DE19638851C1 - Dampferzeuger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger mit einem Verdampfer in Form eines vertikal angeordneten Rohrwärme­ tauschers, bei dem in einem rohrförmigen Vertikalgehäuse zwischen einem oberen und einem unteren horizontalen Boden eine Wärmetauscherkammer gebildet ist, welche einerseits von parallelen vertikalen Rohren durchsetzt ist, die zwischen den Böden diese durchsetzend befestigt und von oben nach unten von einem heißen Gas durchströmt sind, und welche andererseits im unteren Bereich über ein Fallrohr, das an eine oberhalb der Wärmetauscherkammer angeordnete Kessel­ trommel angeschlossen ist, mit einem Flüssigmedium, insbeson­ dere Wasser, gespeist ist, welches über ein im oberen Bereich der Wärmetauscherkammer aus dieser herausgeführtes Steigrohr in die Kesseltrommel zurückgeführt ist.

Bei Verdampfen der genannten Art fließt also das heiße Gas durch die Rohre, während das zu verdampfende Flüssigmedium um die Rohre herumgeführt ist. Die entsprechende Kühlung der heißen Rohre und des oberen Rohrbodens erfolgt normalerweise durch einen mehr oder minder entstehenden Naturumlauf, der aber erst wirken kann, wenn die sich bildenden Dampfblasen den Umlauf anstoßen. Bei den bekannten gattungsgemäßen Verdampfern besteht das Problem des Schutzes des oberen Rohrbodens vor Überhitzung. Unter dem Rohrboden können sich nämlich unkontrolliert Dampfblasen ausbilden, die eine ausreichende Kühlung des Bodens und der oberen Rohrabschnitte verhindern. Dies kann zu unzulässigen Wärmespannungen führen.

Außerdem ist der obere Rohrboden mehr oder minder hohem Innendruck ausgesetzt und die Rohre können zusätzliche Spannungskräfte in diesem auslösen. Alles das führt oftmals zu Schäden im oberen Rohrboden.

Bekannt (DE-PS 4 42 558, Fig. 1/2) ist auch ein Dampferzeuger mit einem Verdampfer in Form eines vertikal angeordneten Rohrwärmetauschers, bei dem in einem rohrförmigen Vertikalgehäuse zwischen einem oberen und einem unteren horizontalen Boden eine Wärmetauscherkammer gebildet ist, welche von parallelen vertikalen Rohren durchsetzt ist, die zwischen den Böden diese durchsetzend von oben nach unten von einem heißen Gas durchströmt sind, wobei zur Vermeidung von Wärmespannungen die Beheizung in den Rohren geschieht und die Verbrennungsluft vorgewärmt wird. Das zuvor geschilderte Problem der unkon­ trollierten Blasenbildung unter dem oberen Rohrboden ist hierbei aber ungelöst.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, anzugeben, wie bei einem Dampferzeuger der eingangs genannten Art Schäden am oberen Rohrboden verhindert werden können.

Hierzu lehrt die vorliegende Erfindung, daß in der Wärmetauscherkammer unterhalb des oberen Bodens eine gegen diesen gerichtete Düsenanordnung vorgesehen ist, die über eine vom Fallrohr getrennte, mit einer Umwälzpumpe ausge­ rüstete Versorgungsleitung mit Flüssigmedium aus der Kessel­ trommel gespeist ist. - Vorzugsweise ist unter dem oberen Boden in der Wärmetauscherkammer ein an die Versorgungs­ leitung angeschlossenes, mit den Düsen versehenes Rohrnetz vorgesehen.

Bei dem erfindungsgemäßen Dampferzeuger wird durch die aus den Düsen austretenden, gegen den oberen Rohrboden gerichteten Düsenstrahlen des Flüssigmediums eine gezielte kontinuierliche Kühlung erreicht. Hierdurch können sich keine größeren Dampfblasen in dem gefährdeten Bereich ausbilden, zudem strömen Dampfblasen von Anfang an durch den Einsatz der Umwälzpumpe aus dem Gefahrenbereich ab. Aufgrund der Umwälzpumpe gilt das auch dann, wenn der Naturumlauf beim Anfahren der Verdampfungsprozesse noch nicht wirksam ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung mit einer einzigen Zeichnungsfigur näher erläutert.

Die Figur zeigt in einer schematischen Darstellung einen Dampferzeuger mit einem Verdampfer in Form eines vertikal angeordneten Rohrwärmetauschers. Hierzu ist in einem rohrförmigen Vertikalgehäuse 1 zwischen einem oberen horizon­ talen Boden 2 und einem unteren horizontalen Boden 3 eine Wärmetauscherkammer 4 gebildet. Diese Wärmetauscherkammer 4 ist von parallelen vertikalen Rohren 5 durchsetzt, die zwischen den Böden 2, 3 diese durchsetzend befestigt und von oben nach unten von einem heißen Gas durchströmt sind (vgl. Pfeile 6). Oberhalb und unterhalb der Böden 2, 3 strömt das Gas durch das rohrförmige Vertikalgehäuse 1. Im unteren Bereich ist die Wärmetauscherkammer 4 über ein Fallrohr 7 mit einem Flüssigmedium, nämlich Wasser, gespeist. Das Fallrohr ist an eine oberhalb der Wärmetauscherkammer 4 angeordnete Kesseltrommel 8 angeschlossen, die wie üblich einen oberen Sattdampfauslaß 9 aufweist. Das Flüssigmedium ist dann über ein im oberen Bereich der Wärmetauscherkammer 4 aus dieser herausgeführtes Steigrohr 10 in die Kesseltrommel 8 zurückgeführt.

In der Wärmetauscherkammer 4 ist nun unterhalb des oberen Bodens 2 eine gegen diese gerichtete Düsenanordnung 11 vorgesehen, die über eine vom Fallrohr 7 getrennte, mit einer Umwälzpumpe 12 ausgerüstete Versorgungsleitung 13 mit Flüssigmedium aus der Kesseltrommel 8 gespeist ist. Hierzu ist unter dem oberen Boden 2 in der Wärmetauscherkammer 4 ein an die Versorgungsleitung 13 angeschlossenes, mit den Düsen 11 versehenes Rohrnetz 14 vorgesehen.

Claims (2)

1. Dampferzeuger mit einem Verdampfer in Form eines vertikal angeordneten Rohrwärmetauschers, bei dem in einem rohrförmigen Vertikalgehäuse zwischen einem oberen und einem unteren horizontalen Boden eine Wärmetauscherkammer gebildet ist, welche einerseits von parallelen vertikalen Rohren durchsetzt ist, die zwischen den Böden diese durchsetzend befestigt und von oben nach unten von einem heißen Gas durchströmt sind, und welche andererseits im unteren Bereich über ein Fallrohr, das an eine oberhalb der Wärmetauscher­ kammer angeordnete Kesseltrommel angeschlossen ist, mit einem Flüssigmedium, insbesondere Wasser, gespeist ist, welches über ein im oberen Bereich der Wärmetauscherkammer aus dieser herausgeführtes Steigrohr in die Kesseltrommel zurückgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wärmetauscherkammer (4) unterhalb des oberen Bodens (2) eine gegen diesen gerichtete Düsenanordnung (11) vorgesehen ist, die über eine vom Fallrohr (7) getrennte, mit einer Umwälzpumpe (12) ausgerüstete Versorgungsleitung (13) mit Flüssigmedium aus der Kesseltrommel (8) gespeist ist.

2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem oberen Boden (2) in der Wärmetauscherkammer (4) ein an die Versorgungsleitung (13) angeschlossenes, mit den Düsen (11) versehenes Rohrnetz (14) vorgesehen ist.