DE2338548A1

DE2338548A1 - WALL HEATING SURFACE FOR STEAM GENERATOR

Info

Publication number: DE2338548A1
Application number: DE19732338548
Authority: DE
Inventors: Helmut Ing Richter
Original assignee: Waagner Biro AG
Current assignee: Waagner Biro AG
Priority date: 1972-08-01
Filing date: 1973-07-30
Publication date: 1974-02-21
Also published as: AT319280B

Description

"Wandheizfläche für Dampferzeuger" Die Erfindung betrifft eine Wandheizfläche für Dampferzeuger, insbesondere eine Heizfläche zur Auskleidung von BrennkammerwUnden, wie z*B. Hauben von Abhitzeverwertungsanlagen nach Stahlwerkskonverten, die nach dem Naturumlaufsystem bezw. Zangsumlaufsystem gekühlt werden."Wall heating surface for steam generator" The invention relates to a wall heating surface for steam generators, especially a heating surface for lining combustion chamber walls, such as. Hoods of waste heat recovery systems after steel mill converters that are after the natural circulation system respectively. Forced circulation system to be cooled.

Es sind Wandheizflächen für Dampferzeuger bekannt, die nach dem Naturumlaufsystem gekühlt werden. Bei diesen Konstruktionen sind die Fallrohre von den Steigrohren getrennt angeordnet, und es sind am Übergang von den Fallrohren zu den Steigrohren Sammelkammern vorgesehen. Die Sammelkammern bedingen jedoch eine seitliche Auslenkung der Auskleidungsheizflächen, so daß sie die Konstruktion verkomplizieren. Darüberhinaus sind bei Hauben von Abhitzeverwertungsanlagen nach Stahlwerkskonvertern Sammelkammern in der Nähe des Eintrittes der heißen Ofenabgase unerwünscht, da durch die Bezeizung der Sammelkammern leicht Schwierigkeiten im Umlauf auftreten können..There are known wall heating surfaces for steam generators that work according to the natural circulation system be cooled. In these constructions, the downpipes are from the risers arranged separately, and there are at the transition from the downpipes to the risers Collection chambers provided. However, the collecting chambers cause a lateral deflection of the liner heating surfaces so that they complicate the construction. Furthermore are collection chambers in the hoods of waste heat recovery systems after steelworks converters in the vicinity of the entry of the hot furnace exhaust gases is undesirable because of the pickling Difficulties in circulation can easily arise in the collecting chambers.

Die Erfindung vermeidet die angeführten Nachteile und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Fallrohre zumindest teilweiseinnerbaib der Steigrohre angeordnet sind. Insbesondere sind dabei die Fallrohre länger als die Steigrohre ausgebildet. Gemaß einem weiteren Erfindungsmerkmal sind die Fallrohre exzentrisch zu den Steigrohren und näher an der unbehcizten Seite der Steigrohre angeordnet.The invention avoids the disadvantages mentioned and is thereby characterized in that the downpipes are arranged at least partially inside the riser pipes are. In particular, the downpipes are longer than the riser pipes. According to a further feature of the invention, the downpipes are eccentric to the riser pipes and located closer to the unheated side of the risers.

DieErfindung ist in den Fig. 1 b-3 6 beispielsweise und schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Heizfläche im Aufriß, Fig. 2 zeigt einen Aufriß einer modifizierten Heizfläche, Fig. 3 zeigt einen Schnitt .durch die Heizfläche, die aus mehreren Rohren gebildet ist. Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine ähnliche Heizfläche, bei der die Fallrohre exzentrisch zu den Steigrohren angeordnet sind.The invention is exemplary and schematic in Figures 1b-36 shown. Fig. 1 shows a heating surface in elevation, Fig. 2 shows an elevation of one modified heating surface, Fig. 3 shows a section. Through the heating surface, the is formed from several tubes. Fig. 4 shows a section through a similar one Heating surface in which the downpipes are arranged eccentrically to the riser pipes.

Fig. 1 zeigt im Aufriß eine Heizfläche, bei der die Fallrohre 1 innerhalb der Steigrohre 2 angeordnet sind. Bei dieser Konstruktion ist die Eintrittssammelkammer 4 oberhalb der Austrittssammelkammer 5 angeordnet, so daß die Fallrohre 1 länger als die Steigrohre ausgebildet sind. Die beiden Sammelkammern 4 und 5 sind dabei nur an dem Ende 6 des Steigrohres 2 angeordnet, während das Ende 7 desselben frei von Sammelkammern ist. Es kann daher das untere Ende 7 der Heizfläche von den beheizten Gasen bestrichen werden. Zwischen den Steig- und Fallrohren sind spiralförmige Bleche angeordnet, so daß das beheizte Medium in den Steigrohren ständig um die Fallrohre herum geführt wird.Fig. 1 shows in elevation a heating surface in which the downpipes 1 within the riser pipes 2 are arranged. In this construction, the entry plenum is 4 arranged above the outlet plenum chamber 5, so that the downpipes 1 are longer are designed as the risers. The two collecting chambers 4 and 5 are included arranged only at the end 6 of the riser pipe 2, while the end 7 of the same is free of collecting chambers is. It can therefore the lower end 7 of the heating surface from the heated Gases are coated. There are spiral-shaped metal sheets between the ascending and descending pipes arranged so that the heated medium in the risers is constantly around the downpipes being led around.

In Fig. 2 ist eine modifizierte Ausfuhrungsform der Heizfläche nach Fig. 1 dargestellt, bei der die e Eintrittssammelkammer 4 tiefer als die Austrittssammelkammer 5 angeordnet ist. Dementsprechend ist bei dieser Konstruktion das Fallrohr 1 kürzer als das Steigrohr 2 ausgebildet. Das in den Rohren strömende Medium ist durch Pfeile symbolisiert. Man erkennt, daß am unteren Ende des Fallrohres das Medium aus diesem aus- und in das Steigrohr eintritt. Bei dieser Gelegenheit teilt sich das aus den Fallrohren ausströmende Medium gleichmäßig auf den Querschnitt des Steigrohres auf, Dadurch daß die Fallrohre innerhalb der Steigrohre 2 geführt sind, ergibt sich ein Verdampfungsverzug,indem das in den Fallrohren strömende Medium sich durch die Beheizung des in den Steigrohren 2 nach aufwärts strömenden Mediums im Wär-: metauscher erhitzt und dadurch das Medium im Steigrohr etwas abkUhSt. ~ ~ In Fig. 3 ist ein Schnitt durch die Heizfläche dargestellt, aus dem ersichtlich ist, daß die Heizfläche aus mehreren, in den Fig.In Fig. 2 is a modified embodiment of the heating surface Fig. 1 shown in which the e inlet plenum chamber 4 is deeper than the outlet plenum chamber 5 is arranged. Accordingly, the downpipe 1 is shorter in this construction designed as the riser pipe 2. The medium flowing in the pipes is indicated by arrows symbolizes. It can be seen that the medium from this at the lower end of the downpipe out and into the riser pipe. On this occasion, that divides from the The medium flowing out of the downpipes spreads evenly over the cross-section of the riser pipe, The fact that the downpipes are guided within the riser 2 results in a Evaporation delay, as the medium flowing in the downpipes is caused by the heating of the medium flowing upward in the riser pipes 2 in the heat exchanger: heated and thereby cools the medium in the riser a little. ~ ~ In Fig. 3 is a section represented by the heating surface, from which it can be seen that the heating surface is off several, in Fig.

1 und 2 dargestellten-Steigrohren 2 mit konzentrisch angeordneten Fallrohren 1 ausgebildet ist durch diene Maßnahme wird ein eventuell kalt eingebrachtes Kühlmittel vorgewärmt und verringert somit die Thermoschockwirkung, indem die Temperaturdifferenzen zwischen Ein- und Austritt reduziert werden. Die Steigrohre 2 sind dabei durch Flossen 3 miteinander verbunden, so daß sich eine dichte Wand ergibt.1 and 2 shown-riser pipes 2 with concentrically arranged Downpipes 1 is formed by your measure, a possibly cold introduced coolant preheated and thus reduces the thermal shock effect by reducing the temperature differences between entry and exit can be reduced. The risers 2 are thereby by fins 3 connected to each other, so that a tight wall results.

In Fig. 4 ist eine der Fig. 3 ähnliche Konstruktion dargestellt bei der die Fallrohre 1 exzentrisch zu den Steigrohren 2 angeordnet sind, und zwar so, daß die Fallrohre mehr auf der unbeheizten Seite 9 der Steigrohre als auf der beheizten Seite 10derselben vorgesehen sind. Diese Konstruktion verhindert die Bildung eventueller Überhitzungszonen und besinflusst die Strömungsverhältnisse aufder beheizten Rohrseite 10, so daß der Naturumlauf verbessert wird. Ein wesentlicher Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, daß die als Innenrohre ausgebildeten Fallrohre 1 festigkeitsmäßig drucklos berechnet werden können und in diesem Sinn aus einem niedrig legierten und damit billigen Stahl gefertigt sind.In FIG. 4, a construction similar to that of FIG. 3 is shown at which the downpipes 1 are arranged eccentrically to the riser pipes 2, namely so, that the downpipes are more on the unheated side 9 of the risers than on the heated one Page 10 of the same are provided. This construction prevents the formation of eventual Overheating zones and affects the flow conditions on the heated pipe side 10 so that the natural circulation is improved. A major advantage of this design consists in that the downpipes 1 designed as inner pipes in terms of strength can be calculated without pressure and in this sense from a low-alloy and thus cheap steel are made.

Diese Bauweise ergibt bei Hauben von Konverterabhitzekesseln Vorteile, da durch sie der Haubenmund sammlerfrei gestaltet werden kann. sei der Kippbewegung des Konverters wird dadurch auch die Beheizung der Sammelkammern vermieden, so daß beim #mlauf der Kühlflüssigkeit keine Unregelmäßigkeiten aus diesem Grund auftreten. Diese Konstruktion erlaubt ferner Öffnungen in der Konverterhaube, wie z.B. Lalnzendurchtritte ohne Ausbiegungen in der Rohrkonstruktion der gekühlten Wand verzusehen, indem einzelne Kühlelemente der Heizfläche kürzer bezw. hintereinander angeordnet sind, so daß sich die Öffnungen von selbst ergeben. Abgesehen von diesen Vorteilen ergeben sich auch in der Statik Vorteile, indem sich die Konverterhaube frei nach unten dehnen kann, und somit das Gewicht des sich frei dehnenden Endes reduziert wird.This design has advantages in the hoods of converter waste heat boilers, because they allow the mouth of the hood to be designed to be collector-free. be the tilting movement of the converter, the heating of the collecting chambers is avoided, so that For this reason, no irregularities occur when the coolant is drained. This construction also allows openings in the converter hood, such as lance openings without providing bends in the pipe structure of the cooled wall by adding individual Cooling elements of the heating surface shorter respectively. are arranged one behind the other, so that the openings arise by themselves. Apart from these advantages arise This is also advantageous in terms of statics, as the converter hood can expand freely downwards can, thus reducing the weight of the free expanding end.

Claims

Patent claims:

1. Wall heating surface for steam generator, especially heating surface for lining of combustion chamber walls, such as hoods from waste heat recovery systems after steel works converters, the respectively Forced circulation system after the natural circulation system / cooled ground, thereby characterized in that the downpipes (1) are at least partially within the riser pipes (2) are arranged.

2. Wall heating surface according to claim 1, characterized in that the Downpipes (1) are longer than the riser pipes (2) (Fig. 1).

3. Wall heating surface according to claim 1 or 2, characterized in that that the downpipes (1) eccentric to the risers (2) and closer to the unheated Side (9) of the riser pipe (2) are arranged (Fig. 4).

4. Wall heating surface according to at least one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the riser pipes (2) are connected to one another by fins (3) (Figures 3, 4).

5. Wall heating surface according to claim 1, characterized in that the One and outlet collection chambers (4, 5) for the ball and respectively.

Riser pipes (1, 2) are arranged at one end (6) of the pipes, so that the other end (7) is free of collecting chambers (Fig. 1,2).

6. Wall heating surface according to claim 1, characterized in that the Downpipes (1) indirectly heated by the medium rising in the riser pipes so that an evaporation delay occurs.

7. wall heating surface according to claim 1, characterized in that between the rising and falling pipes (2, 1) arranged spirals to improve the mixing are.

L e r s e i t e