DE1751641B2 - Zwangdurchlaufdampferzeuger mit aus vertikalen verschweissten rohren gebildeter wandberohrung - Google Patents

Description

mittels des der kleinen Leistung entsprechenden 15 Nähe des Austritts der heißen Rauchgase aus der

Arbeitsmittelstromes zu kühlen, ohne daß Rohre s.-hr Brennkammer gegen zu starken Wärmeeinfnl!

kleiner Lichtvveite verwendet werden müssen. Um schützen.

diese Schwierigkeit zu umgehen, hat man bereits die Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform

W'andberohrung schraiibenlinienartig um die Brenn- der Erfindung besteht darin, daß die Brennkammer

kammer herum so gewickelt, daß die Rohre zur 20 eine keramisdi ausgekleidete Wirbelbrennkammer

Horizontalen geneigt sind. Diese Lösung erfordert ist. Bei Verwendung von Wirbclkrennkammei!-

einen großen schweißtechnischen Aufwand und ist ergibt sich eine kompakte Bauweise des Dampf-

daher kostspielig. Eine andere Lösung besieht darin, eine Umwälzpumpe vorzusehen, mittels der dem im

Zwangdiirchlauf geführten Arbeitsmittel eine zusatz- 25 der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung

liehe Arbeitsmittelmenge überlagert wird. Auch diese näher erläutert. Es zeigt

Lösung ist kostspielig. F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Dampi-

Eine weitere I ösung besteht noch darin, die Ver- erzeuger in Turmbauart.

dampferrohre in der strahlungsbeheizten Brenn- F i g. 2 einen Schnitt entsprechend der Linie.!-/)

kammer vertikal anzuordnen uwd diese Rohre im 30 in Fig.

Arbeitsmittelstrom se zu schalten, daß das Arbeits- F ig. 3 eine perspektivische Teilansicht des Dampi-

mi'i'id durch die Rohre einer Wanu aufwärts geführt erzeugers nach F i g. 1 und

erzeugers.

Zwei Ausfübrungsbcispiele der Erfindung sird in

d d Zih

wird, dann durch die Rohre einer anderen Wand abwärts. danach durch die Rohre einer weiteren

F i g. 4 einen Längsschnitt durch einen Dampterzeuger, dessen oberer Teil gegenüber dem Beispiel " l

g gg

Wand wieder aufwärts geführt wird usw. Diese 35 nach "Fig. I bis 3 abgewandelt ist.

Lösung verlangt eine hohe Strömungsgeschwindigkeit des Arbeitsmittels, um Strömungsslabilität bei allen Lasten zu gewährleisten, was einen großen Druckabfall bei hoher Last oder zusätzliche Umwälzung bei Teillast bedingen würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dampferzeuger der eingangs genannten Art so /ti gestalten. daß ohne Verwendung von Umwälzpumpen ausreichende Strömungsgeschwindigkeiten ties Arbeitsmittel*· bei verhältnismäßig kleiner Arbeitsmitielmenge sichergestellt sind.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Brennkammer, in der vollständige Verbrennung stattfindet, frei von Hei/flächen ist. daf.i die gesamte \ erdampferlieizflächc als Beruhrimgsheizfläche im Innern ties von der W'andberohrung umgrenzten Raumes angeordnet ist und daß die Wi'iHlb'Mohriin·' aus mindestens einem um den von ihr begrenzten Kaum gewickeilen Rohrband besieht.

Gemäß Fig. I weist der als Ganzes mit 1 bezeichnete Zwangdurchlaufdamnferzeugei eine Vorderwand 2. eine Rückwand 3 und zwei Seitenwände 4 und 4' auf. die einen Raum von lang rechteckigen", Querschnitt umgrenzen. Die vier Wände 2. 3. 4 und 4' werden von vertikalen Rohren gebildet, die miteinander verschweißt sind, sei es direkt oder durch zwischen ihnen votgesehene Stege oder F\..-.sen. Dei Boden 5 des Dampferzeugers besteh; ebenfalls ;_:ΐι~

+5 Rohren, die mit einer Keramikschicht5' bedeck! sind. Am oberen finde des Dampferzeugers geht die W'andberohrung in eine pyramidenstumpfartige Decke 6 über, an die sich ein Kamin 7 anschließt, tier beispielsweise aus Blech besteht.

Am unteren Ende des Dampferzeugers sind außerhalb des von der Wandberohrung 2. 3. 4 und 4' umgrenzten Raumes an den Wänden 2 und 3 je fünf W'irbelkrennk.-iirimern 10 vorgesehen, die keramisdi ausgekleidet sind und die in den von tier Wand-

Durch diese Lösung werden durch Verdampferrohrc 55 berolmmg begrenzten Raum münden. Die Wirhelgekühlte Brennkammern vermieden, indem die Ver- brennkammern 10 sind dabei einander paarweise brennung des Brennstoffes in separaten Brennkam- gegenüberliegend angeordnet. Tm Bereich der MUnmern stattfindet, aus denen die heißen, ungekühlten düngen der ^Brennkammern 10 sind die Rohre der Rauchgase in den von der W'andberohrung umgrenz- Wände 2 und 3 in an sich bekannter, nicht näher darten Raum eintreten und dort erst mit den arbeits- 6n gestellter Weise aus der Wandebcnc nach außen mitteldurchströmicn Rohren in Berührung gelangen. herausgebogcn. Die in den Wirbelbrennkammern IO Das Fehlen einer sonst üblichen, durch Verdampfer- entstehenden Rauchgase treten in den Raum 8 ein rohre gekühlten Strahlungskammer wirkt sich in und durchströmen den Dampferzeuger in vertikaler einer wesentlichen konstruktiven Vereinfachung des Richtung. Oberhalb der Wirbclbrennkammern sind Dampferzeugers aus, was eine kostensparende Her- 65 j_rl dem "_Von der Wandberohrung umgrenzten Raum stellung und Montage des Dampferzeugers erlaubt. Rohrtafeln angeordnet, die parallel zum Rauchgas· Darüber hinaus besteht keine Gefahr von Strömung*- strom und parallel zu der längeren Rechteckseite Instabilität, da praktisch keine Flammenstrahlung im liegen. Die den Wirbclbrennkammern 10 am nach-

sten befindlichen Rohnafeln Π bilden eine Verdamp eXizfläche, während die im Rauchgn«tr°ni dSf folgenden Rohrtafeln 12 eine Enduberhitzer-

^ω „.: , . u:u,- r_m R^.u-honsstrom hinter den

darauf folgenden Rohrtatem iz eine Endüberhitzer heizfläche bilden. Im Rauchgasstrom hinter den Rohnafeln i2 folgt ein freier Raum 16, der Reini- 5 gungs- und Kontrollzwecken dient. Die Höhe des Räumt» entspricht der Höhe der Rohrtafeln. Dadurch lassen sich die Rohrtafeln leicht durch Anheben oder Absenken kontrollieren und gegebenenfalls reparieren. In Rauchgasstromrichtung hinter io dem Raum 16 folgen Rohrtafeln 13 und 14, die eine Zwischenüberhitzerheizfläche bzw. eine Vorüberhitzerheizfiäche bilden. Es folgt dann wieder ein freier Reinigung;;- und Kontrollraum 17, hinter dem Rohrtafeln 15 angeordnet sind, die eine weitere Vor- 15 wärmerheizfläche darstellen. Die jeweils äußersten Rohrtafeln jeder Gruppe sind nahe an der benachbarten Wandberohrung angebracht, um diese gegen lu starken Wärmeeinfall vom Rauchgas her abzuschirmen. 20

In Fig.? ist die Führung dei vertikalen Rohre näher dargestellt, wobei zwei Rohrstränge durch je eine dicke Linie hervorgehoben sind. Der in Fig. 3 vordere Rohrstrang entspringt der strichpunktiert dargestellten Rohrtafel 15 und erstreckt sich in der 25 Seitenwand 4; das aus der Tafel 15 kommende Arbeitsmittel durchströmt den Rohrabschnitt 20 von oben nach unten. Der Rohrabschnitt 20 setzt sich am unteren Ende als Bodenrohr 21 fort, das in Fig.? nur schematisch angedeutet ist und in Wirklichkeit tiefer liegt. An das Bodenrohr 21 schließt sich der in der Vorderwand 2 liegende vertikale Rohrabschnitt 22 an. der dann in den schräg verlaufenden Rohrabschnitt 23 der Decke 6 übergeht. Anschließend folgt ein waagerechter Rohrabschnitt 24 der Decke 6, cljr sich dann in einem schräg verlaufenden Rohrabschnitt 23 der Decke fortsetzt. Dieser Deckenberohrung folgt dann ein in der Rückwand 3 liegender Rohrabschnitt 26, aus dem das Medium in nicht dargestellter Weise in die Rohrtafeln 11 der Verdampferheizfläche geleitet wird. Symmetrisch dazu verläuft der entsprechende Ro'irstrang in der rechten Dampferzeugerhälfte; die in Fig.? sichtbaren Abschnitte dieses Rohrstranges sind mit den gleichen Bczugsziflern bezeichnet, die jedoch mit einem Strich versehen sind. Entsprechend -.ind auch die übrigen Rohre der Wandberohrung angeordnet und gestaltet. Damit ergibt sich, daß die gesamte Wandberohrung eine Vorwärmcrhci/flüche ist. in der keine Verdampfung auftritt.

Infolge des lang rechteckigen Querschnitts des Dampferzeugerraumes erhalten die Rohrtafeln 11 bi¹* 15 eine groPe Länge, so daß. wenn die Rohrabschnitt der Tafeln waagerecht angeordnet sind, nur wenig Rohrbogen in den Rohrtafeln vorgesehen werden müssen. Die Rohrtafeln hängen an nicht gezeichneten Tragrohren, die vorzugsweise den Vorwärmerwandohren im Arbeitsmittelstrom vorgeschaltet sind. Die Rohrtafeln 11 bis IS kennen unter sich gleich ausgebildet sein. Es ist auch möglieh, die Rohrtafeln zweier Heizfläcehn ineinander zu versci'achteln. d. h. sie so anzuordnen, daß im Querschnitt gesehen beispielsweise die Tafeln 13 und 14 einander abwechseln.

Zur Verbesserung der Strömung d:s Rauchgases T.il des Dampferzeugers sind gemäß im obersten Teil ^d" .^_{1 und} 3 horizontale _F i g. 4 an den \N anden - _Tci, _der

Rohrstutzen 30 angebr« ¹^ ^ü _{ke 6}· _{sind in} Blech Wände 2, 3, 4 und 4 sowu.me _xv._isserdurchuossene

der Seitenwände. , _F j _g. 4 j_sl das

Bei der Ausführung^ na^ ^ _Decke

Hindurchführen der ^Trf-^r°_Ausführungsform nach einfacher als bu a«.r

Fig. 1 bis 3. . · _e Brennkammer am

E* ist »»* ^moÄ"_r"_e„ ; s »uOerhalb des von

lenieeiner

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Zwangdurchlaufdampferzeuger mit aus vertikalen verschweißten Rohren bestehender, Wv,-wärmerheizflächen bildender Wandberohrung, die einen von Rauchgasen in vertikaler Richtung durchströmten Raum umgrenzt, in dem Verdampfer- und Überhitzerheizflächen angeordnet sind, wobei mindestens eine außerhalb des von der Wandberohrung umgrenzten Raumes befindliche und in diesen mündende Brennkammer vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet. daß die Brennkammer, in der vollständige Verbrennung stattfindet, frei von Heizflächen ist, daⁿ, die gesamte Verdampferheizfläche als Berührungsheizfläche im Im.ern des von der Wandberohrung umgrenzten Raumes angeordnet i^: und daß die Wandberohrung aus mindesten^ einem um den von ihr begrenzten Raum gewickelten Rohrband besteht.
2. 2. Dampferzeuger nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der von der Wandberohrung umgrenzte Raum im Querschnitt rechteckig ist. wobei die Länge des Rechtecks wesentlich größer als die Breite ist, und die Rohrtafeln parallel zur längeren Rechteckseite angeordnet sind.
3. ?. Dampferzeuger nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß mindestens von den der Mündung der Brennkammer air* nächsten befindlichen Rohrtafeln jeweils die äußerste nahe der Berohrung der ihr benachbarten Wand angeordnet ist.
4. 4. Dampferzeuger nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die die Rohrtafeln bildenden Rohre quer zum Rauchgasstrom liegen.
5. 5. Dampferzeuger nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer eine keramisch ausgekleidete Wirbelbrennkammer ist.
6. 6. Dampferzeuger nach Anspruch 5, mit mehreren Brennkammern, dadurch gekennzeichnet, daß d'e Wirbelbrennkammern an einander gegenüberliegenden Wänden derart angeordnet sind, daß die Mündungen der einander gegenüber befindlichen Brennkammern paarweise auf der gleichen Achse sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen