DE2734031C2 - Mobiler Naßdampf-Zwangsdurchlaufdampferzeuger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen mobilen Naßdampf-Zwangsdurchlaufdampferzeuger in Zweizugbauweise für die Beheizung im Erdboden lagernder Rohstoffe mit einem waagerechten Feuerraum mit stirnseitigen Feuerraumböden und mit einem oberhalb des Feuerraums waagerecht angeordneten zweiten Zug, wobei Feuerraum und zweiter Zug an ihren Wänden parallele, waagerechte und im Gegenstrom durchflossene Längsrohre aufweisen.

Ein derartiger Dampferzeuger ist aus der DE-OS 26 643 bekannt und besitzt in seinem Feuerraum und in dessen zweitem Zug, der oberhalb des Feuerraums angeordnet ist parallele, waagerecht verlaufende Längsrohre, die das zu erhitzende Wasser im Gegenstrom durch den Feuerraum bzw. den zweiten Zug , führen. Da ansonsten Wärmeaustauscherflächen fehlen, sind die mit diesem Dampferzeuger zu erzielenden Durchsatzleistungen relativ gering.

In der DE-OS 23 19 192 ist ein Einrohrkessel zur Erzeugung von Sattdampf, Heißdampf oder Heißwasser ίο beschrieben, bei dem die Rohre spiralgewickelt sind. Ein solcher Kessel erfordert einen außerordentlich hohen Herstellungsaufwand, insbesondere, da — wie in der DE-OS 23 19 192 beschrieben — die Rohre dichtgeschweißt werden sollen. Dies muß nämlich von Hand geschehen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich dieser Kessel nicht oder nur mit aufwendigen Maßnahmen entwässern läßt Beim längeren Einsatz muß er zudem mit voll entsalztem Wasser betrieben werden, was sich jedoch für ein Beheizen im Erdboden lagernder Rohstoffe nicht durchführen läßt Der Kessel ist deshalb für diesen Verwendungszweck nicht geeignet

Schließlich wird in F. Coenders Artikel »Werkstattmontierte Heißwasserkessel bis zu Leistungen von 32Gcal/h« in der Zeitschrift Energie, 20. Jahrgang, Nr. 11, Nov. 1968, wie auch in der DE-OS 23 19 192, auf die Notwendigkeit eines gasdichten Verschweißen der Kessel hingewiesen. Der Artikel bezieht sich jedoch auf Heißwasserkessel, die in ihrem Aufbau mit einem

jo Dampferzeuger für ein Rohstoffbeheizen nicht vergleichbar sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen mobilen Naßdampf-Zwangsdurchlaufdampferzeuger zu schaffen, der eine möglichst hohe Durchsatzleistung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Längsrohre im Feuerraum und im zweiten Zug jeweils in einer Richtung mehrflutig, also parallel aufgeteilt, mittels an ihren Enden angeordneten und die Strömungsumkehr für den Gegenstrom bewirkenden Sammler geschaltet sind, und daß die Feuerraumböden jeweils einen äußeren, durch radiale Abschottungen in mehrere- Abschnitte aufgeteilten Außen-Sammelring und jeweils einen inneren, ebenfalls durch radiale Abschottungen in mehrere Abschnitte aufgeteilten Innen-Sammelring aufweisen, wobei die jeweiligen Außen- und Innen-Sammelringe durch parallele, mehrflutige und im Gegenstrom durchflossene Querrohre verbunden sind.

Nach der Erfindung werden demnach als zusätzliche Wärmeaustauschflächen auch die Feuerraumböden durch Anordnung von Innen- und Außen-Sammelringen und deren Verbindung von mehrflutig und im Gegenstrom durchflossenen Querrohren herangezogen, wodurch sich eine wesentlich bessere Durchsatzleistung erzielen läßt

In die gleiche Richtung wirkt auch die mehrflutige Wasserführung in den Längsrohren, die durch endseitig angeordnete Sammler bewirkt wird. Auf diese Weise ergibt sich ein konstengünstiger Dampferzeuger, der sich zudem für Reinigungszwecke schnell entwässern läßt.

Die Längs- und/oder Querrohre können durch Stege rauchgasdicht verschweißt sein. Diese an sich bekannte Maßnahme erhöht wegen der Vergrößerung der Wärmeaustauschflächen noch die Durchsatzleistung. Auch können die Querschnitte von Feuerraum und zweitem Zug mehreckig sein, wobei dann auch die

zugehörigen Sammler diesen Querschnitten angepaßt sind. Auf diese Weise ist das Flammenzentrum des Brenners von den Wandflächen des Feuerraums im wesentlichen gleich weit entfernt; andererseits läßt sich aber auch der Querschnitt des Kessels den vorhandenen ■-. Eisenbahn- und Brückenprofilen optimal anpassen. Eine besonders günstige Ausführung ergibt sich, wenn der Feuerraumquerschnitt sechseckig und der Querschnitt des zweiten Zuges rechteckig ausgebildet ist, wobei die Querschnittsbreite der beiden direkt benachbarten Seitenwände von Feuerraum und zweitem Zug doppelt so groß ist wie die jeweilige Querschnittsbreite einer der übrigen Seitenwände.

Schließlich kann im Innen-Sammelring des einen Feuerraumbodens ein Brenner angeordnet und die Öffnung des Innen-Sammelringes des anderen Feuerraumbodens als Reinigungsöffnung ausgebildet sein.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden und anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläuterten Be-Schreibung. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Kessels teilweise im Schnitt bzw. aufgebrochen,

F i g. 2 eine Ansicht des Kessels gemäß F i g. 1 entsprechend der Schnittlinie H-H,

F i g. 3 einen Schnitt durch eine Feuerraumseitenfläche und

Fig.4 eine schematische Darstellung des Wasser-Naßdampf-Wegs durch den Kessel.

Wie man in F i g. 1 erkennen kann, ruht der erfindungsgemäße Kessel auf einem zweiachsigen Eisenbahnfahrgestell 2 und ist auf einem als Schlitten ausgebildeten Rahmen 4 gelagert. Im einzelnen besteht der Kessel aus einem Feuerraum 6, einem darüber J5 waagerecht angeordneten zweiten Zug 8 und einem innerhalb des zweiten Zuges 8 angeordneten Verdampfer 10.

Der Feuerraum 6 ist an seinem einen Ende mit einem Zweistoffbrenner 12 versehen, der in einer Öffnung 19 eines Innen-Sammelrings 18 für einen brennerseitigen Feuerraumboden 14 angeordnet ist. Dieser Feuerraumboden 14 weist ferner einen abgeschotteten Außen-Sammelring 16 auf, der mit dem Innen-Sammelring 18 über Querrohre 22 in Verbindung steht. In Fig.4 sind die einzelnen Abschottungen mit 20 bezeichnet. Unmittelbar neben dem Feuerraumboden 14 ist ein weiterer abgeschotteter ringförmiger Sammler 26 angeordnet, der mit dem Feuerraumboden 14 über eine Verbindungsleitung 24 verbunden ist.

Vom brennerseitigen ringförmigen Sammler 26 verlaufen waagerechte Längsrohre 28 zu einem das andere Ende des Feuerraumes 6 bildenden ringförmigen Sammler 32. Der gesamte Feuerraum 6 ist rauchgasdicht durch zwischen die Längsrohre 28 geschweißte Stege 30 abgeschlossen, wobei die Breite der Stege 30 je nach Lage der Längsrohre 28 verschieden sein kann. Vom abgeschotteten ringförmigen Sammler 32 führt eine weitere Verbindungsleitung 34 zu einem Außen- Sammelring 38 des zweiten Feuerraumbodens 36. Auch dieser Feuerraumboden 36 ist rri» einem Innen-Sammelring 40 versehen, der mit dem Außen-Sammelring 38 über Querrohre 42 in Verbindung steht Eine Verbindungsleitung 44 führt zu einem ringförmigen Eintrittssammler 46 für den über dem Feuerraum 6 angeordneten zweiten Zug 8, wobei ein weiterer ringförmiger Sammler 50 mit dem Sammler 46 über parallele Längsrohre 48 in Verbindung steht, die ebenfalls wie die Längsrohre 28 des Feuerraums durch Stege 30 rauchgasdicht verschweißt sind.

Eine weitere Verbindungsleitung 52 stellt eine Verbindung zwischen dem zweiten Zug 8 und dem Verdampfer 10 her, der aus einem Verdampfereintrittssammler 54, einem Verdampferaustrittssammler 58 und dazwischen angeordneten Schlangenrohren 56 besteht Vom Verdampferaustrittssammler 58 schließlich führt eine Dampfleitung 60 zur Verwendungsstelle für den erzeugten Dampf.

Der Rauchgasdurchtritt zwischen dem Feuerraum 6 und dem zweiten Zug 8 erfolgt an der Stelle des Gasdurchtrittes 72. An dieser Stelle sind die Stege 30 zwischen den Längsrohren 28 bzw. 48 des zweiten Zuges 8 fortgelassen. Der Austritt der Rauchgase in die Atmosphäre erfolgt an einem am Ende des zweiten Zuges 8 angeordneten Blechumkehrstück 74.

Der gesamte Kessel ist von einer wärme- und stoßelastischen Bandagierung 80 umgeben und kann um ein Kippgelenk 76 mittels einer Heb- und Senkvorrichtung 78 in eine senkrechte Lage gekippt werden, so daß der Kessel vollständig entleert werden kann und aus der Öffnung 41 das Waschwasser abgelassen werden kann. Insbesondere bei Betrieb mit Lagerstättenbrennstoff kann eine solche Reinigung häufig erforderlich sein.

In Fig.4 erkennt man den Weg vom Eintritt des Speisewassers in den Kessel bis zum Austritt des Naßdampfes in Richtung Bohrloch 62. Wie man erkennen kann, sind die Feuerraumböden 14 und 36 jeweils zweiflutig und im Gegenstrom durchströmt. Das gleiche gilt für die Längsrohre 28 des Feuerraums 6. Um dieses zu erreichen sind die einzelnen Außen- und Innen-Sammelringe 16, 18; 38, 40 jeweils mit entsprechenden Abschottungen 20 verschen.

Um den Dampfgehalt in der Dampfleitung 60 zwischen 3% und 95% einstellen zu können, sind für das Speisewasser ein Speisewasserregelventil 66 und für den Brenner 12 ein Brennstoffregelventil 68 vorgesehen, die beide gleichzeitig über einen Einfachverhältnisregler 70 verstellt werden, derart, daß entweder der Dampfgehalt erhöht wird, indem bei gleichem Speisewasserstrom der Brennstofffluß erhöht wird, oder aber, daß bei konstantem Brennstofffluß weniger Speisewasser in den Kessel geleitet wird. Im ersten Fall bleibt die Durchsatzleistung des Kessels gleich bei erhöhtem Dampfgehalt, während im zweiten Fall die Durchsatzleistung bei gleichzeitig erhöhtem Dampf gehalt sinkt.

Um den Dampfgehalt herabzusetzen, kann entsprechend verfahren werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Mobiler Naßdarapf-Zwangsdurchlaufdampferzeuger in Zweizugbauweise für die Beheizung im Erdboden lagernder Rohstoffe mit einem waagerechten Feuerraum mit stirnseitigen Feuerraumböden und mit einem oberhalb des Feuerraums waagerecht angeordneten zweiten Zug, wobei Feuerraum und zweiter Zug an ihren Wänden parallele, waagerechte und im Gegenstrom durchflossene Längsrohre aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsrohre (28, 48) im Feuerraum (6) und im zweiten Zug (8) jeweils in einer Richtung mehrflutig, also parallel aufgeteilt, mittels an ihren Enden angeordneten und die Strömungsumkehr für den Gegenstrom bewirkenden Sammlern (26, 32) geschaltet sind und daß die Feuerraumböden (14, 36) jeweils einen äußeren, durcii radiale Abschottungen (20) in mehrere Abschnitte aufgeteilten Außen-Sammelring (16, 38) und jeweils einen inneren, ebenfalls durch radiale Abschottungen in mehrere Abschnitte aufgeteilten Innen-Sammelring (18, 40) aufweisen, wobei die jeweiligen Außen- und Innen-Sammelringe (16, 18; 38, 40) durch parallele, mehrflutige und im Gegenstrom durchflossene Querrohre (22, 42) verbunden sind.

2. Mobiler Naßdampf-Zwangsdurchlaufdampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsrohre (28,48) und/oder Querrohre (22, 42) durch Stege (30) rauchgasdicht verschweißt sind.

3. Mobiler Naßdampf-Zwangsdurchlaufdampferzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte von Feuerraum (6) und zweitem Zug (8) mehreckig sind, wobei auch die zugehörigen Sammler (26, 32) diesen Querschnitten angepaßt sind.

4. Mobiler Naßdampf-Zwangsdurchlaufdampferzeuger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuerraumquerschnitt sechseckig und der Querschnitt des zweiten Zuges (8) rechteckig ausgebildet ist, wobei die Querschnittsbreite der beiden direkt benachbarten Seitenwände von Feuerraum (6) und zweitem Zug (8) doppelt so groß ist wie die jeweilige Querschnittsbreite einer der übrigen Seitenwände.

5. Mobiler Naßdampf-Zwangsdurchlaufdampferzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Innen-Sammelring (18) des einen Feuerraumbodens (14) ein Brenner (12) angeordnet ist und daß die öffnung (41) des Innen-Sammelrings (40) des anderen Feuerraumbodens (36) als Reinigungsöffnung ausgebildet ist.