Grund der schraubenförmi-
einer direkten Beheizung durch die Rauchgase ge- gen Führung gleich beaufschlagt wird und daher die
schützt. Im Inneren des Verdrängungskörpers 10 Dampftemperaturen in den parallelen Rohren gleich
kann ein Speisewasservorwärmer 16 oder cine Tem- 65 bleiben müssen. Bei herkömmlicher Konstruktion
peraturregeleinrichtung für den überhitzten Dampf, können gleiche Dampftemperaturen in den Schotten
wie z. B. ein oder mehrere Einspritzkühler 22 nur durch verhältnismäßig teueres Kreuzen der
(Fig. 2) angeordnet weiden. Zur Zugänglichma- Schottenflächen erreicht werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Stehender Dampferzeuger mit Überdruckfeuerung und rundem Querschnitt, bei welchem die stehend angeordneten Verdampferrohre die Brennkammer dicht auskleiden und im untersten Teil des Dampferzeugers nahe dem Kesselboden die spezifisch schweren Berührungsheizflächen innerhalb des von den Verdampferrohren umschlossenen Raumes angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb einer Einschnürung (9) ein aus Rohren gebildeter, glockenförmiger Verdrängungskörper (10) axial zur Kesselachse angeordnet ist, in dessen Innenraum Berührungsheizflächen vorgesehen sind.
2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre des Verdrängungskörpers (10) miteinander gasdicht verschweißt oder verspannt sind.
3. Dampferzeuger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre des Verdrängungskörpers (10) schraubenförmig gebogen sind.
4. Dampferzeuger nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Brennkammer zugewandten Seite des Verdrängungskörpers (10) stehende, radial angeordnete Schottenwände (11) aus meanderförmig gebogenen Rohren, vorgesehen sind, welche einen Teil der Überhitzerheizfläche bilden, wobei die Sammler (12, 13) für diese Heizflächen im Verdrängungskörper (10) angeordnet sind.
5. Dampferzeuger nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ringraum (14) zwischen dem Verdampferrohren und dem Verdrängungskörper (10) weitere Berührungsheizflächen angeordnet sind.
6. Dampferzeuger nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper (10) auf einem eigenen Fundament abgestützt ist.
7. Dampferzeuger nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper (10) auf einem Einspritzkühler abgestützt ist.
DE19671576822 1966-11-22 1967-11-15 Stehender Dampferzeuger Expired DE1576822C3 (de)

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