DE2418504A1 - Rohrelement - Google Patents

Description

• Rohre lement Die Erfindung bezieht sich auf ein Rohrelement fUr in einem von insbesondere stark staubhaltigen Gasen durchströmten Gaszug eines Wärmetauschers angeordnete Heizflëchengruppen aus im wesentlichen lotrechten, zwischen ie einem schwach geneigten oder horizontalen Verteiler- und Sammelrohr eingesetzten Rohren, wobei das Verteiler-bzw. Sammelrohr über Verbindungsrohre an einen Hauptverteiler bzw. Hauptsammler angeschlossen sind.
• Bei Wärmetauschern, die der Ausnutzung der Warme von Gasen dienen, die Feststoffe mit sich fuhren, ist eine Reinigung der Wärmetauschfluchen wahrend des Betriebes notwendig. Hierzu werden häufig Schlag- ader Ruttelvorrichtungen eingesetzt, mit deren Hilfe die Rohrelemente in Schwingungen versetzt werden, um an den Rohren anhaftende Ablagerungen zum Abfallen zu bringen. Sollen derartige Vorrichtungen wirksam sein, ist es notwendig, den Rohrelementen eine gewisse Bewegungsfreiheit zu geben.
• Bekannte Rohrelemente bestehen deshalb aus schlangenförmig hin- und hergefuhrten Rohren, die an ihren oberen Umkehrbogen aufgehängt sind, während die unteren Enden frei schwingen können. Beispiele hierfur geben die folgenden Schriften: US-PS 2 183 496, DT-OS 2 036 061, BE-PS 588 672, DT-Gbm 7 035 269. Solche Rohrelemente können entweder als Überhitzer dienen oder sie mUssen vom wärmeoufnehmenden Medium im Zwanglauf durchströmt sein. Bei Natur- oder Schwerkroftumlauf des warmeaufnehmenden Mediums sind Rohrelemente mit abwärts durchströmten Strecken aber nicht zu verwenden.
• Um Noturumlauf-Warmetcuscher auch für die Ausnutzung von stark staubhaltigen Gasen einsetzen zu können, hat man die Rohrelemente aus Fieldrohren gefertigt, deren obere Enden starr in Sammelkammern befestigt wurden, während die unteren Enden beweglich blieben, um die Fieldrohre in Ruttelschwingungen versetzen zu können (DT-Gbm 1 656591).
• Bevorzugterweise werden bei Naturuml auf-Wärmetauschern jedoch Rohrelemente mit möglichst geraden Rohren, die an einen unteren Verteiler und oberen Sammler angeschlossen sind, verwendet, da diese z. B. hinsichtlich des Arbeitsmittelumiaufs und der Herstellung Vorteile bieten. Ein Rohrelement dieser Gattung zeigt beispielsweise die DT-PS 1 231 257. Wollte man ein solches Rohrelement in einem Wärmetcuscher verwenden, dessen Heizgase Feststoffe mit sich fuhren, die sich an den Rohren des Elements festsetzen, so mußte man auf andere, aufwendigere Reinigungsverfahren als das Rütteln Ubergehen, da dieses Rohrelement zu starr ist, als daß es in wirkungsvolle Schwingungen ohne Beschödigungen versetzt werden könnte.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rohrelement aus im wesentlichen lotrechten, zwischen je einem schwach geneigten oder horizontalen Verteiler- bzw. Sammelrohr eingesetzten Rohren, bei dem das Verteiler- bzw Sammelrohr über Verbindungsrohre an einen Hauptverteiler bzw. Hauptsammler angeschlossen sind, zu schoffen, dos derart ausgebildet ist, daß es durch Rüttel- oder Schlagvorrlchtungen in Schwingungen versetzt werden kann, um am Rohrelement haftende Ablagerungen zum Abfallen zu bringen.
• Die Lösung dieser Aufgobe besteht bei einem Rohrelement der näher erläuterten Gattung darin, daß die Verbindungsrohre zwischen Hauptverteiler und Verteilerrohr bzw. Hauptsammler und Sammelrohr elastisch ausgebildet sind und in einem nahe der Anschlußstelle des zum Hauptsammler fUhrenden Verbindungsrohres am Sammelrohr gelegenen lotrechten Rohr ein der Beheizung durch Gase entzogener Kanal abgetrennt ist, der mit dem Sammel-und Verteilerrohr arbeitsmittelseitig in Verbindung steht.
• Die gestellte Aufgabe wird damit gelöst, wie der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels des Gegenstandes der Erfindung, aus der weitere wesentliche Merkmale und Vorteile für den Fachmann erkennbar werden, zu entnehmen ist.
• Fig. list ein lotrechter Längsschnitt durch einen Wärmetauscher (Naturumiauf-Dampferzeuger) hinter einer Muilverbrennungsanlage.
• Fig. 2 zeigt den Schnitt nach der Linie II - II in der Fig. 1, das heißt durch einen Gaszug, in dem Rohrelemente gemaß der Erfindung angeordnet sind.
• Fig. 3 zeigt ein einzelnes Rohrelement in Ansicht.
• Der Dampferzeuger, in dessen Strahlungsraum 1 die bei der Verbrennung von Mul 1 entstehenden Heizgase in Pfeilrichtung. A eintreten und der mit einer im Raum 2 untergebrachten Stutzfeuerung (ÖI, Gas) versehen sein kann, hot einen an den Strahlungsraum 1 anschließenden, in Pfeilrichtung B durchströmten Gaszug 3. Unmittelbar an den Strahlungsraum 1 anschließend sind im Gaszug 3 Überhitzerflachen 4 angeordnet, die aus schlangen-.
• förmig hin- und hergeführten Rohren bestehen und in bekannter Weise rüttelbar angeordnet sein können, um von den bekanntlich stark staubhaltigen Heizgasen herrührende Ablagerungen an den Überhitzerrohren zum Abfallen zu bringen.
• Im an den überhitzer 4 anschließenden Teil des Gaszuges 3 sind Verdampferheizflächen 5 untergebracht. Diese bestehen aus einzelnen Rohrelementen 6.
• Jedes Rohrelement 6 ist aus lotrechten Rohren 7, einem fUr diese als Verteiler bzw. als Sammler dienenden Rohr 8 bzw 9 und aus Verbindungsrohren 10 bzw. ! 1 zum Hauptverteiler 12 bzw. Hauptsammier 13 gebildet.
• Die Houptverteiler 12 erhalten über Fallrohre 114 Wasser von der Dampfabscheidetrommel 15, der Uber die Hauptsammler 13 bzw über Überhub- oder Überströmrohre Dampf-Wassergemisch bzw. Dampf zugeführt wird. Ferner stehen mit den Hauptverteilern 12 Rücklaufrohre 16 in Verbindung, die in oberen Sammlern vorabgeschiedenes Wasser unter Umgehung der Dampfabscheidetrommel 15 unmittelbar abführen.
• Um auch die Verdampferheizflachen 5 durch Rüttel- oder Schlagvorrichtungen 17 (Fig. 3) reinigen zu können, sind gemäß der Neuerung die Verbindungsrohre 10 bzw. 11 elastisch ausgebildet, und es ist in einem nahe der Anschlußstelle des zum Hauptsammler 13 führenden Verbindungsrohres 11 am Sammelrohr 9 gelegenen lotrechten Rohr 7' ein der Beheizung durch Gase entzogener Kanal 118 abgetrennt, der mit dem Sammel- und Verteilerrohr 9 bzw. 8 arbeitsmittelseitig in Verbindung steht. Um für die Verbindungsrohre 10, 11 eine ausreichende Elastizität bei einfacher Formgelbung und doch ausreichender Trogfähgikeit zu erreichen, werden vorzugsweise die Querschnitte der Verbindungsrohre relativ gering gemacht, was durch den unbeheizten Kanal 18 ermöglicht wird, da durch diesen Kanal in jedem Rohrelement 6 ein Eigenumlauf erzielt wird. Dieser Eigenumlauf wird noch dodurch gefördert, daß an der Anschlußstelle des Verbindungsrolhres 11 am Sammelrohr 9 durch die Querschnittsverminderung für das Verbindungsrohr 11 eine gewisse Drossel- oder Stauwirkung erhalten wird, so daß das Wasser zum Eintritt in den unbeheizten Kand 18 gezwungen wi£-. Die Querschnlttsverminderung liegt deshalb stromunterhaib der Anschlußstelle des Kanals 18 am Sammelrohr 9.
• Bevorzugt wird der Kanal 18 im äußersten Rohr des Rohrelements 6 abgetrennt, d. h. in dem Rohr, das den Außenwänden des Gaszuges am nächsten legt. Der Kanal 18 kann in vorteilhafter Weise durch ein in das Rohr 7' eingestecktes Rohr gebildet werden, wobei zwischen diesem und der Innenwand des Rohres 7' ein Ringraum freibleibt. Es ist jedoch auch möglich in das Rohr 7' in dessen Achsrichtung eine Trennwand einzusetzen, die vorzugsweise senkrecht zu der von den Achsen der Rohre 7 gebildeten Ebene steht.
• lei geringerer Breite des Rohrelerrents 6 genügt normaerweise die in Fig. 3 gezeigte Anordnung, um das Element in seiner kage zu halten. Bei größerer Igreitç ist es möglich, am Verteilerrohr 8 ein weiteres Verbindungsrohr enuschßießen, wie das an zig. 2 gestrichelt gezeigt ist.
• Um ein Abfallen der A6lagerungen in die unter den Heizflächen vorhandenen vorhandenen Trichter zu ermöglichen, werden, wie Fig. X und 2 zeigen, die Verteilerrohre 8 abwechselnd auf verschiedene Höhen gelegt.

Claims (7)

1. PatentansprUcho

   (4) Rohrelement fUr in einem van. insbesondere stark stoubhalttgen Gasen durchströmten Gaszug eines Wärmetauschers angeordnete Heizflächengruppen aus im wesentlichen lotrechten, zwischen je einem schwach geneigten oder horizontalen Verteiler- und Sammelrohr eingesetzten Rohren, wobei das Verteiler- bzw. Sammelrohr Ueber Verbindungsrohre an einen Hauptverteiler bzw. Hauptsammler angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die VeriiSindungsrohre (10 11). zwischen Hauptverteiler (12) und Verteilerrohr (8) bzw. Hauptsammler (l3) und Sammelrohr (9) elastisch ausgebildet sind und in einem nahe der AnschtußstetFle des zum Hauptsommicr führenden Verbindungsrohres (11) am Sammlerohr (9) gelegenen lotrechten Rohr (7') ein der Beheizung durch Gase entzogener Kanal (18) abgetrennt ist, der mit dem Sammel - und Verteilerrohr (9 bzw. 8) arbeitsmittelseitig in Verbindung steht.
2. 2. Rohrelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsrohr (11) zum Hauptsammler (13) stromunterhalb der Abzweigstelle des Kanals (18) am Sammelrohr (9) angeschlossen ist und einen dem Sammelrohr gegenüber verminderten Querschnitt hat.
3. 3. Rohrelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Hauptverteiler (12) ausgehende Verbindungsrohr (10) nahe der Austrittsstelle des Kanals (18) mit dem Verteilerrohr () verbunden ist.
4. 4. Rohrelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des vom Hauptverteiler (12) ausgehenden Verbindungsrohres (10) kleiner als der des Verteilerrohres (8) ist.
5. 5. Rohrelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (18) durch ein in ein lotrechtes Rohr (7') mit Abstand zu dessen Innenwänden eingesetztes Rohr gebildet ist.
6. 6. Rohretement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal durch eine in ein lotrechtes Rohr in dessen Achsrichtung eingesetzte Trennwand gebildet ist.
7. 7. Rohrelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsstelle in den Kanal (18) im Bereich des unteren Scheitelpunkts des Sammelrohres (9) liegt