DE2753841A1

DE2753841A1 - Wasserrohrkessel mit einer vorrichtung zur abstuetzung von verschweissten rohrwaenden

Info

Publication number: DE2753841A1
Application number: DE19772753841
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr Ing Vorkauf
Original assignee: Erk Eckrohrkessel GmbH
Current assignee: Erk Eckrohrkessel GmbH
Priority date: 1977-10-29
Filing date: 1977-11-30
Publication date: 1979-05-31
Anticipated expiration: 1997-12-01
Also published as: DE2753841C2; DE2748650A1; DE2753841C3; DE2748650C2; DE2748650C3

Description

ERK Eckrohrkessel GmbH Berlin, den 29. November 1977 Davoser Straße 2 b E 255

looo Berlin 33

Wasserrohrkessel mit einer Vorrichtung

zur Abstutzung von verschweißten Rohrwänden

Die Erfindung betrifft einen Wasserrohrkessel mit einem rechteckigen, an seinen Wänden von lotrechten Rohren verkleideten Gaszug, in dem wenigstens zwei diesen durchsetzende Rohrbündel in unterschiedlichen Höhenlagen angeordnet sind, die aus nebeneinander liegenden lotrechten Rohrtafeln mit an den Wandrohren arbeitsmittelein- und -austrittsseitig angeschlossenen, aus mehreren U-förmig gebogenen, jeweils in einer Ebene liegenden Rohren mit waagerechten oder geneigten Rohrstrecken sowie diese verbindenden senkrechten Rohrstrecken und / oder aus schlangenförmig hin-und hergeführten, durch Rohrbogen verbundenen waagerechten Rohrstrecken bestehen, wobei die Achsen der Rohre in einer jeden Wand im wesentlichen gleichen Abstand zueinander haben und die Wandrohre Über in ihrer Achsrichtung verlaufende Flacheisenstreifen miteinander verbunden sind sowie an den den Wandrohren zunächst gelegenen senkrechten Rohrstrecken bzw. Rohrbogen der Rohrbündel wenigstens ein Flacheisensteg fest angebracht ist-, der mit dem ihm benachbarten Flacheisenstreifen zwischen zwei Wandrohren starr verbunden ist, nach Patent (Pat.-Anm.

P 27 48 65O.6).

Im Wasserkesselbau ist es Üblich, zur Aufnahme von auf die Rohrwände wirkenden Druck- und Zugkräften die Wände mit horizontalen Bandagen aus Profilträgern oder aus Rohren zu versteifen und zwischen an gegenüberliegenden Wänden befindliche Bandagen Stutzen einzusetzen, um die freie Länge der Bandagen zu verkürzen bzw. um eine seitliche Pressung

909822/0470

- A-

der Bandagen auf Zwischenwände zu vermeiden (GB-PS 1 o94 33o, DT-OS 2 o4o 4o9). Es ist ferner bekannt, eine Zuglenkwand zwischen Feuerraum und BerUhrungszug durch Rohre von BerUhrungsheizflächen gegen die Kesselrückwand abzustutzen (DT-AS 1 257 792); hierbei sind die Bandagen jedoch um den ganzen Kesselblock geführt.

Die Anordnung von den gesamten Kesselblock umschließenden Bandagen erhöht nicht nur den Materialbedarf und damit die Kosten, sondern macht auch Ausbildungen für die Bandagen erforderlich, die deren Bewegbarkeit unter der Einwirkung von Wärmedehnungen der Wände und der Bandagen seibst ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Abstützung von einander gegenüberliegenden ,Rohrwänden in Weiterbildung der mit dem Hauptpatent (Pat.-Anm. P 48 65o.o) zu lösenden Aufgabe zu schaffen, die es erlaubt, auf Bandagenträger an diesen Wänden verzichten zu können und den Aufbau des Wasserrohrkessels noch zu vereinfachen.

Die Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Wasserrohrkesse! der eingangs genannten Gattung mit den in den Ansprüchen angegebenen Mitteln und Maßnahmen erreicht.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen lotrechten Längsschnitt durch einen einzügigen Abhitzekessel nach einer

ersten Ausführung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 einen lotrechten Längsschnitt durch einen einzügigen Abhitzekessel nach einer

zweiten Ausführung gemäß der Erfindung;
Fig. 3 den Schnitt nach der Linie III - III in der Fig. 2 ;

Fig. 4 den Schnitt nach der Linie IV - IV in der Fig. 3 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 5 den Schnitt bzw. die Ansicht nach der Linie V - V in der Fig. 4.

-5 -

COPY 909822/0470

Der Wasserrohrkessel (Typ "Eckrohrkessel") von Fig. 1 hat einen rechteckigen Zug 1, der von Heizgasen von unten nach oben durchströmt wird und in dem Verdampfe rheizflächen 2 und 3 angeordnet sind. Der Zug ist an seinen vier Wänden von lotrechten Rohren 4, 4' verkleidet, die an ein unteres Verteilersystem 5 und oberes Sammlersystem 6 angeschlossen sind. Das Sammlersystem 6 steht mit der Dampfabscheidetrommel 7 in Verbindung, von der Fallrohre 8 zum Verteilersystem 5 führen. Zwischen dem Sammler- und Verteilersystem sind (nicht dargestellte) unbeheizte Rücklaufrohre angeordnet, die im Sammlersystem vorabgeschiedenes Wasser dem Verteilersystem unter Umgehung der Trommel 7 unmittelbar zuführen.

An den Front- und Rückwandrohren 4 sind die Verdampferheizflächen 2 arbeitsmittelein- und -austrittsseitig angeschlossen, die aus mehreren U-förmigen, (eweils in einer lotrechten Ebene liegenden Rohren mit horizontalen Rohrstrecken 2' und diese verbindenden vertikalen Rohrstrecken 2" bestehen. Die Rohre 4, 4' an den Gaszugwänden sind Flossenrohre und gasdicht miteinander verschweißt, wobei die Rohre an der einen Wand zu den Rohren der gegenüberliegenden Wand im wesentlichen um einen halben Achsabstand (halbe Rohrteilung) zueinander versetzt sind. Die miteinander verschweißten Flossen bilden zwischen den Rohren 4, 4' Flacheisenstreifen Io (Fig. 4 und 5).

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist mit den Wandrohren 4, 4' einer jeden Wand ein Heizflächen-Rohrbündel 2, 3 verbunden, wobei in unterschiedlichen Höhenlagen angeordnete Rohrbündel kreuzweise zueinander angeordnet sind. An den senkrechten Rohrstrecken 2" (bzw. 3", die nicht sichtbar sind) ist fe ein Flacheisensteg 11 angebracht, der den ihm zunächst gelegenen Flacheisenstreifen Io zwischen zwei Wandrohren 4, 4' durchsetzt und mit diesem starr verbunden ist.

Auf diese Weise sind einander gegenüberliegende Rohrwände 4, 4' miteinander verspannt oder gegeneinander versteift. Man erreicht dadurch, daß alle den rechteckigen Gaszug umschließenden Rohrwände auch ohne die sonst üblichen Bandagen gegen inneren Überdruck gesichert sind. Wasserrohrkessel gemäß der Erfindung sind demnach insbesondere mit

-6-

i\ copy

909822/0470

Vorteil als Abgaskessel hinter Dieselmotoren und auch Gasturbinen einzusetzen, bei welchen durch Nachexplosionen starke Überdrücke im Gaszug auftreten können.

Wenn bei einem Wasserrohrkessel nach Fig. 1 an jeder Wand ein Heizflächenbündel ein- und austrirtsseitig angeschlossen ist, so hat jedes Wandrohr/ RohrbUndel-System im wesentlichen den gleichen Widerstand, was sich vorteilhaft auf die Dimensionierung der Zu- und Ableitungsrohre (Verteiler- und Sammlersystem) auswirkt.

Bei dem Wasserrohrkessel nach Fig. 2 geht von den Wandrohren 4 je ein Rohrbündel 2a ab, die, wie vorher beschrieben wurde, zusammen die gegenüberliegenden Wände 4 gegeneinander versteifen. An den Rohren 4' der anderen beiden Wände sind Heizflächen nicht angeschlossen, vielmehr ist zwischen den Rohrbündel η 2a eine Zwang laufheizf lache 3a aus Rohrtafeln mit schlangenförmig hin- und hergeführten, durch Rohrbogen 3" verbundenen waagerechten Rohren 3' angeordnet, deren Rohre mit einem außerhalb der KesseIummantelung liegenden Verteiler 12 und Sammler 13 verbunden sind (Fig. 3). An den Rohrbogen 3" ist ein Flacheisensteg 11' angebracht, der wieder mit dem Flacheisenstreifen Io zwischen zwei Wandrohren starr verbunden ist. Hierdurch werden jeweils zwei gegenüberliegende Wände 4' gegeneinander versteift.

Die Rohrsysteme 2a, 4 können damit in ihrer Gestalt vollkommen gleich ausgebildet werden, was die Fertigung und Lagerhaltung begünstigt; beim Einbau wird lediglich das eine System kopfstehend zum anderen angeordnet. Um auch hier gleiche Zu- und Ableitungen für die Rohre 4, 4' erhalten zu können, werden die Widerstände der Rohre 4' denen der Rohre 4, z.B. durch Drosselblenden, angepaßt.

Die Anordnung einer die Wände 4' gegeneinander versteifenden Zwanglaufheizfläche 3a hat den Vorteil, daß diese kleinere Rohrdurchmesser erhalten kann, so daß die Rohrschlangen 3' zwischen den Flacheisenstreifen oder Flossenstegen Io der Wandrohre 4' hindurchgesteckt wenden können (Fig. 4). Als weiterer Vorteil wird erreicht, daß zur etwaigen Auswechslung von Rohren allenfalls an drei Seiten des Kessels Platz benötigt wird.

-7-

909822/0470

Während bei dem Wasserrohrkessel nach Fig. 1 die Wandrohre 4, 4' an gegenüberliegenden Wunden um einen halben Achsabstand zueinander versetzt sind, sind sie bei dem Kessel nach Fig. 2 miteinander fluchtend angeordnet (Fig. 3).

Vorzugsweise durchragen die Flacheisenstege 11, 11' die Flacheisenstreifen Io zwischen den Rohren 4 4' und sind mit diesen Streifen auf der Gaszugaußenseire verschweißt.

Bei den U-förmigen Rohrbündeln können, um die Versteifungs- oder StUrzkraft zu erhöhen, die lotrechten Rohrstrecken 2" miteinander in waagerechter Richtung verbunden sein, und diese Verbindungen können in Ihrer Verlängerung den den Flachelsenstreifen Io durchsetzenden Steg bilden.

909822/0470

Claims

ERK Eckrohrkessel GmbH Berlin, den

Dovoser Straße 2 b E 255

looo Berlin 33

29. hEverSber 1977

Patentansprüche

asserrohrkessel mit einem rechteckigen, an seinen Wänden von lotrechten Rohren verkleideten Gaszug, in dem wenigstens zwei diesen durchsetzende Rohrbündel in unterschiedlichen Höhenlagen angeordnet sind, die aus nebeneinander liegenden lotrechten Rohrtafeln mit an den Wandrohren arbeitsmittelein- und -austrittsseitig angeschlossenen, aus mehreren U-förmig gebogenen, jeweils in einer Ebene liegenden Rohren mit waagerechten oder geneigten Rohrstrecken sowie diese verbindenden senkrechten Rohrstrecken und / oder aus schlangenförmig hin- und hergeführten, durch Rohrbogen verbundenen waagerechten Rohrstrecken bestehen, wobei die Achsen der Rohre in einer jeden Wand im wesentlichen gleichen Abstand zueinander haben und die Wandrohre über in ihrer Achsrichtung verlaufende Flacheisenstreifen miteinander verbunden sind sowie an den den Wandrohren zunächst gelegenen senkrechten Rohrstrecken bzw. Rohrbogen der Rohrbündel wenigstens ein Flacheisensteg fest angebracht ist, der mit dem ihm benachbarten Flacheisenstreifen zwischen zwei Wandrohren starr verbunden ist, nach Patent (Pat.-Anm. P 27 48 65o.6), dadurch gekennzeichnet, daß in unterschiedlichen Höhenlagen befindliche Rohrbündel (2, 3; 2a, 3a) jeweils kreuzweise zueinander angeordnet sind.

'. Wasserrohrkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines (3a) der Rohrbündel an ein Zwanglaufsystem für das Arbeitsmittel angeschlossen ist.

- 2-

ORIQINAL INSPbCiED 909822/0470

3. Wasserrohrkessel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das an das Zwanglaufsystem angeschlossene Rohrbündel (3a) zwischen zwei im Naturumlauf durchströmten Rohrbündeln (2a) angeordnet ist, die jeweils an den Rohren (4) von einander gegenüberliegenden Wänden angeschlossen sind.

4. Wasserrohrkessel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungswiderstand der von Heizflächenanschlüssen freien Rohre (4') dem der Heizflächen tragenden Rohre (4) angepaßt ist.

909822/0470