DE2232754C3 - Dampferzeuger mit Druckkessel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger mit dert werden, daß sie der örtlichen Hei/mittellempe-Druckkessel, dessen Inneres eine Dampferzeuger- 35 ratur angepaßt werden kann.

kammer bildet, in der ein Heizrohrbündel angeord- Die Erfindung soll an Hand der Zeichnungen nä-

Uet ist, durch dessen Rohre das Heizmittel strömt, her veranschaulicht werden.

mit einer einen Bereich des Rohrbündels umfassen- Fig. 1 zeigt einen Dampferzeuger mit einer Eco-

den Economiser-Kammer, in die das Arbeitsmittel nomiser-Kammer nach der Erfindung,
eingespeist wird, und die zur Umlenkung der Ar- 40 Fig. 2 einen Querschnitt durch den Damplcrzeubeitsmittelströmung horizontale, über die Höhe der ger in Höhe der Arbeitsmittelcinspeisung,
Economiser-Kammer verteilte Leitplatten aufweist Fig,. 3 cine abgewandelte Ausführungsform der

mit Austritt des vorgewärmten Arbeitsmittels in die Erfindung.

Dampferzeugerkammer. F i g. 1 und 2 zeigen einen Dampferzeuger 10, bei

Bei den bekannten Dampferzeugern dieser Art 45 dem die Erfindung verwirklicht ist. Der Dampferzeu-Hach den USA.-Patentschriften 3 483 848 und ger 10 weist einen in vertikaler Pachtung langge-3 576 179 erfolgte die Einspeisung des Arbeitsmittels streckten Druckkessel auf, der aus einem unteren zytinmittelbar oberhalb der dem Rohrboden benach- lindrischen Gehäuse 12 und einem oberen zylindribart liegenden untersten Leitplatte der Economi- sehen Gehäuse 14 mit größerem Durchmesser be-Ser-Kammer bzw. wurde das Arbeitsmittel von oben 50 steht. Die beiden Gehäuse 12 und 14 sind durch ein tiach unten durch die Economiser-Kammer hin- konisches Übergangsstück 16 miteinander verbundurchgeführt. Bei beiden Anordnungen war eine Ab- den. Die Enden des Kessels sind unten durch ein dichtung der Rohre in den Leitplatten erforderlich, halhkugelförmiges Verschlußstück 18 und oben lim das Hindurchlecken von kaltem Arbeitsmittel aus durch einen domförmigen Deckel 20 verschlossen, der Economiser-Kammer zu verhindern. 55 wobei der domförmige Deckel 20 einen Dampfauslaß

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, durch 22 aufweist. Im Inneren des Druckkessels befindet das Hindurchlecken von kaltem Arbeitsmittel aus der sich ein Einsatzgehäuse, bestehend aus den Gchäuse-Economiser-Kammer verursachte unterschiedliche teilen 24, 26, 28, die eine innere Dampferzeugsrkamthermische Ausdehnungen der untersten Leitplatte mer 30 und zusammen mit den Wandungen ifer Ge-

bzw. des Rohrbodens, Biegespannungen in den kur- 60 häuseteile 12, 14 einen äußeren ringförmigen Ab-

zen Rohrstücken sowie Schockwirkungen auf die strömkanal 32 bilden. Am unteren Ende des unteren Rohre zu unterbinden, ohne daß es einer Abdichtung Gehäuseteils 12 ist zwischen diesem und dem Verder Rohre in einer der Leitplatten bedarf. Es versteht schlußstück 18 ein Rohrboden 34 angeordnet, der sich, daß dadurch die Herstellungskosten solcher quer zur Mittelachse des Kessels verläuft. Der Rohr-Dampferzeuger und ihre Reparaturanfälligkeit be- 65 boden 34 weist eine Vielzahl von Bohrungen auf, achtlich reduziert werden. von denen die Enden von U-förmigen Heizrohren 38

Die Erfindung besteht darin, daß die Einspeisung fest aufgenommen werden. Die Heizrohre 38 bilden des Arbeitsmittels in die Economiser-Kammer etwa ein sich in Längsrichtung erstreckendes Rohrbündel

40, welches im wesentlichen den unteren Bereich der Dampferzeugerkammer 30 ausfüllt. Unterhalb des Rohrbodens 34 befindet sich die Heizmittelkammer 42, die durch eine senkrechte Trennwand 48 in eine Ein- bzw. Austrittskammer 44 bzw. 46 unterteilt ist, welche Ein- bzw. Austrittsstutzen 50 bzw. 52 für das Heizmittel aufweisen.

Im unteren Bereich des Gehäuseteils 12 des Druckkessels ist eine Economiser-Kanuner 64 vorgesehen, in die das Arbeitsmittel über einen Einlaßstutzen 54 eingespeist wird, in dieser Economiser-Kammer wird das eingespeiste Arbeitsmittel auf eine bestimmie Temperatur aufgeheizt, ehe es in die Dampferzeugerkammer 30 übertritt. Die Economiser-Kammer 64, die sich oberhalb des Rohrbodens 34 nach oben erstreckt, weist zur Umlenkung der Arbeitsmittelströmung horizontale, über die Höhe der Kammer verteilte Leitplatten 66 auf. Die Außenwand der Economiser-Kammer wird vom Genäuseteil 24 des Einsatzgehäuses gebildet. Auf der Innenseite ist sie durch eine vertikale ebene Platte 65 begrenzt, welche mit ihren Seitenkanten an dem Gehäuseteil 24 angeschweißt ist. Die Leitplatten 66 sind so angeordnet, daß das Speisewasser auf einem sinusförmigen Weg durch die Kammer geleitet wird.

Oben und unten ist die Economiser-Kammer durch die Leitplatten 66a und 66b begrenzt, die Durchtrittsöffnungen 67a und 676 für das Arbeitsmittel belassen. Durch diese tritt das aufgeheizte Arbeitsmittel in die Dampferzeugerkammer 50 über. Das Arbeitsmittel, welches durch den Einlaßstutztn 54 in die Eeonomiscr-Kammer eingespeist wird, gelangt zunächst in eine Verteilerkammer 68, die durch Flansche gebildet ist, die von der Außenfläche des unteren Gehäuseteils 24 vorstehen. Die Verbindung zwischen der Verteilerkammer 68 und dem Inneren der Economiser-Kammer 64 ist durch eine Anzahl von in Umfangsrichtung mit Abstand angeordneten Öffnungen 70 in dem Gehäuseteil 24 sichergestellt. Ein konzentrisch zur Öffnung des Einlaßstutzens 54 angeordnetes Einlaßrohr 72 steht mit der Verteilerkamnier in Verbindung und dient /um Heranführen des frischen Arbeitsmittels.

Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Dampferzeuger arbeitet wie folgt:

Durch don Einlaßstutzen 54 bzw. das Einsatzrohrstück 72 wird das Arbeitsmittel eingespeist und gelangt zunächst in die Verteilerkammer 68. Von hier aus strömt es durch die Öffnungen 70 in das Innere der Economiser-Kammer 64. Innerhalb der Economiser-Kammer 64 teilt sich der Arbeitsmittclstrom auf. Der eine Teil des Arbeitsmittelstromes wird durch die Leitplatten 66 in sinusförmiger Bahn in Querströmung zu den Rohren 38 nach oben und der andere Teil des Arbeitsmittelstromes in ähnlicher Weise nach unten geführt, wo er vom Boden der Eeonomiser-Kammer aus in den zwischen der untersten L.eitplatte 66 ft und dem Rohrboden 34 gelegenen Raum strömt. Das aus beiden Enden der Economiser-Kammer austretende Arbeitsmittel wird vorzugsweise annähernd auf Sättigungstemperatur aufgeheizt und gelangt in diesem Zustand in die Dampierzeugerkammer 30, in der es wiederum in Wärmeaustauschbeziehung mit den Heizrohren tritt. Während des Umlaufes durch die Dampferzeugerkammer 30 wird ein Teil der Flüssigkeit in Dampf umgewandelt. Das auf diese Weise erzeugte Dampf-Flüssigkeitsgemisch steigt in die Sammelkammer 60 hoch, von wo es durch die Abscheider 62 strömt. Die durch die Abscheider aus dem Gemisch abgeschiedene Flüssigkeit fließt durch deu Abströmkanal 32 ab und gelangt am unteren Ende des Gehäuseteils 24 wiederum in die Dampferzeugerkammer 30 und wird mit dem vorgeheizten Arbeitsmiitel, das aus der Eco-

lu nomiser-Kammer 64 kommt, gemischt. Das aus der Economiser-Kammer 64 kommende Arbeitsmittel tritt in die Kammer 30 mit annähernd derselben Temperatur wie die zurückgeführte Flüssigkeit ein. Der abgeschiedene Dampf wird durch den Auslaß 22 aus

ιό dem Dampferzeuger zu einer Verwendungsstelle geführt.

Dadurch, daß der Arbeitsmittelstrom in der Economiser-Kammer aufgeteilt und in zwei entgegengesetzte Richtungen geleitet wird, ergeben sich beachtliehe Vorteile. Einmal wird die unterste Leitplatte 66 b der Economiser-Kammer durch Flüssigkeit mit Sättigungstemperatur bespült, wodurch die Temperaturdifferenz verringert wird, die ansonsten zwischen der Leitplatte und dem Rohrboden 34 auftreten würde, wenn die Leitplatte 66 b nicht nur mit aufgeheiztem Arbeitsmittel in Berührung käme. Hierdurch werden resultierende Biegespannungen, die auf die kurzen Rohrstücke ausgeübt werden, die sich zwischen der untersten Leitplatte 66 b und dem Rohrbo-

den 34 erstrecken, weitgehend reduziert. Auch wird eine schockartige Kältebelastung der angrenzenden, auf hoher Temperatur befindlichen Teile des Dampferzeugers ausgeschlossen.

Bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß F i g. 3 sind gleiche Bezugsziffern für gleiche Teile benutzt worden, jedoch ist ihnen jeweils die Ziffer »K vorangestellt worden. Der hier dargestellte Dampferzeuger weist eine Economiser-Kammer 164 auf, die im wesentlichen der Economiser-Kammer 64

4t/ der zuvor geschilderten Ausführungsform entspricht. Die Kammer 164 ist jedoch durch eine Trennwand 182 in zwei Teilkammern 180 α und 180 b unterteilt. Die Tiennwand 182 ist an der senkrechten Begrenzungsplatte 165 und an dem Gehäuseteil 124 befe-

stigt. In die beiden Teilkammern wird das Arbeitsmittel durch zwei Anschlußstutzen 154 α und 154 b eingeführt. Die Anschlußstutzen 154 α und 154 b stehen mit der Verteilerkammer 168 in Verbindung, die durch eine Trennwand 184 ebenfalls in zwei Teilkammern unterteilt ist. Den Teitkammem sind getrennte Arbeitsmitteleinspeisungen zugeordnet, die unabhängig voneinander betätigbare Mengeneinstellorgane 188« und 188 ft aufweisen. Hierdurch ist es möglich, die Arbeitsmittelmengen auf die beiden

Kammern so aufzuteilen, daß jeweils ein optimaler Wärmeübergang erzielt wird. Hierdurch läßt es sich auch vermeiden, daß im Economiser eine Dampfüberflutung stattfindet. Wenn in einer Teilkammer des Economisers eine Dampfüberflutung stattfindet, kann dieser unabhängig von der anderen mehr Flüssigkeit zugeführt weiden, wodurch der Dampfüberflutung begegnet wird.

Im übrigen ist die Arbeitsweise ähnlich derjenigen wie sie zuvor für die andere Ausführungsform beschrieben worden ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

in halber Höhe der Economiser-Kammer angeordnet Patentansprüche: ist und Mittel vorgesehen sind, um die eingespeiste Arbeitsmittelmenge in zwei Teilströme aufzuteilen,

1. Dampferzeuger mit Druckkessel, dessen In- die in jeweils entgegengesetzter Richtung die Econo-■eres eine Dampferzeugerkammer bildet, in der 5 miser-Kammer durchströmen

«in Heizrohrbündel angeordnet ist, durch dessen Durch die Unterteilung der eingespeisten Arbeits-

Rohre das Heizmittel strömt, mit einer einen Be- mittelmenge in zwei nach oben und unten gerichtete reich des Rohrbündels umfassenden Economi- Teilströme ergibt sich innerhalb der Economiserler-Kammer, in die das Arbeitsmittel eingespeist Kammer eine verringerte Geschwindigkeit, durch die wird und die zur Umlenkung der Arbeitsmittel- 10 der Druckabfall sowohl innerhalb der gesamten Ecoftrömung horizontale, über die Höhe der Econo- nomiser-Kammer als auch in den einzelnen Leitplalmiser-Kammer verteilte Leitplatten aufweist, mit ten auf weniger als die Hälfte reduziert wird. Hier-Austritt des vorgewärmten Arbeitsmütels in die durch wird die Tendenz zum Hindurchlecken von Dampferzeugerkammer, dadurch gekenn- Arbeitsmittel durch die Bohrungen in den Leitplatten zeichnet, daß die Einspeisung des Arbeits- if. auf ein Maß reduziert, daß auf Abdichtungen der mittels in die Economiser-Kammer (64) etwa in Rohre in den Leitplatten verzichtet werden kann, halber Höhe der Economiser-Kammer angeord- wobei gleichzeitig dafür Gewähr geleistet ist, daß net ist. und Mittel vorgesehen sind, um die einge- auch im Falle von Leckagen nur auf den Siedepunkt ipeiste Arbeitsmittelmenge in zwei Teilströme aufgeheiztes Arbeitsmittel aus der Economiser-Kamaufzuteilen, die in jeweils entgegengesetzter Rieh- ao mer in die Verdampferkammer austritt und somit tung die Economiser-Kammer durchströmen. Schockwirkungen auf Bauteile des Verdampfers, die

2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch sich sonst in schwer beherrschbaren Längs-oder Biegekennzeichnet, daß die Economiser-Kammer gespannungen auswirken, ausgeschlossen werden,
durch eine Trennwand in etwa halber Höhe der Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin-Economiser-Kammer unterteilt ist und jeder Teil- »5 dung ist die Economiser-Kammer durch eine Trennkammer eine eigene Arbeitsmitteleinspeisung mit wand in etwa halber Höhe der Economiser-Kammer Mengeneinstellorgan zugeordnet ist. unterteilt und jeder Teilkammer ist eine eigene Ar-

beitsmineleinspeisung mit Mengeneinstellorgan zugeordnet. Durch die getrennte und auch getrennt re-

30 gclbare Einspeisung ist die Möglichkeit gegeben, die

Arbeitsmittelmengen auf die beiden Kammern so aufzuteilen, daß ein optimaler Wärmeübergang erzielt wird. Dabei kann die Menge jeweils so verän-