DE1576887A1

DE1576887A1 - Mit Zwanglauf betriebener Dampferzeuger

Info

Publication number: DE1576887A1
Application number: DE19671576887
Authority: DE
Inventors: Helmut Hardt; Marcus Dipl-Ing Heinz; Merz Dipl-Ing Johannes; Horst Mueller
Original assignee: L&C Steinmueller GmbH
Current assignee: Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Priority date: 1967-11-11
Filing date: 1967-11-11
Publication date: 1970-05-27

Description

"Mit Zwanglauf betriebener Dampferzeuger". Die Erfindung bezieht sich auf einen mit Zwanglauf betriebenen Dampferzeuger, bei dem das Arbeitsmittel in den verschiedenen Heizflächen hintereinander oder parallel geführt ist.
Zur Vermeidung unzulässig hoher Wärmespannungen ist es erforderlich, bei geschweißten Kesseln die Temperaturdifferenzen der miteinander fest verschweißten Heizflächen oder Rohre kleinzuhalten. Diese Bedingung kann nur durch eine bestimmte Schaltung des Arbeitsmittelstromec bzw. durch besondere konstruktive Maßnahmen erfüllt werden.
Die Atafgabe der Erfindung besteht darin, kcristru@@tiv einen Dampferzeuger so a,uszubisden, daß bei einer geschweißten Konstruktion desselben unzulässig hohe Wärmespannungen Zwischen den miteinai.der verechweißtcn Bauteilen vermieden werden.

Zur Tajstmg dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß sämt@.iche untereinander gasdicht verschweißten 'Umfassungewände von einen für die Schweißkonstruktion nur um die zulässige

Temperaturdifferenz erwärmten Arbeitsmittelstrom durch-

flossen werden, die Umfassungswände aus einer senkrechten

oder im wesentlichen senkrechten Berohrung mit gleicher

oder ungleicher Teilung bestehen, denen wahlweise im auf-

steigenden und/oder absteigenden und/oder Querzug Wand-

heizflächen vorgelagert sind. Durch das Vorsehen von den

Umfassungswänden vorgelagerten Wandheizflächen werden in

vorteilhafter Weise im wesentlichen gleichtemperierte Be-

reiche der Umfassungswände geschaffen, die ein Zusammen-

schweißen sämtlicher Umfassungswände erst gestatten. Ein

entscheidender Vorteil wird auch durch die senkrecht oder

im wesentlichen senkrechte Berohrung der Umfassungswände

erreicht, weil hierdurch einerseits eine selbsttragende

Konstruktion geschaffen wird, andererseits in fertigungs-

technischer Hinsicht die gleichen Elemente wie beim Natur-

umlaufkessel zur Anwendung kommen können. Dieser konstruk-

tive Aufbau gestattet ferner, die bewährte Anordnung von

Strahlungsheizflächen beizubehalten, so daß mit dem Gegen-

stand der Erfindung zusätzliche wärmetechnische Erfahrungen

nicht mehr gesammelt werden müssen.

Als weiterer Vorteil ergibt sich durch die Verschweißung

s@r:@-@:.c@:er Umfassungswände die Möglichkeit der Verwendung

r,r r@#@sse.ks_struktior in Verbindung mit einer Druckfeue-

^#.:,:@.. a#u ##e .°.r sind In @°.ctns truk tiver Hinsicht keine be-

.1!jer-#- gungen irteali-i' anzua-elLen.

Die Gesamtver3chweißung der ümlagaangswände gestattet in

weiterer AuwEestaltung aer Erfindung, an den die einzelnen

Steigrohrregister der Umfassungewände miteinander verbin- denden Rohre Bandagen, Außenleitungen, Sammler oder dgl. aufzuhängen. Desgleichen können auch in weiterer Ausge- staltung dieses Gedankens lediglich die Umfassungswände zum Tragen der Rohre, Bandagen, Außenleitungen, Sammler oder dgl. herangezogen werden. Erfindungsgemäß ist es aber auch möglich, daß die Rohre, Bandagen, Außenleitungen, Sammler oder dgl. an den die einzelnen Steigrohrregie ver mi teinaniei verbindender: Rohre und an den Umfassungswäriden au'geicängt sind. Letztgenannter erfinderischer Gedanke ist i@:bs1® dere dann von Vorteil, wenn Kräfte, z. B. von äußeren, Rüh-.G-leitungen aufgenommen werden und. sie über Kräftepaare aufgeteilt werden müssen,

Im Hinblick augftie Tatsache

nur ein sondern auch mehrere 1<c-1-

den den können, wird gemäss einer weiteren Ausführungsform der

Erfindung vorgeschlagen, die Umfassungswä.nde oder einzelne

Bereiche derselben aus verschiedenen Registern zugeordneten

Rohren gegebenenfalls unterschiedlicher Abmessungen (Durch.-

meeser, Wanddicke) aufzubauen, wobei benachbarte Rohre ver-

schiedenen Registern zugeordnet sein können. DicsEr Ge-

dar)ke der Erfindung kann aber auch dahingehend e@bf-;e°c,x@delt

werden, tiaß die Umfassungswäade oder eInzeIne Bereich? der-

selben aus ver-,:y .. cricn l'.egistern atie?:rnctex: Rohr,--,

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gegebenenfalls_r:-@---sohz;@'.-@ eher @bmeesx@r@g:,z `.°r

Wanddicke) bestehen, wobei diese hchre 4V

in zu Gruppen zusammengefaßter Neben1A'#-'I3':':SS

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Rohrregistern f a ..l. 5 . i1 (:J._t=,°_3##

:s>#tsie@#enen Rohrregifltern zugeordnü t

Bei Flossen- oder Stegrohrwänden bestimmt unter anderem die Intensität der Beheizung die zulässige Plossenbre.ite und damit die Teilung. Da die Beheizungsintensität für die durch Wandheizflächen.abgedeckten Umfassungswände sehr gering ist, kann gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung die Teilung in diesen Bereichen größer als in den nicht abgedeckten Bereichen der Umfassungswände ausgeführt werden. Dadurch ist in vorteilhafter Weise eine Materialersparnis und die konstruktive Ausbildung der Durchdringungen für die die Umfassungswände durchdringenden Konstruktionselemente gegeben.

Als Wandheizflächen können erfindungsgemäß sowohl Verdampferheizflächen und/oder Economiserheizflächen und/oder Überhitzerheizflächen vorgesehen werden. Die Wahl der Art der Heizflächen hängt ausschließlich von wärmetechnischen Gesichtspunkten ab.

Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Figuren ist die Erfindung an einem möglichen Ausführungsbeispiel näher er- -läutert.

Figur 3 steL lt irr schen^ti.sch einen erfin-

J-r.

ge;z# ä L en Damp, -erzeuger

L_._:der hix:ic II - II

1

mit

Figur 4 ist ein Schnitt durch eine Umfassungswand mit

größerer Rohrteilung.

Figur 5 ist ein Schnitt durch eine Umfassungswand, wobei

benachbarte Rohre verschiedenen Rohrregistern

zugeordnet.sind.

Figur 6 ist ein Schnitt durch eine Umfassungswand, wobei

jeweils drei nebeneinander angeordnete Rohre in

abwechselnder Re kenfolge verschiedenen Rohregistern

zugeordnet sind.

Figur 7 ist im vergrößerten Maßstab im Längsschnitt ein

Teilbereich der Kesselwand.

Der in Figur 1 dargestellte mit Zwanglauf betriebene

Dampferzeuger besitzt eine Stufenfeuerung, deren Um-

fassungswände 1 sämtlich untereinander verschweißt sind

und mit den Umfassungswänden des aufsteigenden, des Quer-

zuges und des absteigenden Zuges, die ebenfalls unterein-

ander gasdicht verschweißt sind, eine Einheit bilden. Den

Umfassungswänden 1 des aufsteigenden Zuges sind Wandheiz-

fläc;Yiczr. 2 inl gezeigten Ausführungsbeispiel als S trah-

lungsübeyhitzerheizflächen vorgelagert. Hierdurch entsteht

in diesem Zug prakti 9c i eine Dbppe l beroh.rung, die sicher-

etelx,L, äaß 113.-1 den e ä.rLzel:la:i Uinfassungewän.den dee aufstei-

gel,i;.1.et Zuges der Arbei vsmittels trom nur uvii die für; die

Sel:we.1.jkons t.i°aktion zuitiesige Temperaturdifferenz aufge-

heizt wird. Im Querzug bzw. im absteigenden Rauchgaszug

haben sich die Rauchgage soweit abRektihlt. daß die Wärme-

aufnahme in diesen Umfassungswänden auch ohne Abkühlung durch vorgelagerte Wandheizflächen sehr gering ist. Die einzelnen Umfassungswände 1 bestehen aus Rohrregistern mit einer senkrecht oder im wesentlichen senkrechten Berohrung, die nacheinandeijon dem Arbeitsmittelstrom durchflossen werden. Um das nacheinander Durchströmen der einzelnen Rohrregister der Umfassungswände zu ermöglichen, dienen Verbindungsrohre 3.

Wie aus der Figur 2 hervorgeht, ist der Umfassungswand 1, die beispielsweise aus einer Stegrohr-Konstruktion aufgebaut ist, eine Wandheizfläche 2 vorgelagert. Dabei ist die Wandheizfläche 2 mit der Umfassungswand über Halteeisen 4 verbunden. Die Umfassungswand kann aber auch als Flossenwand ausgebildet sein. Die Rohrleitung sowohl für die Flossenrohr als auch für die Stegrohrwand kann eng (Figur 3) kann aber auch größer (Figur 4) sein. Die enge Rohrteilung wird vorzugsweise dort vorgesehen werden,`wo die Umfassungswände nicht durch die vorgelagerte Wandheizflächen abgedeckt sind. Die große Teilung, die zum Beispiel durch Weglassen jedes zweiten Rohres der engen Teilung doppelt so groß sein kann wie die enge Teilung, wird "weckmäßigerwaise für die V'landbereiche vorgesehen, denen Waridbeizf@ächer@ vorgelagert sind.
"11- `"Fifa 3,-.angswäride können aber auch entsprechend den Teilquer#-.chxiitten der Figuren 5 :uid 6 ausgebildet werden. In der Figur 15. baut sich die Umfass=ungswand aus verschiedenen Rohren 5, 6 auf, d13 beispielsweise unfieY ,-##@°.hiedliche Abmessungen (Durchmesser" Wanddicke) haben können und wobei A A A 1'7 jeweils benachbarte Rohre verschiedenen Rohrregistern zugeordnet sind. Der mögliche Konstruktionsaufbau der Figur 6 zeigt, daß mehrere Rohre 7, 8 zu Rohrgruppen zusammengefaßt in Nebeneinanderordnung die Umfassungswand bilden können, wobei@die einzelnen Rohrgruppen verschiedenen Rohrregistern zugeordnet sein können.
Es versteht sich von selbst, daß der in den Figuren. 3 bis 6 dargestellte Aufbau der Umfassungsw-i::.de nicht aus' diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Es können selbstverständlich hinsichtlich der Teilung und hinsichtlich d.er Rohrabmessungen bzw. Rohranordnung auch noch andere K_cnstruktionsvarianten Anwendung finden. Insbesondere auch der Querzug 9 des in der Figur 1 dargestellte2i Dampferzeugers eine Berohrung aufweisen, wie sie in den Pigur. en 3 bis 6 dargestellt worden ist.
Durch die Anordnung eines Querzuges 9 wird zwischen dem aufsteigenden und absteigenden Zug ein freier Raum 10 geschaffen, der insofern von Vorteil ist, als hierdurch die Zugänglichkeit zu der Rückwand des aufsteigenden bzw.

rtirnwand des absteigenden Rauchgaszuges auch von außen und nicht nur von innen her ermöglicht wird. Dieser Vorteil wirkt sich ganz besonders in den Bereichen der Doppelberohrung aus, we_1 die Wandheizflächen bzw. '!'eile derselben bei anfallender Rt@,#:xraturen an aen Umfassungswänden nicht mehr entfernt werden müssen. Ferner gests.ttet der freie Raum 10 das Unterbringen von Weitstrahlb@.äsern zur Reinigung aer Wandheizflächen.

Es ist eingangs schon erwähnt worden, daß an den Um-

fassungswänden 1 oder an den die einzelnen Steigrohrre-

gi$ter miteinander verbindenden Rohre 3 oder an den Um-

fassungswänden 1 und den die Steigrohrregister mitein-

ander verbindenden Rohre 3, Bandagen, Außenleitungen,

Sammler oder dgl. aufgehängt sein können. In der Figur

7 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, wie an den Um-

fassungswänden 1 an den die einzelnen Steigrohrregister

miteinander verbindenden Rohre 3 Bandagen 11, die gleich-

zeitig als Bühnen ausgebildet sind aufgehängt sind. Als

Abstützglieder werden dabei an der Umfassungswand 1 und

an den Rohren 3 fest verbundene, zum Beispiel verschwE:ißte

Konsolen 12 vorgesehen, die verschiebbar auf denen die als

Bandagen ausgebildeten haufbiihnen 11 abf,estützt sind. Die

an der Umfassungswand 1 angebrachten Konsolen 12 sind

dabei soweit nach außen geführt, daß sie die Isolierung

13 durcläy°ir.Ye.. Die als Laufbühnen 11 ausgebildeten Ban-

dagen dürfen weder mit der. Umfassungswänden 1 noch mit den

die einzelnen Steigrohrregister miteinander verbindenden

Rohre starr verburiden sein, da die Umfassungswände 1 die _

Medi,-:mte,-.iporatur annehmen, während die Bandagen die Tempe-

ratur der Umgebung behalten. Als riaiidheizfl ächen können,

wie oben brsei-@., audgcfz.h:i#-t worden. ist, Yerdampferheiz-

.._@@@,er:fi @;. =11ien ..j tzci°@ieizflächen

@e,.'; dabei als

c::rau-

h e"-"#> er

Claims

Patentans riiche 1) Mit Zwanglauf betriebener Dampferzeuger, bei dem das Arbeitsmittel in den verschiedenen Heizflächen hintereinander oder parallel geführt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sämtliche untereinander gasdicht verschweißten Umfassungswände von einem für die Schweißkonstruktion nur um die zulässige Temperaturdifferenz erwärmten Arbeitsmittelstrom durchflossen sind und die Umfassungswände aus einer senkrechten oder im wesentlichen senkrechten Berohrung mit gleicher oder ungleicher Teilung bestehen, denen wahlweise im aufsteigenden und/oder absteigenden und/oder Querzug V'iandheizflächen vorgelagert sind. Mit Zwanglauf betriebener Dampferzeuger, nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , da13 an den die einzelnen Steigrohrregister der Umfassungswände miteinander verbindenden Rohre, Bandagen, Außenleitungen, Sammler oder ägl. aufgehängt sind. 3) Mit Zwanglauf betriebener Dampferzeuger, nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß an dien Umfaso'angawänden Rohre, Bandagen, Außenleitungen, Sammi°nler oder dgl. aufgehängt Bind. 4) Mit Zwanglauf betriebener Dampferzeuger, nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a d ü r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß Rohre, Bandagen, Außenleitungen, Sammler oder dg1. an den die einzelnen Steigrohrregister miteinander verbindenden Rohre und an den Umfas-sungswänden aufgehängt sind. 5) Mit Zwanglauf betriebener Dampferzeuger, nach den Ansprüchen 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Umfassungswände oder einzelne Bereiche derselben aus verschiedenen Registern zugeordneten Rohren gegebenenfalls unterschiedlicher Abmessungen (Durchmesser, Wanddicke) bestehen, wobei benachbarte Rohre verschiedenen Registern zugeordnet sind. 6) Mit Zwanglauf betriebener Dampferzeuger, nach den Ansprüchen 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Umfassungswände oder einzelne Bereiche derselben aus verschiedenen Registern zugeordneten Rohren gegebenenfalls unterschiedlichen Abmessungen (Durchmesser, Wanddicke) bestehen, wobei diese paarweise oder zu Gruppen zusammengefaßt verschiedenen Rohrregistern zugeordnet sind. l) Mit Zwanglauf betriebener Dampferzeuger, nach den Ansprüchen 1 bis 6, d a d u :: c h g e k e n n -x e i c h n e t , daß die Umfassungswände in den von der. Wandheizflächen abgedecken Bereichen eine größere Teilung aufweisen als in den nicht abgedeckten Be- reichen. 8) Mit Zwanglauf betriebener Dampferzeuger, nach den Ansprüchen 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n - z e i c h n e t , daß als Wandheizflächen YAr- dampferheizflächen und/oder Economi: *ri?eiz-°lä.c=hen und/oder Pberhitzerheizflächen vorgesehen sind.