DE2408099A1 - Horizontal steam generator with eccentric pre-heat section - in lower half containing cold ends of U-shaped heater tubes - Google Patents

Horizontal steam generator with eccentric pre-heat section - in lower half containing cold ends of U-shaped heater tubes

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DE2408099A1
DE2408099A1 DE19742408099 DE2408099A DE2408099A1 DE 2408099 A1 DE2408099 A1 DE 2408099A1 DE 19742408099 DE19742408099 DE 19742408099 DE 2408099 A DE2408099 A DE 2408099A DE 2408099 A1 DE2408099 A1 DE 2408099A1
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Germany
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Heiner Klein
Herbert Krips
Erich Socha
Friedrich-Wilhelm Dipl I Stech
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Balcke Duerr AG
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Balcke Duerr AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/021—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers with heating tubes in which flows a non-specified heating fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D1/00—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters
    • F22D1/32—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters arranged to be heated by steam, e.g. bled from turbines

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Abstract

The steam generator is of the type comprising a cylindrical jacket with a preheater section having U-shaped heat exchange tubes in the centre of the lower half of the steam generator, the tubes being secured in a tube disc and arranged such as to permit free passage of the steam generated. The preheater jacket is eccentrically arranged in the lower half of the generator and adjacent to the disc. It surrounds the cold ends of the tubes and is provided with a feed water connection near the disc. Baffles are provided to guide the feed water and support the tubes. The tube outlets may communicate with an outlet chamber arranged in the space between the disc and the generator front.

Description

Dampferzeuger mit Vorwärmer Die Erfindung bezieht sich auf einen liegenden Dampferzeuger mit einem innerhalb des vorzugsweise zylindrischen Mantels angeordneten Vorwärmteil, bei dem in <ler der P/Iitte unteren Hälfte des Mantelraums U-förmig gebogene Austauscherrohre so angeordnet sind, daß ein ausreichender freier Raum verbleibt, der den ungehinderten Dampf austritt an der Wasseroberfläche des im Mantelraum stehenden und zu verdampfenden Wassers erlaubt. Die Austauscherrohre, durch die das Heizmedium geleitet wird, sitzen in einer Rohrscheibe.Steam generator with preheater The invention relates to a horizontal Steam generator with one arranged inside the preferably cylindrical shell Preheating part, in which the lower half of the shell space is U-shaped in the middle of the P / Iitte curved exchanger tubes are arranged so that there is sufficient free space remains that the unhindered steam escapes on the surface of the water in the jacket space standing and evaporating water is allowed. The exchanger tubes through which the heating medium is conducted, sit in a tube disc.

Dampferzeuger dienen bekanntlich zur Verdampfung von Speisewasser. Dieses tritt mit einer Temperatur in den Dampferzeuger ein, die beträchtlich unterhalb der Verdampfungstemperatur liegen kann. Um eine Verdampfung zu erreichen, ist es erforderlich, das Speisewasser zunächst bis zur Verdampfungstemperatur vorzuwärmen. Es ist bekannt, zu diesem Zweck einen bestimmten Teil des Dampferzeugers konstruktiv so auszubilden, daß das Speisewasser mit gutem Wirkungsgrad aufgewärmt wird. Zum Stande der Technik gehört ein zylindrischer Dampferzeuger mit geraden, von einem zum anderen Ende verlauSenden Austauscherrohren, bei dem die Vorwärmung des Speisewassers in einem Ringkanal erfolgt, der von einem Innenrohr und einer Wandung gebildet wird, die das Rohrbündel umgibt. Zur Verbesserung der Ausnutzung des Wärmeinhaltes des Primärmediums ist eine Vorrichtung bekanntgeworden, bei der in der Nähe des Bodens des Dampferzeugers ein von den Heizrohren durchsetzter Speisewasservorwärmer angeordnet ist, der als im Abætand von der Behälterwand gehalterte Rammer ausgebildet ist. Ferner ist es bekannt, den Vorwärmerteil des Dampferzeugers mit Schikanenblechen auszurüsten, die so angeordnet sind, daß das Speisewasser mit hoher Geschwindigkeit quer zu den Heizrohren an diesen entlangströmt.It is well known that steam generators are used to evaporate feed water. This enters the steam generator at a temperature that is considerably below the evaporation temperature. To achieve evaporation, it is It is necessary to preheat the feed water up to the evaporation temperature. It is known to construct a certain part of the steam generator for this purpose to be trained so that the feed water is warmed up with good efficiency. To the The prior art includes a cylindrical steam generator with straight, from one Exchanger pipes run to the other end, where the feed water is preheated takes place in an annular channel, which is formed by an inner tube and a wall, which surrounds the tube bundle. To improve the utilization of the heat content of the Primary medium is a Device became known in the Near the bottom of the steam generator is a feed water preheater through which the heating pipes pass is arranged, which is designed as a rammer held in the Abætand by the container wall is. It is also known to provide the preheater part of the steam generator with baffle plates equip, which are arranged so that the feed water at high speed flows along these at right angles to the heating pipes.

Für stehende Dampferzeuger mit U-förmig gebogenen Austauscherrohren ist bereits vorgeschlagen worden, die Schikanenbleche in halbkreisförmigen Ebenen anzuordnen. Dabei ist es erforderlich, den Vorwärmraum durch ein mittleres Trennblech gegenüber dem benachbarten Raum, in dem bereits eine Verdampfung erfolgt, einwandfrei abzudichten. Wegen des relativ hohen Durchflußwiderstandes und der hohen Temperaturdifferenz zwischen dem Vorwärmraum und dem Verdampfungsraum unterliegt das mittlere Trennblech beträchtlichen Druck- und Wärmebeanspruchungen.For vertical steam generators with U-shaped bent exchanger tubes it has already been proposed that the baffle plates in semicircular planes to arrange. It is necessary to divide the preheating room through a middle partition compared to the neighboring room, in which evaporation is already taking place, flawlessly to seal. Because of the relatively high flow resistance and the high temperature difference between the preheating space and the evaporation space is subject to the middle partition considerable pressure and heat loads.

Diese Nachteile werden bei einem stehenden Dampferzeuger gemäß einem nicht zum Stande der Technik gehörenden älteren Vorschlag dadurch vermieden, daB die Speisewasserleitung über gopf in den Dampferzeuger eintritt und in der Mittelachse bis zu seinem unteren Teil geführt ist, daß die einzelnen U-Rohre des Rohrbündels konzentrisch zur mittleren Längsachse des Dampferzeugers angeordnet sind, wobei die warmen Enden in der Nähe des Mantels des Dampferzeugers liegen, wahrend die kalten Enden die zentrale Speisewasserleitung umgeben und daß im unteren Bereich des Dampferzeugers konzentrisch zur Speisewasserleitung eine Trennwand angeordnet ist, die die warmen Enden der U-Rohre von den kalten Enden trennt und den Vorwärmteil umschließt, wobei die zentrale Speisewasserleitung innerhalb des Vorwärmteils mit Schlitzen zum Austritt des zu verdampfenden Wassers versehen ist.These disadvantages are in a standing steam generator according to a older proposal not belonging to the state of the art avoided by the fact that the feed water line enters the steam generator via gopf and in the central axis is guided up to its lower part that the individual U-tubes of the tube bundle are arranged concentrically to the central longitudinal axis of the steam generator, wherein the warm ends are close to the jacket of the steam generator, while the cold ends surround the central feed water line and that in the lower area of the steam generator, a partition is arranged concentrically to the feedwater line that separates the warm ends of the U-tubes from the cold ends and the preheating part encloses, with the central feed water line within the preheating part Slots to exit the too evaporating water is provided.

Die Aufgabe, die der Erfindung zugrundeliegt, besteht darin, bei einem liegenden Dampferzeuger, auf den sich das vorstehend erwähnte Prinzip wegen der exzentrischen Anordnung der Austauscherrohre nicht anwenden läßt, einen Vorwärmteil so im Verdampferraum anzuordnen, daß Druck-und Wärmespannungen vermieden werden.The object on which the invention is based is, in a lying steam generator on which the above-mentioned principle is due to eccentric arrangement of the exchanger tubes does not allow a preheating part To be arranged in the evaporator chamber in such a way that pressure and thermal stresses are avoided.

Die Erfindung besteht darin, daß der Vorwärmermantel exzentrisch in der unteren Hälfte des Mantelraums in der Nähe der Rohrscheibe angeordnet ist, die kalten Enden der Austauscherrohre umgibt und mit einem durch den Mantel des Dampferzeugers geführten Stutzen zum Anschluß der Speisewasserleitung versehen ist, der in der Nähe der Rohrscheibe sitzt, wobei innerhalb des Vorwärmermantels zur Halterung der Rohre und zur Führung des Speisewassers in an sich bekannter Weise Leitbleche angeordnet sind.The invention consists in that the preheater jacket is eccentric in the lower half of the shell space is arranged in the vicinity of the pipe disc, which surrounding cold ends of the exchanger tubes and with one through the jacket of the steam generator guided nozzle for connecting the feed water line is provided, which is in the Close to the pipe washer sits, being inside the preheater jacket to hold the Pipes and baffles arranged in a manner known per se for guiding the feed water are.

Die Erfindung sieht ferner vor, daß innerhalb des vor der Rohrscheibe, d.h. auf der entgegengesetzten Seite der Austauscherrohre, liegenden Raumes, der in bekannter Weise zur Zu- und Abfuhr des Heizmediums dient, eine Kammer angeordnet ist, die nicht mit dem drucktragenden Mantel, sondern nur mit der Rohrscheibe verbunden ist, an der sie exzentrisch so angebracht ist, daß das aus den Austauscherrohren austretende Wasser er diese ;Kammer abgeführt wird.The invention also provides that within the front of the tubular disc, i.e. on the opposite side of the exchanger tubes, the space lying, the is used in a known manner for supplying and removing the heating medium, a chamber is arranged is not connected to the pressure-bearing jacket, but only to the pipe disc is to which it is attached eccentrically so that that from the exchanger tubes escaping water he this; chamber is discharged.

Zweckmäßigerweise ist die Kammer als Kalotte ausgebildet.The chamber is expediently designed as a spherical cap.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführung sbei spiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch einen liegenden Dampferzeuger und Figur 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Figur 1.In the drawing, an embodiment is shown sbei game of the invention. The figures show: FIG. 1 a longitudinal section through a horizontal steam generator and FIG figure 2 shows a cross section along the line II-II in FIG.

Der Dampferzeuger besteht aus einem äußeren sekundärseitigen Druckmantel 1, der mit der Rohrscheibe 2 verbunden ist, an deren Primärseite die Druckschale 3 befestigt ist, über die das Heizmittel zu- und abgeführt wird. Innerhalb der Druckschale befindet sich eine Kalotte 4, deren Wandung den Abschnitt der Rohrscheibe umgibt, in dem die kalten Enden des Rohrbündels münden. Die Kalotte wird mit dem in der Wandung der Druckschale angeordneten Austrittsstutzen 11 über ein Kompensationsstück 12 verbunden. Der Eintrittsstutzen für das Heizmittel ist mit 13 bezeichnet.The steam generator consists of an external pressure jacket on the secondary side 1, which is connected to the pipe disk 2, on the primary side of which the pressure shell 3 is attached, via which the heating medium is supplied and discharged. Inside the pressure shell there is a spherical cap 4, the wall of which surrounds the section of the tubular disc, in which the cold ends of the tube bundle open. The dome is matched with the one in the Wall of the pressure shell arranged outlet nozzle 11 via a compensation piece 12 connected. The inlet connection for the heating means is denoted by 13.

Die Austauscherrohre 5 sind exzentrisch in dem zylindrischen Mantelraum angeordnet. Die warmen Enden sind im Bereich der Druckschale 3, die kalten Enden im Bereich der Kalotte 4 in der Rohrscheibe befestigt, so daß das über den Stutzen 13 zugeführte Heizmedium, nachdem es die Rohre durchlaufen hat, über die Kalotte 4 und den Stutzen 12 abgeführt wird. Oberhalb des Rohrbündels ist ein freier Raum ausreichender Größe, der den ungehinderten Dampfaustritt aus der Wasseroberfläche 14 des im Mantelraum stehenden Wassers erlaubt. Der Dampf tritt durch den Stutzen 15 aus dem Dampferzeuger aus.The exchanger tubes 5 are eccentric in the cylindrical shell space arranged. The warm ends are in the area of the pressure shell 3, the cold ends fastened in the area of the spherical cap 4 in the pipe disc, so that it is over the connecting piece 13 supplied heating medium after it has passed through the pipes over the dome 4 and the nozzle 12 is discharged. There is a free space above the tube bundle Sufficient size to allow steam to escape unhindered from the surface of the water 14 of the standing water in the jacket space is allowed. The steam passes through the nozzle 15 from the steam generator.

Der die kalten Enden des Rohrbündels umgebende Mantel des Vorwärmers ist mit 6 bezeichnet. Der Vorwärmermantel ist einerseits an der Rohrscheibe 2 befestigt und an der anderen Seite offen. In der Nähe der Rohrscheibe befindet sich ein Stutzen 9, der an die Speisewasserleitung angeschlossen ist und über den das vorzuwärmende Speisewasser dem Verdampfer zugeführt wird. Mit 8 sind Leitbleche bezeichnet, die von beiden Seiten abwechselnd in den Vorwärmteil hineinragen, so daß das eintretende Wasser den Vorwärmer quer zu den Austauscherrohren durchströmt, die in bekannter Weise durch Tragwände 7 gehalten werden.The jacket of the preheater surrounding the cold ends of the tube bundle is denoted by 6. The preheater jacket is attached to the tube disk 2 on the one hand and open on the other side. There is a nozzle near the pipe disc 9, which is connected to the feed water line and via which the Feed water is fed to the evaporator. With 8 baffles are designated, the alternately protrude from both sides into the preheating part, so that the entering Water the Flows through the preheater at right angles to the exchanger tubes, which are held in a known manner by supporting walls 7.

PatentansprücheClaims

Claims (3)

Patentansprüche Liegender Dampferzeuger mit einem innerhalb des vorzugsweise zylindrischen Mantels angeordneten Vorwämnteil, bei dem in der Mitte der unteren Hälfte des Mantelraums U-förmig gebogene Austauscherrohre, die in einer Rohrscheibe sitzen, so angeordnet sind, daß ein ausreichend freier Raum verbleibt, der den ungehinderten Dampf austritt des im Mantelraum stehenden und zu verdampfenden Wassers erlaubt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der Vorwärmermantel (6) exzentrisch in der unteren Hälfte des Mantelraums des Dampferzeugers in der Nähe der Rohrscheibe (2) angeordnet ist, die kalten Enden der Austauscherrohre umgibt und mit einem durch den Mantel (1) des Dampferzeugers geführten Stutzen (9) zum Anschluß der Speisewasserleitung versehen ist, der in der Nähe der Rohrscheibe sitzt, wobei innerhalb des Vorwärmermantels (6) zur Halterung der Austauscherrohre (5) und zur Euhrung des Speisewassers in an sich bekannter Weise Leitbleche (8) angeordnet sind.Claims Horizontal steam generator with one within the preferably cylindrical jacket arranged Vorwämnteil, in which in the middle of the lower Half of the shell space U-shaped bent exchanger tubes, which are in a tube disc sit, are arranged so that a sufficient free space remains, the unhindered Steam is allowed to escape from the water that is standing in the jacket space and is to be evaporated, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the preheater jacket (6) is eccentric in the lower half of the jacket space of the steam generator near the pipe disc (2) is arranged that surrounds the cold ends of the exchanger tubes and with a through the jacket (1) of the steam generator guided nozzle (9) for connecting the feed water line is provided, which sits in the vicinity of the tube disc, being inside the preheater jacket (6) for holding the exchanger pipes (5) and for guiding the feed water in baffles (8) are arranged in a manner known per se. 2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des vor der Rohrscheibe (2) liegenden Raumes, der durch eine Druckschale (3) gebildet wird und in bekannter Weise zur Zu- und Abfuhr des Heizmediums dient, eine Kammer angeordnet ist, die exzentrisch so an der Rohrscheibe angebracht ist, daß das aus den Austauscherrohren austretende Wasser über diese Kammer abgeführt wird.2. Steam generator according to claim 1, characterized in that within of the space in front of the pipe disc (2), which is formed by a pressure shell (3) is and is used in a known manner for supplying and removing the heating medium, a chamber is arranged, which is eccentrically attached to the pipe disc that the off The water exiting the exchanger pipes is discharged through this chamber. 3. Dampferzeuger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer als Kalotte (4) agsgebildet ist.3. Steam generator according to claims 1 and 2, characterized in that that the chamber is formed as a dome (4). L e e r s e i t eL e r s e i t e
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2425611A1 (en) * 1978-05-12 1979-12-07 Commissariat Energie Atomique Boiler generating superheated steam partic. in nuclear installation - comprises horizontal shell with vertical tube-plate and transverse plate between U=tube bundle legs
FR2452666A1 (en) * 1979-03-26 1980-10-24 Fives Cail Babcock Superheated steam generator - has two pass exchanger tubes fitted inside cylindrical vessel
US20130118419A1 (en) * 2009-06-24 2013-05-16 Balcke-Durr Gmbh Heat exchanger for steam generation for a solar thermal power plant

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FR2452666A1 (en) * 1979-03-26 1980-10-24 Fives Cail Babcock Superheated steam generator - has two pass exchanger tubes fitted inside cylindrical vessel
US20130118419A1 (en) * 2009-06-24 2013-05-16 Balcke-Durr Gmbh Heat exchanger for steam generation for a solar thermal power plant

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