DE3914077A1 - Grosswasserraumkessel in dreizugbauweise - Google Patents
Grosswasserraumkessel in dreizugbauweiseInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B7/00—Steam boilers of furnace-tube type, i.e. the combustion of fuel being performed inside one or more furnace tubes built-in in the boiler body
- F22B7/12—Steam boilers of furnace-tube type, i.e. the combustion of fuel being performed inside one or more furnace tubes built-in in the boiler body with auxiliary fire tubes; Arrangement of header boxes providing for return diversion of flue gas flow
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
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- F22B37/06—Flue or fire tubes; Accessories therefor, e.g. fire-tube inserts
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Description
Die Erfindung betrifft einen Großwasserraumkessel nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Bei Großwasserraumkesseln in Dreizugbauweise, bei denen sich
an einen ersten Flammrohrzug zwei weitere Rohrzüge anschlie
ßen, bestehen der zweite und der dritte Zug aus Glattrohren.
Da diese Glattrohre rauchgasseitig relativ niedrige Wärme
übergangszahlen haben, muß sehr viel Heizfläche eingebaut
werden. Es sind sehr viele Rohre erforderlich, was den Kes
sel verteuert.
Es soll ein Großwasserraumkessel geschaffen werden, dessen
zweiter und dritter Zug eine höhere Effektivität besitzt als
das bei den bisherigen Kesseln der Fall ist. Der stärkere
Wärmeübergang in diesen beiden Zügen soll durch spezielle
Maßnahmen genutzt werden.
Der erfindungsgemäße Großwasserraumkessel besitzt das im
Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannte Merkmal.
Bei Kesseln kleiner Leistung sind Züge aus Turbulenzrohren
an sich bekannt. Solche Züge wurden jedoch noch nicht bei
Großwasserraumkesseln in Dreizugbauweise eingesetzt, weil
man bisher hierfür Glattrohre für geeigneter hielt. Durch
den Einsatz der Turbulenzrohre wird jetzt infolge der höhe
ren Wärmeübergangszahlen wesentlich weniger Heizfläche für
den gewünschten Wärmeabbau benötigt. Es werden für diesen
Zweck somit weniger Rohre erforderlich, wodurch die Her
stellkosten deutlich reduziert sind.
Da die Länge des zweiten und dritten Zuges von der Länge des
Flammrohres abhängig ist, muß bei der Gestaltung der Turbu
lenzrohre in den beiden Zügen hierauf Rücksicht genommen
werden. So ist es möglich, die beiden Züge ganz oder teil
weise mit Turbulenzrohren auszurüsten. Bei Turbulenzrohren
im 3. Zug würde es sich wegen des starken Wärmesbbaues bei
spielsweise empfehlen, den 2. Zug nach wie vor mit Glattroh
ren auszurüsten, die jedoch einen größeren Durchmesser be
sitzen können als heute üblich. Dadurch werden Herstellko
sten gespart, und außerdem sind diese größeren Rohre leich
ter zu reinigen. Dabei können die Rohre des 3. Zuges entwe
der auf der ganzen Länge mit Turbulenzerzeugern ausgerüstet
sein, oder sie können nur in ihrem hinteren Teil solche Tur
bulenzerzeuger besitzen, während der vordere Teil als Glatt
rohr ausgebildet ist.
Der gewünschte Wärmeabbau ist dadurch zu erreichen, daß die
Turbulenzerzeuger mehr oder weniger stark ausgebildet sind.
Als Turbulenzerzeuger kommen die bekannten Einprägungen in
den Wänden oder eingeschobene Turbulatoren in den Rohren in
Frage.
Außer dem teilweisen Belegen der beiden Züge mit Turbulenz
rohren ist es auch möglich, beide Züge vollständig mit Tur
bulenzrohren auszurüsten und einen größeren Rohrdurchmesser
zu wählen als es bisher üblich ist. Der Rohrdurchmesser ist
dabei so festzulegen, daß gerade der gewünschte Wärmeabbau
mit den bestimmten Rauchgastemperaturen am Ende des 3. Zuges
erreicht werden. Die Gestaltung und Bemessung der Turbulenz
rohre ist durch Berechnungen und Versuche ohne Schwierigkei
ten möglich. Der vergrößerte Rohrdurchmesser besitzt den ge
wünschten Nebeneffekt, daß ein erheblicher Anteil an Wärme
durch Strahlung übertragen wird. Wenige große Rohre verursa
chen zudem deutlich geringere Fertigungskosten, und sie sind
leichter zu reinigen.
Man kann auch beide Züge mit Turbulenzrohren des derzeit üb
lichen Durchmessers ausrüsten und den dadurch bedingten
stärkeren Wärmeabbau anderweitig nutzen. In einem solchen
Fall ist nämlich die Gesamtheizfläche der beiden Züge für
einen normalen Wärmeabbau zu groß, d.h. es steht Heizfläche
zur Verfügung, die anderweitig genutzt werden kann. Zu die
sem Zweck kann man den 3. Zug in einem vom Wasserraum ge
trennten, von Speise- bzw. Rücklaufwasser durchströmten Raum
anordnen. Der gewünschte Temperaturabbau der Rauchgase wird
bereits im Flammrohr und im 2. Zug erreicht, so daß in der
vorderen Wendekammer das Temperaturniveau vorhanden ist, das
bei den heute üblichen Konstruktionen mit Glattrohren erst
am Ende des 3. Zuges vorliegt.
Durch die Anordnung des 3. Zuges in einem separaten, bei
spielsweise durch einen Blechmantel abgeteilten Raum wird
hier weitere Wärme übertragen. Auf diese Art und Weise wird
der 3. Zug zu einem Economiser. Das ist auch der Fall wenn
der 3. Zug aus Turbulenzrohren in einem separaten Raum ange
ordnet ist, der in einem oder mehreren Aggregaten außerhalb
des Kessels liegt. Das Kesselspeisewasser bzw. das Rücklauf
wasser durchströmt dann diese Aggregate im Gegenstrom zu den
Rauchgasen in den Turbulenzrohren. Dieser Zug ist somit ein
Abgaswärmenutzer.
Die beigefügte Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Er
findung dar. Es zeigen:
Fig. 1 Einen Längsschnitt durch einen Kessel mit inte
griertem 2. und 3. Zug,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Kessel mit außenlie
gendem 3. Zug und
Fig. 3 die Ansicht des Kessels nach Fig. 2 von links.
Der Großwasserraumkessel besitzt ein Flammrohr 1 ab 1. Zug,
eine hintere Wendekammer 2 mit anschließenden Rauchrohren 3
als 2. Zug und eine vordere Wendekammer 4 mit anschließenden
Rauchrohren 5 als 3. Zug, den die Rauchgasse bei dem Rauch
gas-Austritt 6 verlassen. Dem wasserseitigen Anschluß dient
ein Speisewassereinlauf bzw. Kesselrücklauf 7 und ein Dampf
austritt bzw. Kesselvorlauf 8.
Das wesentliche an der Erfindung besteht darin, daß die
Rauchrohre 3, 5 des 2. und 3. Zuges ganz oder teilweise über
die volle oder eine begrenzte Länge aus Turbulenzrohren be
stehen, wobei sie hinsichtlich der Anzahl und Gestaltung der
Turbulenzerzeuger und der Rohrdurchmesser auf den zu erwar
tenden Wärmeabbau abgestimmt sind. Sollen nur Turbulenzrohre
des üblichen geringen Durchmessers eingesetzt werden, dann
kann der 3. Zug als Abgaswärmenutzer verwandt werden. Fig.
3 zeigt die Rauchrohre 5 des 3. Zuges in außenliegenden Ag
gregaten mit dem Speisewassereinlauf bzw. Kesselrücklauf 7
und dem am Kesselkörper angeordneten Dampfaustritt bzw. Kes
selvorlauf 8.
Fig. 1a-d zeigen Variationen des 2. und 3. Zuges, näm
lich:
Fig. 1a den 3. Zug 5 mit Turbulenzrohren bisher üblichen,
kleinen Durchmessers und den 2. Zug 3 mit Glattrohren größe
ren Durchmessers;
Fig. 1b den 2. und 3. Zug 3 und 5 mit Turbulenzrohren grö
ßeren Durchmessers;
Fig. 1c den 2. und 3. Zug 3 und 5 mit Turbulenzrohren klei
nen Durchmessers, wobei die Züge durch einen Blechmantel in
nerhalb des Kessels zur Ausbildung eines separaten Wärmetau
scherraumes getrennt sind und
Fig. 1d den 2. und 3. Zug 3 und 5 mit Turbulenzrohren klei
nen Durchmessers, wobei die Züge räumlich getrennt in unter
schiedlichen Wassermänteln liegen.
Claims (7)
1. Großwasserraumkessel in Dreizugbauweise mit einem Flamm
rohr (1. Zug), einem an eine hintere Wendekammer sich
anschließenden Rauchrohrzug (2. Zug) und einem an eine
vordere Wendekammer sich anschließenden weiteren Rauch
rohrzug (3. Zug),
dadurch gekennzeichnet, daß der 2. Zug (3) und/oder der
3. Zug (5) ganz oder teilweise mit Turbulenzrohren aus
gerüstet sind.
2. Großwssserraumkessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Turbulenzrohre unter
schiedlich stark wirkende Turbulenzeinrichtungen in Form
von Einprägungen an den Wänden oder von eingeschobenen
Turbulatoren besitzen.
3. Großwasserraumkessel nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Turbulenzeinrichtungen
nur auf einer Teillänge der Turbulenzrohre vorhanden
sind.
4. Großwasserraumkessel nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Turbu
lenzrohre auf den gewünschten Wärmeabbau in den 3 Zügen
eingestellt ist.
5. Großwasserraumkessel nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der 3. Zug in einem vom Was
serraum getrennten, von Speise- bzw. Rücklaufwasser im
Gegenstrom zu den Rauchgasen durchströmten Raum angeord
net ist.
6. Großwasserraumkessel nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Raum durch einen Blech
mantel abgeteilt innerhalb des Kessels angeordnet ist.
7. Großwasserraumkessel nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Raum in einem oder mehre
ren Aggregaten außerhalb des Kessels liegt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893914077 DE3914077A1 (de) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | Grosswasserraumkessel in dreizugbauweise |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893914077 DE3914077A1 (de) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | Grosswasserraumkessel in dreizugbauweise |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3914077A1 true DE3914077A1 (de) | 1990-10-31 |
Family
ID=6379688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893914077 Ceased DE3914077A1 (de) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | Grosswasserraumkessel in dreizugbauweise |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3914077A1 (de) |
Cited By (1)
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- 1989-04-28 DE DE19893914077 patent/DE3914077A1/de not_active Ceased
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BABCOCK-VKW-INDUSTRIEKESSEL GMBH, 4200 OBERHAUSEN, |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BABCOCK-OMNICAL INDUSTRIEKESSEL GMBH, 46049 OBERHA |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8131 | Rejection |