DE2813614C2 - Indirectly heated steam generator - Google Patents

Indirectly heated steam generator

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DE2813614C2 DE19782813614 DE2813614A DE2813614C2 DE 2813614 C2 DE2813614 C2 DE 2813614C2 DE 19782813614 DE19782813614 DE 19782813614 DE 2813614 A DE2813614 A DE 2813614A DE 2813614 C2 DE2813614 C2 DE 2813614C2
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Helmut 7100 Heilbronn Bälz
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BAELZ, HELMUT, 7100 HEILBRONN, DE
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    • 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

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Description

tritt am unteren Ende des rohrförmigen Mantels 5 außerhalb des Behälters 1 liegt, wird über die Länge b der von den Heizschlangen 6 gebildeten Heizfläche eine Auskühlung des Heizmittels erreicht, bevor dieses über eine Rücklaufleitung 02 in das Netz zurückströmt Das Maß dieser Auskühlung kann durch entsprechende Bemessung der Länge b der Heiziläche eingestellt werden.occurs at the lower end of the tubular jacket 5 outside the container 1, the heating medium is cooled over the length b of the heating surface formed by the heating coils 6 before it flows back into the network via a return line 02.The extent of this cooling can be determined by appropriate measurement the length b of the heating surface can be set.

Das in dem Raum 17 befindliche Speisewasser wird durch die übrige Heizfläche der Rohrschlangen 6 ι η aufgeheizt und schließlich zum Verdampfen gebracht. Das dabei erzeugte Dampf-Wasser-Gemisch gelangt über die oberhalb des Speisewasserspiegels 17 liegende, sich trichterförmig erweiternde Mündung des rohrförmigen Mantels 5 in einen als Dampfdom wirkenden Raum 19 des Behälters 1, vo won aus sich das unverdampfte Kesseiwasser nach unten absetzt, während der Dampf über den Dampf-Austrittsstutzen 2 und die Leitung 04 abströmtThe feed water located in the space 17 is ι η through the remaining heating surface of the pipe coils 6 heated up and finally made to evaporate. The resulting steam-water mixture arrives via the funnel-shaped widening mouth of the tubular, located above the feed water level 17 Shell 5 in a acting as a steam dome space 19 of the container 1, vo won from the unevaporated boiler water settles down while the steam flows out via the steam outlet connection 2 and the line 04

Der dem Speisewasser zugeordnete Raum 18 des Behälters 1 steht über die Speisewasser-Eintrittsöffnungen 12 mit dem von dem rohrförmigen Mantel 5 umschlossenen Raum 17 in Verbindung. Dadurch entsteht ein zusätzlicher Umlauf des Speisewassers, weil dieses über die Eintrittsöffnungen 12 wieder in den rohrförmigen! Mantel 5 eintritt und in dem Raum 17 der Verdampfung zugeführt wird. Die sich dadurch ergebende Turbulenz erhöht die Leistungsdichte des Dampferzeugers.The space 18 of the container 1 assigned to the feed water stands above the feed water inlet openings 12 with the space 17 enclosed by the tubular jacket 5 in connection. Through this there is an additional circulation of the feed water because it is returned to the via the inlet openings 12 tubular! Jacket 5 enters and is supplied to the evaporation in the space 17. The resulting Turbulence increases the power density of the steam generator.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist es 3« auch denkbar, den Eintrittsöffnungen 12 wenigstens eine Umwälzpumpe zuzuordnen, um damit eine Zwangsumwälzung des in dem Raum 18 befindlichen Speisewassers zu erzielen.In an embodiment not shown, it is 3 « it is also conceivable to assign at least one circulating pump to the inlet openings 12 in order to achieve a To achieve forced circulation of the feed water located in the space 18.

Während bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des Dampferzeugers lediglich ein rohrförmiger Mantel 5 mit darin angeordneten Heizschlangen 6 vorhanden ist, sind auch Anlagen denkbar, bei denen in einem Behälter 1 mehrere derartiger, jeweils von einem rohrförmigen Mantel 5 umschlossener, durch Heizschlangen oder dgl. gebildeter Heizvorrichtungen vorhanden sind. Auch kann sowohl in dem Raum 17 als auch in dem Raum 18 eine Zusatzheizeinrichtung vorgesehen sein, um die Dampferzeugung zu intensivieren bzw. um das Speisewasser vor der eigentlichen Verdampfung noch vorzuheizen.While in the illustrated embodiment of the steam generator only a tubular jacket 5 is present with heating coils 6 arranged therein, systems are also conceivable in which in one Container 1 several such, each enclosed by a tubular jacket 5, by heating coils Or the like. Formed heating devices are present. Also in the room 17 as an additional heating device can also be provided in space 18 in order to intensify the generation of steam or to preheat the feed water before the actual evaporation.

Die Niveauhöhe des Speisewassers in dem Behälter 1 kann bei 16 abgelesen werden; dem Behälter 1 kann ohne weiteres eine ebenfalls nicht weiter veranschaulichte Niveauregelung zugeordnet werden, die durch entsprechende Regelung der über die Leitung 03 erfolgenden Speisewasserzufuhr die Niveauhöhe des Speisewassers in dem Behälter 1 konstant hält.The level of the feed water in the container 1 can be read off at 16; the container 1 can can easily be assigned a level control, which is also not further illustrated, by corresponding regulation of the feed water supply taking place via line 03, the level of the Keeps feed water in the container 1 constant.

Der in der Figur mit a bezeichnete Abstand zwischen der Mündung des rohrförmigen Mantels 5 und der oberen den Raum 19 begrenzenden Wand des Behälters 1 kann — gegebenenfalls gemeinsam mit der mit b bezeichneten Länge der zur Auskühlung des Heizmittels dienenden Heizfläche der Heizschlangen 6 — derart gewählt werden, daß der Dampfzustand die Leistung und die Auskühlung des Heizmittels den jeweils geforderten Betriebsbedingungen optimal angepaßt sind.The designated in the figure by a distance between the mouth of the tubular shell 5 and the upper space 19 delimiting wall of the container 1 can - be selected such - optionally together with the b designated length of the serving for the cooling of the heating medium heating surface of the heating coils 6 that the steam condition, the performance and the cooling of the heating medium are optimally adapted to the required operating conditions.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Indirekt beheizter Dampferzeuger mit wenigstens einer von einem Heizmittel durchströmten Heizvorrichtung, die eine von dem zu verdampfenden Speisewasser umspülte Heizfläche aufweist, welche in einem Speisewasser und erzeugten Dampf enthaltenden Behälter angeordnet ist, wobei die Heizvorrichtung von einem im Behälter oberhalb des Speisewasserspiegels offenen und am anderen, unteren Ende verschlossenen rohrförmigen Mantel umgeben ist, der an wenigstens einer Stelle einen Einlaß für das unterhalb des Speisewasserspiegels einströmende Speisewasser aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Mantel (5) mit seinem unteren verschlossenen Teil (13) aus dem Behälter (1) vorragend angeordnet ist, and daß in dem vorragenden Teil derjenige Bereich der Heizfläche liegt, der die geringste Temperatur aufweist.Indirectly heated steam generator with at least one heating device through which a heating medium flows, which has a heating surface surrounded by the feed water to be evaporated, which is arranged in a container containing feed water and generated steam, the Heating device from one open in the tank above the feed water level and from the other, The tubular jacket closed at the lower end is surrounded by at least one point Has inlet for the feed water flowing in below the feed water level, thereby characterized in that the tubular jacket (5) with its lower closed part (13) from the container (1) is arranged protruding, and that that area of the heating surface which has the lowest temperature lies in the protruding part having. Die Erfindung betrifft einen beheizten Dampferzeuger mit wenigstens einer von einem Heizmittel durchströmten Heizvorrichtung, die eine von dem zu verdampfenden Speisewasser umspülte Heizfläche aufweist, welche in einem Speisewasser und erzeugten Dampf enthaltenden Behälter angeordnet ist, wobei die Heizvorrichtung von einem im Behälter oberhalb des Speisewasserspiegels offenen und am anderen, unteren Ende verschlossenen rohrförmigen Mantel umgeben ist, der an wenigstens einer Stelle einen Einlaß für das unterhalb des Speisewasserspiegels einströmende Speisewasser aufweist.The invention relates to a heated steam generator having at least one of a heating means flowed through heating device, which is a heating surface flushed by the feed water to be evaporated which is arranged in a container containing feed water and generated steam, the Heating device of one open in the container above the feed water level and the other, lower one End closed tubular jacket is surrounded, which at least one point has an inlet for the having feed water flowing in below the feed water level. Beispielsweise bei der Luftbefeuchtung in Klimaanlangen, die mit normalem Betnebsdampf oder mit Heißwasser beheizt sind, muß ein physiologisch unbedenklicher Reindampf erzeugt werden, der sich durch große Trockenheit auszeichnet. Eine solche Dampferzeugung zur Luftbefeuchtung in Klimaanlagen setzt außerdem eine größtmögliche Ausnutzung der Primär-Wärme, also des Wärmeinhaltes des Heizmittels, voraus, weil sonst die ganze Klimaanlage unwirtschaftlich wird. Insbesondere wenn die Primär-Wärme von einem Fernheizwerk geliefert wird, wird deshalb häufig eine bestimmte, verhältnismäßig niedrige Kondensat-Temperatur zwingend vorgeschrieben.For example, with air humidification in air conditioning systems that use normal steam or with Hot water are heated, a physiologically harmless pure steam must be generated, which characterized by great drought. Such steam generation for air humidification in air conditioning systems also sets the greatest possible utilization of the primary heat, i.e. the heat content of the heating medium, ahead, because otherwise the entire air conditioning system will be uneconomical. Especially when the primary heat is supplied by a district heating plant, is therefore often a certain, relatively low Condensate temperature mandatory. Bei einem aus der FR-PS 13 49104 bekannten Dampferzeuger der eingangs genannten Art kann die Kondensat-Temperatur deshalb nicht unter einen bestimmten Mindesttemperaturwert abgesenkt werden, weil der rohrförmige Mantel über seine gesamte Länge auf der Außenseite von dem Siedewasser umströmt ist, das sich in dem Ringraum zwischen dem rohrförmigen Mantel und der Behälterwandung befindet. Das unten einströmende Speisewasser wird durch Schikanen immer wieder gegen die von dem Siedewasser beheizte Mantelinnenwandung geleitet, mit dem Ergebnis, daß es gerade in dem unteren Bereich insbesondere dem in dem Ringraum enthaltenen Siedewasser Wärme entzieht. Dies hat zur Folge, daß es aufgeheizt wird und deshalb eine wirksame Kondensatauskühlung nicht mehr bewirken kann.In one from FR-PS 13 49104 known Steam generators of the type mentioned cannot therefore lower the condensate temperature below one certain minimum temperature value can be lowered because the tubular jacket over its entire length is flowed around on the outside by the boiling water, which is in the annular space between the tubular Coat and the container wall is located. The feed water flowing in from below is blocked by baffles again and again passed against the jacket inner wall heated by the boiling water, with the result that it draws heat from the boiling water contained in the annular space in particular in the lower area. As a result, it is heated up and therefore no effective condensate cooling is possible can do more. Bei einem anderen, aus der CH-PS 5 18 489 bekannten Dampferzeuger ist der nicht bis zu dem unteren Ende der Heizfläche reichende eigentlicheIn another, from the CH-PS 5 18 489 known steam generator is not up to the actual lower end of the heating surface ίοίο Verdampferteil in dem Behälter von einem Vorwärmtei? durch eine Leiteinrichtung getrennt, die verhindert, daß über eine Sprüheinrichtung eingeführtes kaltes Speisewasser in den Vorwärmteil eindringt. Wenn in den Vorwärmbereich unmittelbar kein Speisewasser eingeleitet wird, wie dies bei kleinen Dampfleistungen der Fall ist, befindet in dem Vorwärmbereich keine Auskühlung des Heizmediums mehr statt.Evaporator part in the container from a preheating part? separated by a guide that prevents Cold feed water introduced via a spray device penetrates the preheating section. If in the No feed water is introduced immediately in the preheating area, as is the case with small steam outputs Is the case, there is no longer any cooling of the heating medium in the preheating area. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Dampferzeuger zu schaffen, der eine größtmögliche Ausnutzung der Primär-Wärme dadurch erzielen läßt, daß eine möglichst vollständige Auskühlung des Heiz mittels bzw. seines Kondensats erfolgt.The object of the invention is to create a steam generator that makes the greatest possible use of the Primary heat can be achieved in that as complete a cooling as possible of the heating means or its condensate takes place. Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Dampferzeuger erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Mantel mit seinem unteren verschlossenen Teil aus dem Behälter vorragend angeordnet ist, und daß in dem vorragenden Teil derjenige Bereich der Heizfläche liegt, der die geringste Temperatur aufweist.To solve this problem, the steam generator according to the invention is characterized in that the tubular jacket is arranged with its lower closed part protruding from the container, and that that area of the heating surface which has the lowest temperature lies in the protruding part. Auf diese Weise wird erreicht, daß das zuströmende Speisewasser zunächst als Kühlmittel wirkt und damit seine auskühlende Wirkung auf das Primär-Heizmittel voll zur Wirkung bringen kann.In this way it is achieved that the inflowing feed water initially acts as a coolant and thus can bring its cooling effect on the primary heating medium to full effect. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Die Figur zeigt einen Dampferzeuger gemäß der Erfindung im axialen Schnitt, in einer Seitenansicht und in schematischer Darstellung.In the drawing, an embodiment of the subject matter of the invention is shown. The figure shows a steam generator according to the invention in axial section, in a side view and in schematic Depiction. Der Dampferzeuger weist einen geschlossenen Behälter 1 auf, an dem oben ein Dampf-Austrittsstutzen 2 angeordnet ist, der an eine schematisch angedeutete Dampfaustrittsleitung 04 angeschlossen ist. Am Boden des kesselartigen, zylindrischen Behälters 1 ist ein Fortsatz 3 kleineren Durchmessers angeschlossen, der bei 4 abgedichtet mit einem koaxial zu dem Behälter 1 angeordneten rohrförmigen Mantel 5 verbunden ist. Der rohrförmige Mantel 5 umschließt eine Anzahl sich über seine Länge erstreckender, parallel zueinander angeordneter Heizschlangen 6, die eine Heizvorrichtung biliien und über Rohre 7 und einen Rohrboden 8 mit einem Heizmittel-Eintrittsstutzen 9 verbunden sind, der an die bei 01 schematisch angedeutete Heizmittel-Vorlaufleitung angeschlossen ist. Die Heizschlangen 6 sind an ihrem anderen Ende mit einem Rohrboden 10 verbunden; sie münden in den von einer Abschlußhaube 11 umschlossenen Sammelraum für das ausgekühlte Heizmittel, der an die bei 02 schematisch angedeutete Rücklaufleitung für das Heizmittel angeschlossen ist. Der rohrförmige Mantel weist im Bereiche des Fortsatzes 3 rings um seinen Umfang verteilte Einlaßöffnungen 12 auf; er ragt mit einem Teil 13 über den Fortsatz 3 axial vor, wobei an seinem unteren Ende in der Nähe des Rohrbodens 10 ein Anschlußstutzen 14 für eine bei 03 schematisch angedeutete Speisewasserzuführleitung vorgesehen ist.The steam generator has a closed container 1, on which a steam outlet nozzle at the top 2 is arranged, which is connected to a steam outlet line 04 indicated schematically. On the ground the boiler-like, cylindrical container 1, an extension 3 of smaller diameter is connected to the is connected in a sealed manner at 4 to a tubular jacket 5 arranged coaxially with respect to the container 1. The tubular jacket 5 encloses a number extending over its length, parallel to one another arranged heating coils 6, which biliien a heating device and via tubes 7 and a tube sheet 8 are connected to a heating medium inlet connection 9, which is connected to the heating medium flow line indicated schematically at 01 connected. The heating coils 6 have a tube sheet 10 at their other end tied together; they open into the collecting space, which is enclosed by a cover 11, for the cooled Heating means which is connected to the return line for the heating means, indicated schematically at 02. The tubular jacket has in the region of the extension 3 distributed around its circumference Inlet openings 12; it protrudes axially with a part 13 over the extension 3, at its lower end In the vicinity of the tube sheet 10, a connecting piece 14 for a feed water supply line indicated schematically at 03 is provided. An dem Behälter 1 ist im Bereiche des Fortsatzes 3 noch ein Ablaßventil 15 angeordnet; außerdem ist der Behälter mit einer Anzeigevorrichtung 16 für den bei 170 dargestellten Speisewasserspiegel versehen.A drain valve 15 is also arranged on the container 1 in the region of the extension 3; besides is the Container provided with a display device 16 for the feed water level shown at 170. Dieser Dampferzeuger arbeitet wie folgt:
Aus der Vorlaufleitung 01 strömt Heizmittel, beispielsweise Dampf, über den Heizmittel-Eintrittsstutzen 9 und die Rohre 7 in die Heizschlangen 6 ein. Das Heizmittel überträgt dabei die Wärme auf das in dem von dem rohrförmigen Mantel 5 umschlossenen Raum 17 enthaltene Speisewasser, das aus der Leitung 03 über den Stutzen 14 im Gegenstrom zu dem Heizmittel in den Raum 17 eingespeist wird. Da der Speisewasserein-This steam generator works as follows:
Heating medium, for example steam, flows from the flow line 01 via the heating medium inlet connection 9 and the pipes 7 into the heating coils 6. The heating means transfers the heat to the feed water contained in the space 17 enclosed by the tubular jacket 5, which feed water is fed into the space 17 from the line 03 via the connection 14 in countercurrent to the heating means. Since the feed water
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