DE2120155A1

DE2120155A1 - Water tube boiler with a horizontally arranged combustion chamber

Info

Publication number: DE2120155A1
Application number: DE19712120155
Authority: DE
Inventors: Klaus von 1000 Berlin Paczkowski
Original assignee: Vorkauf, Heinrich, Dr Ing , 1000 Berlin
Priority date: 1971-04-24
Filing date: 1971-04-24
Publication date: 1972-12-21

Description

Wasserrohrkessel mit waagerecht angeordnetem Feuerraum Die Neuerung bezieht sich auf einen Wasserrohrkessel, insbesondere mit Naturumlauf des Arbeitsmittels, mit Längsströmung der Gase in einem im wesentlichen langgestreckten, waagerecht angeordneten Feuerraum, mit einem auf der gesamten Kessellänge die Außenwände abkleidenden, an einen unteren Verteiler und oberen Sammler angeschlossenen Rohrsystem und mit gegen Feuerraumstrahlung abgeschirmten Berührungsheizflächen im rückwärtigen Bereich des Kessels, die von einem gegen den Feuerraum hin geschlossenen Rohrkäfig umhüllt sind, dessen Rohre von in der Kesselrückwand liegenden Rohren ausgehen, auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten in Abstand von den Kesselaußenwandrohren verlaufen und in diesen Bereichen nahe der Kesselrückwand mit einander gegenüberliegenden Gasdurchtritten zu den Beruhrungsheizflächen versehen sind, nach Patent (Pat.-Anm. Water tube boiler with horizontally arranged combustion chamber The innovation refers to a water tube boiler, in particular with natural circulation of the working medium, with longitudinal flow of the gases in a substantially elongated, horizontal arranged combustion chamber, with a covering the outer walls over the entire length of the boiler, pipe system connected to a lower distributor and upper collector and with Contact heating surfaces shielded against combustion chamber radiation in the rear area of the boiler, which is surrounded by a tubular cage closed towards the combustion chamber whose pipes extend from pipes in the rear wall of the boiler, to two opposing sides run at a distance from the boiler outer wall pipes and in these areas near the boiler rear wall with opposite one another Gas passages to the touch heating surfaces are provided, according to patent (Pat.

P2044328.1).P2044328.1).

Wasserrohrkessel mit waagerecht angeordnetem Feuerraum, deren Außenwände bzw. Boden und Decke auf ganzer Kessel lange von Rohren verkleidet sind, sind bekannt. Auch ist es nicht neu, hierbei die Berührungsheizflachen im rückwartigen Bereich des Kessels unterzubringen, wobei die Berührungsheizflächen von oben nach unten oder von unten nach oben von den Gasen in gerader Richtung durchströmt werden. Da die Boden- und Deckenrohre fast immer unter einer gewissen Neigung mit Rücksicht auf den Wasserumlauf in ihnen angeordnet werden müssen, entstehen zwischen diesen Rohren und dem Eintritt in die Berührungsheizflachen (im lotrechten Querschnitt) mehreckige Zwickel, die nur ungünstig beheizt und nur schlecht ausgenutzt sind. Wird der Kessel so gebaut, daß die Berührungsheizflachen von der Kesselrückwand her in den von den Wandrohren umhullten Raum eingesetzt werden, so können diese Zwickel komplizierte und damit aufwendige Rohrformen notwendig machen.Water tube boiler with a horizontally arranged combustion chamber, the outer walls of which or the floor and ceiling are long covered by pipes over the entire boiler, are known. It is also not new here, the contact heating surfaces in the rear area of the boiler, with the contact heating surfaces from top to bottom or the gases flow through them in a straight line from bottom to top. There the floor and ceiling pipes almost always under a certain incline with consideration need to be arranged on the water circulation in them, arise between them Pipes and the entry into the contact heating surfaces (in the vertical cross-section) polygonal gussets that are poorly heated and poorly used. If the boiler is built in such a way that the contact heating surfaces are from the rear wall of the boiler are used forth in the space encased by the wall pipes, so these can Make gusset complicated and therefore expensive tube shapes necessary.

Andererseits wird im allgemeinen auch für die Berührungsheizflächen, zumindest bei Verdampferheizflächen, eine Neigung der Rohre aus Gründen des sicheren Wasserumlaufs vorgesehen, so daß auch dadurch unterhalb oder oberhalb der Berührungsheizflächen ungenutzte Räume entstehen.On the other hand, it is generally also used for the contact heating surfaces, at least with evaporator heating surfaces, a slope of the tubes for reasons of safety Water circulation is provided, so that also as a result below or above the contact heating surfaces unused spaces are created.

In Weiterbildung der Aufgabe des Hauptpotents soll erfindungsgemäß ein Wasserrohrkessel geschaffen werden, bei dem eine hohe Ausnutzung des umbauten Raumes gegeben und eine hohe Belastung des Kessels bei Wahrung eines einfachen und klaren Aufbaus möglich ist und bei dem in einfacher Weise die Möglichkeit besteht, in den Rohrkdfig zusätzlich zu den Verdampferheizflöchen einen Überhitzer einbauen zu können, der ohne große Schwierigkeiten und ohne den integrierten Aufbau des Kessels zu stören, einsetzbar ist. Insbesondere ist die Erfindung auf Wasserrohrkessel der sogenannten Kompaktbauart, die im wesentlichen als in der Werkstatt montierte Einheiten zum Aufstellungsort transportiert werden, gerichtet.In a further development of the task of the main potentate, according to the invention a water tube boiler can be created, in which a high utilization of the converted Given space and a high load on the boiler while maintaining a simple and clear structure is possible and in which there is a simple possibility Install a superheater in the pipe cage in addition to the evaporator heating surfaces to be able to do that without much difficulty and without the integrated structure of the boiler to disturb, can be used. In particular, the invention is applicable to water tube boilers so-called compact design, essentially as units assembled in the workshop be transported to the installation site.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung für einen Wasserrohrkessel der eingangs genannten Gattung vorgeschlagen, daß die Rohre der Berührungsheizflöchen innerhalb des Rohrkdfigs als im Arbeitsmittelstrom parallelgeschaltete Maanderbönder mit hin und her führenden, im wesentlichen U- oder V-förmig gebogenen Rohrstrecken ausgebildet sind.To solve this problem, according to the invention for a water tube boiler of the type mentioned at the outset suggested that the tubes of the touch heating surfaces within the pipe cage as meander belts connected in parallel in the working medium flow with pipe sections that are bent back and forth and are essentially U- or V-shaped are trained.

Die gestellte Aufgabe wird damit gelöst, da auf diese Weise ein sehr kompaktes Verdampfer-Berührungsheizflächenpaket in dem Rohrkefig unterzubringen ist, das einen unkomplizierten Aufbau hat und in dem klare Umlaufverkaltnisre bei allen Betriebszuständen des Kessels gegeben sind. Insbesondere wird damit auch die Möglichkeit für eine günstige Anordnung eines Überhitzers gegeben.The task set is thus solved, as in this way a very to accommodate compact evaporator contact heating surface package in the pipe cage is that has an uncomplicated structure and in which clear circulation rates all operating states of the boiler are given. In particular, the Possibility for a favorable arrangement of a superheater given.

Ganz besonders wird angestrebt, hierbei die Rohre der Mäanderbänder so zu legen, daß sie auf ihrem gesamten Verlauf standig ansteigen. Vorteilhafterweise werden die Überhitzerrohrschlangen in Zwischenrdume der Möanderbönder eingesetzt, die von einander benachbarten U- oder V-förmigen Rohrstrecken, die in einer lotrechten Ebene liegen, gebildet sind.The aim here is particularly the tubes of the meandering bands to be placed in such a way that they rise steadily over their entire course. Advantageously the superheater coils are used in the intermediate rooms of the Möanderbönder, the U-shaped or V-shaped pipe sections that are adjacent to one another and are arranged in a vertical Lie level, are formed.

Weitere wesentliche Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen von Ausführungsbeispielen und der folgenden Beschreibung.Further essential features and advantages of the subject matter of the invention result from the accompanying drawings of exemplary embodiments and the following Description.

Fig. 1 ist ein lotrechter Löngsschnitt durch einen neuerungsgemaß ausgestalteten Wasse rrohrkesse 1. Fig. 1 is a vertical longitudinal section through an innovation measure designed water pipe boiler 1.

Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie li - II in der Fig. 1. FIG. 2 is a section along the line li - II in FIG. 1.

Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt durch den Rohrkafig und die darin untergebrachten Berührungsheizflächen. Fig. 3 shows on an enlarged scale a longitudinal section through the Tube cage and the contact heating surfaces housed in it.

Der Wasserrohrkessel besteht im gezeigten Beispiel aus einem im wesentlichen durch Strahlung beheizten Rohrsystem aus Rohren 1, die dicht an dicht liegen oder Flossenrohre sein können, und die den Boden, die Seitenwände und die Decke des Kessels bilden. Dieses Rohrsystem wird als ein geschlossener Hohikörper, der gasdicht ist, den Feuerraum 2 umschließt und die Berührungsheizfldchen aufnimmt, zusammengefügt. Die Rohre 1 sind an einen unteren Verteiler 4 und einen oberen Sammler 5 angeschlossen, die sich in der Kessellungsrichtung erstrecken. Mit dem Löngsverteiler 4 sind ein vorderer Querverteiler 6 und ein hinterer Querverteiler 7 verbunden. Ein Quersammler 8 in der Vorderwand und ein Quersammler 9 in der Rückwand des Kessels stehen mit dem Längssammler 5 in Verbindung.In the example shown, the water tube boiler consists essentially of one by radiation heated pipe system of pipes 1, which are close to each other or Can be fin tubes, and the bottom, the side walls and the top of the boiler form. This pipe system is designed as a closed hollow body that is gas-tight, encloses the combustion chamber 2 and accommodates the touch heating surfaces, joined together. The pipes 1 are connected to a lower distributor 4 and an upper collector 5, which extend in the boiler direction. With the Löngsverteiler 4 are a front transverse distributor 6 and a rear transverse distributor 7 are connected. A cross collector 8 in the front wall and a cross collector 9 in the rear wall of the boiler are available the longitudinal collector 5 in connection.

Zwischen dem Verteiler 6 und Sammler 8 erstrecken sich die Vorderwandrohre 10, die zum Teil unterbrochen sind, um eine Öffnung 11 für den Brenner freizulassen.The front wall pipes extend between the distributor 6 and collector 8 10, which are partially interrupted to leave an opening 11 for the burner.

Die Verteiler 4, 6, 7 erhalten Wasser über Fallrohre 12 aus der Trommel 13 bzw. über Rücklaufrohre 14, die in den oberen Sammlern aus dem erzeugten Dampf-Wassergemisch abgeschiedenes Wasser abführen. Die oberen Sammler 5, 8, 9 stehen mit dem Dampfraum der Trommel 13 durch Überströmrohre 15 in Verbindung.The distributors 4, 6, 7 receive water from the drum via downpipes 12 13 or via return pipes 14, which are in the upper collector from the generated steam-water mixture Remove separated water. The upper collectors 5, 8, 9 are with the steam space the drum 13 by overflow pipes 15 in connection.

Die Fallrohre, Rücklaufrohre, Verteiler und Sammler bilden ein tragendes RohrgerUst für sämtliche beheizten Rohre und die Trommel.The downpipes, return pipes, distributors and collectors form a load-bearing structure Pipe framework for all heated pipes and the drum.

Im rückwärtigen Teil des von den Rohren 1 umschlossenen Hohl raumes sind, wie schon erwohnt; die Beruhrungsheizflächen untergebracht. Diese sind von einem gegen den Feuerraum 2 hin geschlossenen Rohrkäfig umhüllt, dessen Rohre 16 mit in der Kessel rückwand liegenden Rohren 17 in Verbindung stehen, die der Zu- und Ableitung des Arbeitsmittels dienen. Die Rohre 16 verlaufen etwa U-förmig und steigen vorzugsweise ständig an. Der Rohrkäfig hat auf einander gegenüberliegenden Seiten einen Abstand zu den von den Rohren 1 gebildeten Wänden, in welchem Bereich nahe der Kesselrückwand GJsdurchtritte 16' gebildet sind, so daß die Gase von zwei Seiten her in die Berührungsheizflöchen eintreten.In the rear part of the enclosed by the tubes 1 cavity are, as already mentioned; housed the touch heating surfaces. These are from enveloped a pipe cage closed towards the furnace 2, the pipes 16 are connected to pipes 17 lying in the back wall of the boiler, which the supply and discharge of the work equipment. The tubes 16 are approximately U-shaped and preferably increase constantly. The pipe cage has on opposite sides Sides a distance to the walls formed by the tubes 1, in which area near the boiler rear wall GJsdurchtritte 16 'are formed, so that the gases from two Enter the touch heaters from the sides.

Wie zu erkennen ist, besteht der Kessel im Strahlungsteil und im Berührungsteil jeweils aus Rohren einer unkomplizierten Form; durch den beidseitigen Eintritt in die Berührungsheizfläche ergibt sich eine weitestgehend gleichmäßige Beheizung der den Hohlraum umschließenden Rohre 1, es wird ein langer Flammenweg sowie guter Ausbrand erreicht und der Einbau der Berührungsheizfläche wie auch das eventuelle Auswechseln einzelner Rohre dieser Heizfläche sind in einfachster Weise zu bewerkstelligen.As can be seen, the kettle consists of the radiation part and the contact part each made of tubes of an uncomplicated shape; due to the bilateral entry into the contact heating surface results in a largely uniform heating of the The tubes 1 surrounding the cavity, there is a long flame path and good burnout achieved and the installation of the contact heating surface as well as any replacement individual pipes of this heating surface can be accomplished in the simplest way.

In dem von den Rohren 16 gebildeten Rohrkäfig sind Mäanderbänder 18 aus (im Beispiel) V-förmig gebogenen Rohren 18', die hin und her geführt und für jedes Mtianderband im Arbeitsmittelstrom parallelgeschaltet sind, untergebracht. Die Rohre 18' steigen über ihre gesamte Ltinge ständig an und ihre Rohrstrecken sind parallel zu den Rohrstrecken der Käfigrohre 16 angeordnet.Meandering bands 18 are located in the pipe cage formed by the pipes 16 from (in the example) V-shaped bent tubes 18 ', which are guided back and forth and for each conveyor belt are connected in parallel in the working medium flow, housed. The pipes 18 'rise continuously over their entire length and their pipe runs are arranged parallel to the pipe sections of the cage tubes 16.

In von Rohren 18' gebildete Zwischenräume, die mit Lenkblechen 19 versehen sind, sind Überhitzerrohrschlangen 20 eingesetzt, die mit Sammelrohren 21 verbunden sind.In intermediate spaces formed by tubes 18 ', which are connected to guide plates 19 are provided, superheater coils 20 are used, which with manifolds 21 are connected.

Die Gase treten durch die Gasdurchtritte 16' in den Rohricäfig von beiden Seiten ein, strömen jeweils S-förmig und verlassen den Rohrkäfig am Gasaustritt 22.The gases pass through the gas passages 16 'into the pipe cage from both sides, flow in an S-shape and leave the tube cage at the gas outlet 22nd

Claims

Potent claims

j) Water tube boilers, in particular with natural circulation of the working medium, with longitudinal flow of the gases in a substantially elongated, horizontal arranged combustion chamber, with an outer walls covering the entire length of the boiler, pipe system connected to a lower distributor and upper collector and with Contact heat shields shielded against fire smoke in the back area of the boiler, which is surrounded by a tubular cage closed towards the combustion chamber are, the pipes of which go out from pipes lying in the boiler rear wall, to two Opposite rarely run at a distance from the Kesseloußenwandrohren and in these areas near the boiler rear wall with one another opposite Gas passages to the contact heating surfaces are provided, according to patent (patent application P20 44 328.1), characterized in that the contact heating surfaces within the tubular cage (16) as meander belts (18) connected in parallel in the working medium flow with back and forth leading, essentially U- or V-shaped bent pipe sections (18 ') are.

2. Water tube boiler according to claim 1, characterized in that the tubes (18 ') of the meander belts (18) rise over their entire course.

3. Water tube boiler according to claim 1 and 2, characterized in that that pipe sections of the Mdanderinder run parallel to pipe sections of the cage tubes.

4. Water tube boiler according to claim 1 to 3, characterized in that that the straps are arranged in vertical planes.

5. Water tube boiler according to one of claims 1 to 4, characterized in that that superheater tube coils (20) are inserted into the spaces between the meander belts are.

6. Water tube boiler according to claim 5, characterized in that the superheater coils in adjacent pipe sections of U or V-shape formed spaces are used.