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Überhitzerrohr. Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Heizrohrüberhitzer,
bestehend aus einem überhitzerrohr mit zwei nebeneinander herlaufenden Dampfwegen
mit benachbarten flachen Seiten und äußeren gekrümmten Seiten, das einen elliptischen
oder annähernd elliptischen Querschnitt hat und um seine Längsachse mehrfach schraubenförmig
verdreht ist, wobei die beiden Dampfwege auch aus zwei getrennten Längsrohren mit
elliptischem Querschnitt, «-elche zusammen in ihrer Längsrichtung mehrfach schraubenförmig
,gedreht sind, gebildet sein können.
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Es ist bekannt, Einzelrohre mit elliptischem Querschnitt, welche um
ihre Längsachse mehrfach verdreht sind, als Überhitzerrohre zu verwenden.
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Auch ist es bekannt, zwei nebeneinander herlaufende, gerade Halbrohre
mit benachbarten flachen Seiten als Merhitzerrohre zu verwenden.
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Die ersteren haben bei geringer Wandstärke nicht die für hohen inneren
Druck geeignete Form und versperren, als Heizrohrüberhitzer für den Hin- und Rückgang
des Dampfes nebeneinandergelegt, den Heizrohrquerschnitt. zu sehr, bzw. sie lassen
sich bei engen Heizrohren gar nicht unterbringen.
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Die bekannten geraden Halbrohre leiden besonders an der für hohen
inneren Druck und
dünner Wandstärke ungeeigneten Querschnittsform,
sie wälzen Dampf und Feuergase nicht um und haben keine große feuerberührte Oberüäclie,
wenn sie aneinanderliegen, oder sie bilden einen großen Aschefang, wenn man sie
mit Zwischenraum nebeneinanderlegt. Der neue Überhitzer soll diese Übelstände beseitigen.
Das Wesentliche bei ihm besteht also darin, daß die beiden Dampfwege eine möglichst
große, unmittelbar vom Feuer berührte Oberfläche haben, der Dampfstrom möglichst
geringe Dicke erhält, der Dampf und die Feuergase in Wirbelung gebracht werden und
die Wandstärke der überhitzerrohre gering ist.
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Der elliptische oder sichelförmige Querschnitt ist an sich keine geeignete
Form für hohen inneren Druck, noch dazu bei geringer Wandstärke.
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Durch die mehrfach schraubenförmige Verdrehung dieses Überhitzers
um die Längsachse umschlingen die äußeren gewölbten und daher gegen hohen inneren
Druck auch bei geringer Wandstärke widerstandsfähigen Mantelflächen sich gegenseitig
so, daß auch die zusammenliegenden flachen Wände der beiden Dampfwege am Ausweichen
durch den inneren Druck gehindert und versteift werden.
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Die Abb. i und ia zeigen eine beispielsweise Darstellung des überhitzerrohres
vor der Verdrehung um die Längsachse.
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Die dem inneren Dampfdruck nicht gut widerstehende Ellipsenform erhält
schon durch die Scheidewand b eine solche Festigkeitserhöhung, daß die Wandstärke
des Mantels a sehr gering gehalten werden kann; andererseits schafft die mit dem
Mantel in metallischer Verbindung stehende Scheidewand eine große zusätzliche innere
Wärmeübertragungsfläche.
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Die Dampfstromdicke ist sehr gering, und die äußere Fläche der beiden
vereinigten Dampfwege hat eine für schädliche Ascheansammlungen ungünstige Form.
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Die Abb. 2 und 2a zeigen die Ausführungsform des neuen Überhitzers,
nachdem die in Abb. i gezeigten-zusammengehörenden Dampfwege um ihre Längsachse
mehrfach schraubenförmig gedreht worden sind. Hierdurch wird die Wirbelung sowohl
des Dampfes als auch der Heizgase und eine ganz wesentliche weitere Verstärkung
der zusammengehörenden Dampfwege mit elliptischem Gesamtquerschnitt erreicht, so
daß die Wandstärke a stark vermindert werden kann.
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Da elliptische Rohre mit zusammenhängender oder loser Scheidewand
nicht überall hergestellt werden können, kann man gemäß der Erfindung auch zwei
entsprechend geformte halbelliptische oder sichelförmige Einzelleitungen
a' und a2 mit den Seiten aneinanderlegen, wie beispielsweise die Abb. 3 und
3a und .I und .da zeigen. In den Abb. 3 und 3a sind halbelliptische Einzelleitungen
mit flachen Trennwänden b' und b= vorhanden. In den Abb. d und .Ia sind die Einzelleitungen
sichelförtnig und die Trennwände b3 schwach konkav. Diese zusammengelegten Dampfrohre
werden um ihre gemeinsame Längsachse mehrfach gedreht, wie in den Abb. 5 und 5a
gezeigt.
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In den Abb. 6 und 6a sowie 7 und 7a ist gezeigt, wie die Verbindung
der beiden Dampfwege mit dem Zuführungsrohr und dem Abführungsrohr c und d an den
Enden vor oder nach der Verdrehung erfolgt.
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Am Ende x wird beispielsweise ein Teil der Trennwand b bzw. der beiden
Trennwände bl und b2 herausgeschnitten; darauf erfolgt das Zusammenfügen des Mantels
a oder der Mäntel a" und a2 in irgendeiner bekannten Weise durch Zusammendrücken
oder Umbördeln desselben mit nachfolgendem Verschweißen.
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Die Verbindung am Ende x kann natürlich auch durch Aufschweißen eines
entsprechend geformten Endstückes erfolgen.
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Am Ende y wird der Halbellipsen- oder Sichelquerschnitt beispielsweise
so aufgeweitet (Abb.6a), daß sich die kreisrunden oder oval gedrückten Zu- und Abführungsrohre
c und d der Ouerschnittsform der Dampfwege annähernd anpassen, um in bekannter Weise
miteinander verschweißt zu werden.
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Schließlich sei noch bemerkt, daß natürlich auch mehrere neben- oder
hintereinander geschaltete Dampfwege, wovon je zwei mit elliptischem Gesamtquerschnitt
gemäß der Erfindung in ein und demselben oder in mehreren Heizrohren angeordnet
werden können.