DE2351628A1 - FORCED FLOW BOILER - Google Patents

FORCED FLOW BOILER

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DE2351628A1
DE2351628A1 DE19732351628 DE2351628A DE2351628A1 DE 2351628 A1 DE2351628 A1 DE 2351628A1 DE 19732351628 DE19732351628 DE 19732351628 DE 2351628 A DE2351628 A DE 2351628A DE 2351628 A1 DE2351628 A1 DE 2351628A1
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DE
Germany
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drum
forced flow
pipes
helically wound
heating
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DE19732351628
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Moribumi Kozeki
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B21/00Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically
    • F22B21/22Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from water tubes of form other than straight or substantially straight
    • F22B21/26Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from water tubes of form other than straight or substantially straight bent helically, i.e. coiled
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    • F22B37/62Component parts or details of steam boilers specially adapted for steam boilers of forced-flow type
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/02Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
    • F28D7/024Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled tubes, the coils having a cylindrical configuration

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Description

Die Erfindung betrifft einen Zwangsdurchlauf boiler mit einer schraubenförmig gewundenen Rohrleitung.The invention relates to a forced flow boiler with a helically wound pipeline.

Das schwierigste Problem bei den in großem Umfang verwandten Zwangsdurchlaufboilern mit schraubenförmig gewundener Rohrleitung besteht in der instabilen Strömung des zu erhitzenden Pluides. Um dieses Problem zu lösen, wurden bisher im Einlaßteil Düsen als Widerstand vorgesehen, um die Strömungsgeschwindigkeiten auszugleichen. Bei diesem Verfahren besteht jedoch die Schwierigkeit, daß der Mechanismus des Düsenteils kompliziert ist, und daß immer noch ein instabiles Strömungsbild auftritt, wenn die Teillast etwas zunimmt.The most difficult problem with the widely used once-through boilers with helically wound piping consists in the unstable flow of the to be heated Pluides. In order to solve this problem, have hitherto been in the inlet part Nozzles provided as a resistance to compensate for the flow velocities. However, with this method there is the difficulty that the mechanism of the nozzle part is complicated and that there is still an unstable flow pattern occurs when the partial load increases somewhat.

Es ist daher das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Zwangsdurchlaufboiler zu liefern, bei dem die Strömung/des zu er-It is therefore the aim of the present invention to provide a forced flow boiler to be delivered in which the flow / the

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hitzenderi Fluides über einen breiten Lastbereich stabil ist.heating fluids is stable over a wide load range.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung eine ■beispielsweise, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert.In the following an example, preferred embodiment of the invention is based on the accompanying drawing explained.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zwangdurchlaufboilers mit schraubenförmig gewundener Rohrleitung.Fig. 1 shows a sectional view of an embodiment of a forced flow boiler according to the invention with a helically wound Pipeline.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht längs der Linie II-II in Fig. 1; undFig. 2 shows a sectional view along the line II-II in Fig. 1; and

Fig. 3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die Verbindung einer Rohrleitung im Durchgang des zu erhitzenden Fluides.Fig. 3 shows in a perspective view the connection of a pipeline in the passage of the fluid to be heated.

In Fig. 1 und 2 ist mit 1 eine zylindrische Trommel bezeichnet, die an ihrem oberen Ende eine Einlaßöffnung 2 für das Heizfluid und am Boden eine Auslaßöffnung 3 aufweist. In der Trommel 1 sind konzentrische, zylindrische Unterteilungswände 11,12,13 in der unteren Hälfte der Trommel vorgesehen, durch die eine Fallkammer 10, eine Kammer 9 für die schraubenförmig gewundenen Rohrleitungen und ein mittlerer Raum 4 begrenzt werden. Zwischen dem oberen Ende der Unterteilungswand 11 und der Innenfläche der Trommel 1 ist ein Abschirmfolie 20 vorgesehen. Eine Anzahl von Wasserzuleitungsrohren 8 steht mit einem Rohrsammler 5 in Verbindung, der am oberen Abschnitt der Trommel 1 vorgesehen ist. Diese Wasserzuleitungsrohre 8 sind mit Fallrohren 16 verbunden, die in der Kammer 10 am Umfang entlang angeordnet sind, und jedes Fallrohr steht an seinem unteren Ende mit einem Verbindungsrohr 17 in Verbindung. In der Kammer 9 ist eine Anzahl von schraubenförmig gewundenen Rohren 14 angeordnet, die alle mit ihrem unteren Ende mit dem Verbindungsrohr 17 über ein Reduzierstück 15 in Verbindung stehen. Jedes schraubenförmig gewundene Rohr 14 ist am oberen Ende mit der jeweiligen Dampfentladeleitung 7 und dadurch mit einem Sammler 6 verbunden, der am oberen Teil der Trommel 1 vorgesehen ist. Die Wasserzuleitungsrohre 8, die Fallrohre 16 und die Verbindungsrohre 17In Fig. 1 and 2, 1 denotes a cylindrical drum, which has an inlet opening 2 for the heating fluid at its upper end and an outlet opening 3 at the bottom. In the drum 1 are concentric, cylindrical partition walls 11,12,13 provided in the lower half of the drum, through the one Fall chamber 10, a chamber 9 for the helically wound pipelines and a central space 4 are delimited. Between the upper end of the partition wall 11 and the inner surface the drum 1 is provided with a shielding film 20. A number of water supply pipes 8 stand with a pipe collector 5 in Connection provided on the upper portion of the drum 1. These water supply pipes 8 are connected to downpipes 16, which are arranged circumferentially in the chamber 10, and each downpipe stands at its lower end with a connecting pipe 17 in connection. In the chamber 9 a number of helically wound tubes 14 are arranged, all with their lower end with the connecting pipe 17 via a reducer 15 in connection. Each helically wound Tube 14 is at the upper end with the respective vapor discharge line 7 and thereby connected to a collector 6 which is provided on the upper part of the drum 1. The water supply pipes 8, the downpipes 16 and the connecting pipes 17

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weisen.einen kleineren Durchmesser als die schraubenförmig gewundenen Rohre 14 und die Dampfleitungen 7 auf, so daß ein Druckabfall erzeugt wird. Bei der in der Figur dargestellten Ausführungsform ist eine Abdeckung 18 über dem mittleren Raum 4 angebracht, um eine Umleitung des erhitzten Fluides zu verhindern. Dieser mittlere Raum 4 kann für die verschiedensten Zwecke verwandt werden.have a smaller diameter than the helical one winding pipes 14 and the steam lines 7, so that a pressure drop is generated. In the case of the one shown in the figure Embodiment is a cover 18 over the middle space 4 to prevent diversion of the heated fluid. This middle space 4 can be used for a wide variety of purposes.

Während des Betriebes wird Heizfluid in die Trommel 1 von der Einlaßöffnung 2 eingeleitet, strömt ein Teil des Fluides durch die Fallkammer 10 und der Rest durch den Kanal 9 für die schraubenförmig gewundenen Rohrleitungen und strömt das Heizfluid nach der Übertragung seiner Eigenwärme auf das zu erhitzende Fluid durch die Auslaßöffnung 3 nach außen. Andererseits wird das zu erhitzende Fluid durch die Leitungen 8 eingeleitet, . strömt in die Fallrohre 16, die Verbindungsrohre 17, die schraubenförmig gewundenen Rohre 14 und die Dampfleitungen 7 und strömt aus dem Sammler 6 nach außen. In den Fallrohren 16 findet eine Vorerhitzung des Wassers statt, während ein Sieden und Überhitzen in den schraubenförmig gewundenen Rohrleitungen 14 erreicht wird. Die Fallrohre 16, die Verbindungsrohre 17 und die Wasserzuleitungsrohre 8 weisen einen kleineren Durchmesser als die schraubenförmig gewundenen Rohre 14 auf, und der Strömungswiderstand auf der Wasserzuleitungsseite, der durch die Düsen bei herkömmlichen Systemen erhöht wurde, ist durch den kleineren Durchmesser dieser Rohre erhöht. Das Heizfluid wird ebenfalls durch die Fallrohre 10 geleitet, um auch in diesen Abschnitten eine Wärmeübertragung zu erreichen, wodurch es möglich wird, diese Abschnitte als Wasservorheizbereiche während der Vollast zu verwenden·und in diesen Abschnitten während einer geringen Last ein Sieden zu erreichen. Damit wird die Neigung zur Steigerung der instabilen Strömung infolge der Verlängerung der Überhitzerrohre bei den schraubenförmig gewundenen Rohren 14 herabgesetzt. 'During operation, heating fluid is introduced into the drum 1 from the inlet opening 2, and part of the fluid flows through it the fall chamber 10 and the rest through the channel 9 for the helical winding pipes and the heating fluid flows after the transfer of its own heat to the one to be heated Fluid through the outlet opening 3 to the outside. On the other hand will introduced the fluid to be heated through the lines 8,. flows into the downpipes 16, the connecting pipes 17, which are helical winding pipes 14 and the steam lines 7 and flows out of the collector 6 to the outside. In the downpipes 16 takes place preheating of the water takes place while boiling and overheating in the helically wound pipes 14 is reached. The downpipes 16, the connecting pipes 17 and the water supply pipes 8 have a smaller diameter than the helically wound pipes 14, and is the flow resistance on the water supply side, which has been increased by the nozzles in conventional systems increased by the smaller diameter of these tubes. The heating fluid is also passed through the downpipes 10 to also to achieve a heat transfer in these sections, whereby it becomes possible to use these sections as water preheating areas during full load and in these sections to reach a boil during a light load. This increases the tendency of the unstable flow as a result the extension of the superheater tubes in the case of the helically wound tubes 14 is reduced. '

Erfindungsgemäß kann der Mechanismus stärker vereinfacht wer-According to the invention, the mechanism can be simplified more

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den, als es bei herkömmlichen Systemen möglich ist, und die Fluidströmung kann über einen breiten Lastbereich stabilisiert werden. Da weiterhin Fallrohre mit kleineren Durchmessern zum Erhitzen des gelieferten Wassers verwandt werden, kann die Größe des Boilerkörpers verringert werden.than is possible with conventional systems, and the Fluid flow can be stabilized over a wide range of loads. Since downpipes with smaller diameters continue to be used If the supplied water is used for heating, the size of the boiler body can be reduced.

4Q9818/03324Q9818 / 0332

Claims (1)

Ψ & t e m t & η s ρ r η & h.Ψ & t e m t & η s ρ r η & h. ge keiia 2 e ί cfiae t ύ η τ & h eine 1ErOoBSeI mit eisern MiilaB ttnd einem MsIaB flir das HeIz:- flttld,* diircfo eise Fallkasiise^ ttiid etlHte Eanaier für scliirmiiierigeiwtiiicieii© EGtö*LeiiiiHag@Eir die koaxial ±ώ ä&r Trommelge keiia 2 e ί cfiae t ύ η τ & h a 1 ErOoBSeI with iron MiilaB ttnd a MsIaB FLIR the heating: - flttld * diircfo else Fallkasiise ^ ttiid etlHte Eanaier for scliirmiiierigeiwtiiicieii © EGtö * LeiiiiHag @ Ei r coaxially ± ώ ä & r drum slnaf dtereii eine itezaM, vöh WasserzuleittmgsroiirerL, eine JtazaML- ^o» Fallrolireii», die Ia der Fallhammer vorgesind trnd ml-fe ciefii WasserzttleattiHg^ro&reii verbunden sind, υίίά diircii eine JtazaM. föa scferatiberifiMriiilg gewtmdeneti Roiirea, die im der Kamiaer fiir die scttraöfeeiiforntlg gewmäeiaen Eohre vorgesehes sind tmä mit imsl&B^uhpen %ma den Fallronren -vert«indett r wsfeei Jedes Fallri^ir einem klelöeren Btircfemesser als die gewmaemen Eötere slna f dtereii an itezaM, vöh WasserzuleittmgsroiirerL, a JtazaML- ^ o »Fallrolireii», which Ia the drop hammer are before trnd ml-fe ciefii WasserzttleattiHg ^ ro & reii are connected, υίίά diircii an JtazaM. föa scferatiberifiMriiilg gewtmdeneti Roiirea that are in the Kamiaer For the scttraöfeeiiforntlg gewmäeiaen Eohre pre sehes TMAE with IMSL & B ^ uhpen% ma the Fallronren -vert "indett r wsfeei Each Fallri ^ ir a klelöeren Btircfemesser than the gewmaemen Eötere 40S818/0 3 3240S818 / 0 3 32 LeerseifeEmpty soap
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