DE2918835C3 - Zwangdurchlauf-Dampferzeuger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zwangdurchlauf-Dampferzeuger mit zwei durch eine doppelte Mittelwand getrennten Flammenräumen, die in einem gemeinsamen Zug mit Berührungsheizflächen münden und die zusätzlich zu ihren jeweils drei Außenwänden auch im Bereich ihrer gemeinsamen Mittelwand fortlaufend durch gleichmäßig steigend gewickelte Rohre gebildet sind, wobei die im Bereich der Außenwände der beiden Flammenräume endenden Rohre zur Bildung der Umfassungswände des gemeinsamen Zuges senkrecht verlaufen.

Ein Zwanglauf-Dampferzeuger der voranstehend beschriebenen Art ist aus der DE-OS 22 51 396 bekannt Bei diesem Dampferzeuger enden sämtliche Rohre, die über die Mittelwand geführt werden, in den Seitenwänden. Die Mittelwand wird von einer Versteifungskonstruktion getragen, die als vertikal belastete Tragkonstruktion im Kcsselgerüst außerhalb der Flammenräume abgestützt bzw. aufgehängt ist.

Eine derartige Versteifungskonstruktion ist nicht nur konstruktiv aufwendig, sondern erfordert neben einer Zwangskühlung die Verwendung sogenannter Konstanthänger. Die Zwangskühlung ist erforderlich, damit in der Versteifungskonstruktion durch die Wärmebelastung während des Betriebes des Dampferzeugers keine Verformungen auftreten. Eine derartige Zwangskühlung ist aufwendig, da auch bei einem Ausfall oder einem

Abschalten des Dampferzeugers oder des Stromnetzes die Zwangskühlung zur Vermeidung irreparabeler Schäden aufrechterhalten werden muß. Da trotz der Zwangskühlung Dehnungsdifferenzen zwischen Kesselwand und Aufhängekonstruktion nicht vermieden werden können, ist der Einsatz der Konstanthalter erforderlich, die ebenfalls aufwendig und damit teuer sind und dann problematisch werden, wenn das angenommene Gewicht der Mittelwand bei einem kohlebefeuertcn Kessel durch unterschiedliche Verschmutzung der Rohrwände vom tatsächlichen Wandgewicht abweicht Weitere Nachteile der bekannten Konstruktion bestehen darin, daß die durch die Zwangskühlung des Querträgers abgeführte Wärme nur dann zurückgewonnen werden kann, wenn ein Teil der Verbrennungsluft für den Dampferzeuger im Bereich des Kesselhausdaches angesaugt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zwangdurchlauf-Dampferzeuger der eingangs be schriebenen Art zu schaffen, der die voranstehend beschriebenen Nachteile der bekannten Konstruktionen vermeidet und bei dem die doppelte Mittelwand ohne den Aufwand einer zusätzlichen Zwangskühlung und ohne eine aufwendige Tragkonstruktion mit außerhalb der Fiammenräume liegenden Konstanthängern aufgehängt ist

Zur Lösung dieser Aufgabenstellung sind die im Bereich der doppelten Mittelwand endenden Rohre im gemeinsamen Zug oberhalb der Flammenräume zu Tragschotten aus senkrecht verlaufenden Rohren zusammengefaßt, durch welche die doppelte Mittelwand an der Decke des Dampferzeugers aufgehängt ist Mit dieser eifindungsgemäßen Anordnung wird nicht nur der Vorteil erzielt, daß auch die Membranwände der Mittelwand aus gleichmäßig steigend angeordneten Rohren entsprechend den Außenwänden gebildet sind, sondern daß auch die Aufhängung der zu Beginn des gemeinsamen Zuges endenden Mittelwand entsprechend der Aufhängung der in die Umfassungswände des gemeinsamen Zuges übergehenden Außenwände gekühlt wird, so daß sich eine über dem gesamten Kesselquerschnitt gleichmäßige Temperatur und damit Ausdehnung ergibt, so daß keinerlei Dehnungsdifferenzen auftreten, obwohl die Mittelwand am oberen Ende der Flammenräume endet Die erfindungsgemäß innerhalb des Berührungszuges liegende Aufhängung der Mittelwand verhindert somit bereits das Entstehen von Temperaturdifferenzen zwischen Aufhängung und Kesselwänden, wodurch nicht nur der Einsatz einer aufwendigen Konstruktion für eine Zwangskühlung der Tragkonstruktion sowie für die Tragkonstruktion selbst vermieden wird, sondern auch erhöhte Fertigungskosten entfallen, wie sie bisher für unterschiedliche Rohrteilungen zwecks Bildung der Mittelwand erfor derlich waren. Erfindungsgemäß wird somit die Konstruktion eines Zwangdurchlauf-Dampferzeugers mit zwei durch eine doppelte Mittelwand getrennten Flammenräumen und einem gemeinsamen Berührungszug erheblich vereinfacht Weiterhin wird ein Wärme- verlust durch die Zwangskühlung der Tragkonstruktion für die Mittelwand vermieden. Schließlich entfällt das Problem des Dehnungsausgleichs, auch bei wechselnder Verschmutzung der Rohrwände.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind am oberen Abschluß der doppelten Mittelwand Ausgleichssammler angeordnet, so daß sich eine besonders einfache Zusammenfassung der vom Arbeitsmittel durchströmten Rohre der Mittelwand zu

Tragschotten ergibt, die als Berührungsheizflächen im gemeinsamen Zug des Dampferzeugers senkrecht nach oben verlaufen.

Für eine erfindungsgemäße Weiterbildung wird vorgeschlagen, jedes Tragschott jeweils zur Hälfte aus Rohren eines der beiden Flammenräume zu bilden, wodurch sich eine zur senkrechten Mittelebene der doppelten Mittelwand symmetrische Lastverteilung ergibt

Bei einer praktischen Ausgestaltung der Erfindung sind die die Tragschotten bildenden Rohre jeweils durch Schotträger zusammengefaßt die quer zur Längserstreckung der doppelten Mittel wand unterhalb des oberen sattelförmigen Abschlusses der Mittelwand liegen und mittels mindestens eines über die gesamte Länge der Mittelwand verlaufenden Verbindungsträgers miteinander verbunden sind. Hierdurch ergibt sich eine besonuers einfache Konstruktion für die Verbindung der in Längserstreckung der Miitelwand im Abstand zueinander liegenden Tragschotten.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Zwangdurchlauf-Dampferzeugers schematisch dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht des Dampferzeugers im Bereich der beiden Flammenräume und

F i g. 2 eine vergrößerte und detailliertere Darstellung des oberen Endes der doppelten Mittelwand.

Der Zwangdurchlauf-Dampferzeuger besitzt zwei gleich große Flammenräume 1 und 2, die durch eine doppelte Mittelwand 3 voneinander getrennt sind und in einem gemeinsamen Zug 4 münden, in welchem Berührungsheizflächen angeordnet sind. Diese sind der besseren Übersichtlichkeit wegen in F i g. 1 nicht dargestellt. Die beiden Flammenräume 1 und 2, deren Wände als Strahlungsheizflächen ausgebildet sind, bilden nach unten einen Trichter 5 mit einem Aschetrichterschlitz 5a. Außerdem sind in den Flammenräumen 1 und 2 Brenneröffnungen 6 angeordnet.

Sowohl die Außenwände la bzw. 2ader Flammenräume 1 und 2 als auch die doppelte Mittelwand 3 sind durch aus gasdicht miteinander verschweißten Rohren hergestellte Membranwände gebildet, wobei diese Rohre gleichmäßig steigend gewickelt sind. Dies ergibt sich aus Fi g. 1, in der mehrere einzelne Rohre sowohl im Bereich der Außenwände Xa und 2a als auch im Bereich der doppelten Mittelwand 3 strichpunktiert eingezeichnet sind. Die Rohranordnung und Rohrteilung ist somit bei den Membranwänden der Außenwände 1 a und 2a und der doppelten Mittelwand 3 gleich.

Während die Rohre der Außenwände Xa und 2a am oberen Abschluß der Flammenräume 1 und 2 in Membranwände übergehen, welche die Umfassungswände 4a des gemeinsamen Zuges 4 bilden und aus senkrecht verlaufenden Rohren bestehen, endet die doppelte Mittelwand 3 beim Beginn des gemeinsamen Zuges 4. Die im Bereich des oberen Endes der Mittelwand 3 endenden Rohre der die Mittelwand 3 bildenden Membranwände sind zu Tragschotten 7 zusammengefaßt, die im Abstand und parallel zueinander aus dem oberen Sattelförmigen Abschluß 3a der Mittelwand 3 heraustreten und ebenfalls aus senkrecht verlaufenden Rohren gebildet sind.

Um den Übergang zwischen den gleichmäßig steigend gewickelten Rohren der Außenwände Xa und 2a sowie Mittelwand 3 in die senkrecht verlaufenden Rohre der Umfassungswände 4a bzw. Tragschotten 7 zu erleichtern und gleichzeitig einen Druck- und Temperaturausgleich zwischen benachbarten Rohren zu erzielen, sind am Übergang zwischen den gewickelten Rohren und den senkrecht verlaufenden Rohren Ausgleichssammler 8 angeordnet, die schematisch in Fig. 1 zu erkennen sind. Die Außenwände Xa und 2a der Flammenräume 1 und 2 sind an den senkrecht verlaufenden Rohren der Umfassungswände 4a des gemeinsamen Zuges 4 aufgehängt Die Rohre der doppelten Mittelwand 3 hängen an den senkrecht verlaufenden Rohren der Tragschotten 7. Auf diese Weise ist die Tragkonstruktion sowohl für die Außenwände Xa und 2a als auch für die Mittelwand 3 vom Arbeitsmittel durchströmt, so daß sich zwischen den einzelnen Membranwänden keine Temperaturunterschiede ergeben. Hierdurch werden unterschiedliche Dehnungen zwischen den einzelnen Wänden ausgeschaltet.

Die vergrößerte Darstellung des oberen Abschlusses

^5 der Mittelwand 3 in Fig.2 zeigt die unterhalb des Sattels 3a der Mittelwand 3 parallel zueinander verlaufenden beiden Ausgleichssammler 8, in denen die steigenden Rohre der die doppelte Mittelwand 3 bildenden Membranwände münden. An die Oberseite der beiden Ausgleichssammler 8 sind die senkrecht verlaufenden Rohre der Tragschotten 7 angeschlossen, wobei beim dargestellten Ausführungsbeispiel jedes Tragschott 7 aus achtzehn Rohren gebildet ist Neun dieser Rohre sind mit dem Ausgleichssammler 8 der einen Membranwand und die anderen neun Rohre mit dem Ausgleichssammler 8 der anderen Membranwand verbunden, wie die Darstellung in F i g. 2 deutlich zeigt. Auf diese Weise ergibt sich eine gleichmäßige Aufnahme der aus der doppelten Mittelwand 3 herrührenden Lasten durch die Tragschotten 7.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die die Tragschotten 7 bildenden Rohre jeweils durch Schottträger 9 zusammengefaßt, die quer zur Längserstrekkung der doppelten Mittelwand 3 unterhalb des Sattels 3a verlaufen. Diese parallel und im Abstand zueinander liegenden Schottträger 9 sind durch zwei parallel zueinander verlaufende Verbindungsträger 10 miteinander verbunden, so daß sich unterhalb des Sattels 3a der doppelten Mittelwand 3 eine formsteife Tragkonstruk· tion ergibt, die an den senkrechten Rohren der Tragschotten 7 hängt. An diese Tragkonstruktion ist über Aufhängeanker 11 und Aufhängeträger 12 mindestens ein Paar von Bandagenträgern 13 aufgehängt, die durch Querträger miteinander verbunden sind. Diese Bandagenträger 13 und Querträger 14 bilden eine formschlüssige Aussteifung des Zwischenraumes zwischen den beiden Membranwänden der Mittelwand 3, damit diese Membranwände den in den beiden Flammenräumen 1 und 2 herrschenden Druck ohne Verformung aufnehmen können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Zwangdurchlauf-Dampferzeuger mit zwei durch eine doppelte Mittelwand getrennten Flammenräumen, die in einem gemeinsamen Zug mit Berührungsheizflächen münden und die zusätzlich zu ihren jeweils drei Außenwänden auch im Bereich ihrer gemeinsamen Mittelwand fortlaufend durch gleichmäßig steigend gewickelte Rohre gebildet sind, wobei die im Bereich der Außenwände der beiden Flammenräume endenden Rohre zur Bildung der Umfassungswände des gemeinsamen Zuges senkrecht verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich der doppelten Mittelwand (3) endenden Rohre im gemeinsamen Zug (4) oberhalb der Flammenräume (1, 2) zu Tragschotten (7) aus senkrecht verlaufenden Rohren zusammengefaßt sind, durch welche die doppelte Mittelwand (3) an der Decke des Dampferzeugers aufgehängt ist

2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Abschluß der doppelten Mittelwand (3) Ausgleichssammler (8) angeordnet sind.

3. Dampferzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Tragschott (7) jeweils zur Hälfte aus Rohren eines der beiden Flammenräume (1,2) gebildet ist

4. Dampferzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Tragschotten (7) bildenden Rohre jeweils durch Schottträger (9) zusammengefaßt sind, die quer zur Längserstrekkung der doppelten Mittclwand (3) unterhalb des oberen sattelförmigen Abschlusses (3a) der Mittelwand (3) liegen und mittels mindestens eines über die gesamte Länge der Mittelwand (3) verlaufenden Verbindungsträgers (10) miteinander verbunden sind.