DE418947C - Steilrohrkessel mit mehreren Rohrbuendeln - Google Patents

Steilrohrkessel mit mehreren Rohrbuendeln

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DE418947C
DE418947C DEST37510D DEST037510D DE418947C DE 418947 C DE418947 C DE 418947C DE ST37510 D DEST37510 D DE ST37510D DE ST037510 D DEST037510 D DE ST037510D DE 418947 C DE418947 C DE 418947C
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DE
Germany
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boiler
water
tube
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several
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Expired
Application number
DEST37510D
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English (en)
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Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
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L&C Steinmueller GmbH
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B21/00Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically
    • F22B21/02Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from substantially straight water tubes
    • F22B21/12Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from substantially straight water tubes involving two or more upper drums and two or more lower drums, e.g. with crosswise-arranged water-tube sets in abutting connections with drums
    • F22B21/126Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from substantially straight water tubes involving two or more upper drums and two or more lower drums, e.g. with crosswise-arranged water-tube sets in abutting connections with drums involving more than two lower or upper drums

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Description

  • Steilrohrkessel mit mehreren Rohrbündeln. Die Erfindung bezieht sich auf einen Steilrc:hrkessel mit mehreren Rohrbündeln und in diesen auftretenden getrennten Wasserläufen und betrifft die Anwendung einer Umwälzpumpe, welche das Wasser insbesondere während der Anheizzeit aus dem schwächer beheizten in den stärker beheizten Kesselteil überführen soll.
  • Die Anordnung einer Umlaufpumpe zur Beförderung oder Verstärkung der Wasserbewegung ist im Dampfkesselbau bereits vorgeschlagen «-orden. Bei den bekannten Vorschlägen handelte es sich um Kessel mit nur einem einheitlichen Wasserumlauf, wie er beispeilsweise in Kesseln mit einer oberen Troniinel und einem unter dieser angeordneten Schrägröhrenbündel besteht, dessen Endkaminern mit den Enden des Oberkessels in c;ffener Verbindung sind. Hier ist die Pumpe an irgendeiner Stelle des Gesamtkessels so in den Wasserweg eingebaut, daß sie den Wasserumlauf befördert oder beschleunigt.
  • Bei Steilrohrkesseln liegen andere Verhältnisse als bei Kesseln der vorgenannten Art vor. Um die von der Feuerung erzeugte Wä rine möglichst restlos auszunutzen, finden in der Regel mehrere voneinander getrennt ausgebildete Steilrohrbündel Anwendung, <<-elche nacheinander von den Feuergasen durchzogen werden. Es entstehen so in einer Nesselanlage gewissermaßen mehrere get,-ennte Kesselsysteme je aus einem Röhrenbündel mit Ober- und Unterkesseln, wobei die verschiedenen Systeme durch Rohrverbin-(ltingen zwischen den verschiedenen Ober- und l'nterkesseln erst zti einem einheitlichen Kessel vereinigt werden. Bei solchen Kesseln erhält das vordere Röhrenbündel die Feuergase unmittelbar und wird infolgedessen stärker als das hintere Bündel erhitzt. Infolgedessen ist auch die Dampfentwicklung vorn stärker als hinten und, wie die Erfahrung bestätigt hat, reichen die gebräuchlichen Verbindungsrohre zwischen den Ober- und Unterkesseln nicht aus, um vorn und hinten den Wasserausgleich zti ermöglichen. Die Wasserspiegel stellen sich verschieden hoch ein. derart, daß in dem vorderen System ein zu hoher, in dem hinteren System ein zu riedriger Wasserstand herrscht. Es treten Schwankungen von einer den Betrieb gefährclenden Höhe auf. In besonderem Maße sind die Fehlwirkungen während der Anheizzeit zu beobachten; hierbei erzeugte bisweilen das vordere Röhrenbündel bereits Dampf, während das hintere noch verhältnismäßig kalt war. Der Dampf strömt dann durch die Verbindungsrohre in den Oberkessel des hinteren Röhrenbündels und erwärmt diesen in seiner oberen Hälfte so weit, daß Wärmespannungen mit der Folge des Krummziehens der Oberkesseltrommel und des Lockerns der Rohre in ihren Einwalzstelleii auftreten.
  • Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, bei den Steilrohrkesseln die gebräuchlichen Rohrverbindungen zwischen den Unterkesseln ganz entbehrlich zu machen und die letzteren durch eine gewissermaßen zwangläufig zu betreibende Wasserleitung zu verbinden, indem in die letztere eine Umwälzpumpe eingefügt wird. Dadurch erhält man die Möglichkeit, nicht nur denWasserumlauf und Wasserausgleich zwischen den hintereinander geschalteten Einzelsystemen zu fördern, sondern die Wasserbewegung und damit die Einstellung der Wasserspiegel in beiden Systemen bestimmt zu beherrschen. Die gewissermaßen im Parallelbetriebe arbeitenden Röhrenbündel des Steilrohrkessels werden durch die Umwälzpumpe so in Verbindung gebracht, daß die Wasserverteilung für den Gesamtkessel und insbesondere während des Anheizens betriebstechnisch richtig bewirkt wird.
  • Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in einer Seitenansicht in einfachen Linien dargestellt.
  • Ein vorderes Röhrenbündel a mit Oberkessel c und Unterkessel d und ein hinteres Röhrenbündel b mit Oberkessel e und Unterkessel f sind in der gebräuchlichen Weise an ihren Oberkesseln durch Wasserrohre lt und Dampfrohre g verbunden. Der Betriebsdampf wird durch den Stutzen i dem Oberkessel e entnommen. Die Unterkessel d und f sind nicht durch offene Rohrleitungen untereinander in Verbindung, sondern es ist eine Verbindungsrohrleitung L vorgesehen, iIn wie' che eine Umwälzpumpe k eingebaut ist, die während des Betriebes dauernd Wasser vom hinteren Unterkessel f in den vorderen Unterkessel d befördern kann. Durch die Tätigkeit der Pumpe wird erreicht, daß alle Teile des Kessels sich gleichmäßig erwärmen; es wird also verhindert, daß beim Anheizen im vorderen Oberkessel schon Dampf entsteht, der durch die Rohre g in den hinteren Oberkessel e gelangt und dessen obere Hälfte erhitzt, während der Wasserinhalt des hinteren Rohrbündels b noch verhältnismäßig kalt ist. Gerade während der Anheizzeit, während welcher Dampf noch nicht erzeugt wird, ist für den Wasserumlauf im ganzen Kessel nur die Verringerung des spezifischen Gewichtes des angewärmten Wassers maßgeblich. Der hierdurch erzielte Wasserumlauf ist indessen ein so träger, daß sich zwischen dem vorderen und dem hinteren Steilrohrbündel eine große Temperaturverschiedenheit einstellt. Im Augenblick der Dampf,-rzeugung setzt dann aber sogleich ein sehr lebhafter Wasserumlauf ein, der nun zu einem plötzlichen Temperaturausgleich führt und damit starke und schädliche Wärmespannungen in die Kesseltrommeln bringt. Derartige ungünstige Verhältnisse werden durch die erläuterte Wirkung der Umlaufpumpe bei Steilrohrkesseln vermieden.
  • Ganz ähnlich wie in der Anheizzeit eines Kessels liegen die Verhältnisse für den Umlauf bei Hockdruckkesseln. Je höher der Druck im Kessel wird, desto größer wird das spezifische Gewicht des Dampfes und um so geringer wird die Differenz der spezifischen Gewichte, die für die Stärke des Wasserumlaufes bestimmt ist. Für solche Kessel ist also die durch die Pumpe k erzielte Unterstützung des Wasserumlaufes von großer Wichtigkeit, um so mehr, als durch diese Pumpe bei genügend großer Bemessung und entsprechender Wasserführung ein sehr lebhafter Wasserumlauf erzwungen werden kann.
  • Die Pumpe hat aber dadurch, daß sie dauernd einen gewissen Wasserumlauf zwischen den beiden Rohrelementen aufrechterhält, noch den Vorteil, daß ein Ausgleich der Konzentration des Kesselwassers in den beiden Elementen herbeigeführt wird.
  • Wenn es während der Anheizzeit wünschenswert ist, im Oberkessel c die Dampfbildung hinauszuschieben, so kann man von der Pumpe k aus eine Hilfsleitung in zum Oberkessel c legen und das Schaltorgan n so einstellen, daß die Pumpe k nur in den Oberkessel c fördert. Das in den Oberkessel c eintretende verhältnismäßig kalte Wasser aus dem Unterkessel f schlägt den etwa im Rohrbündel a erzeugten Dampf nieder, bis auch im hinteren Rohrbündel b und Unterkessel f -eine entsprechend hohe Temperatur erreicht ist.
  • Die Arbeitsleistung der Pumpe kann den Betriebsverhältnissen entsprechend verändert «-erden, und es kann- dieses in an sich bekannter Weise dadurch geschehen, daß diese Arbeitsleistung z. B. von der Rostgeschwindigkeit des Wanderrostes oder von der Dampfleistung des Kessels in Abhängigkeit gebracht wird, so daß z. B. durch die Verbesserung des Umlaufes ermöglicht wird, die Grenze für die Höchstleistung des Kessels hinaufzusetzen.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: z. Steilrohrkessel mit mehreren Rohrbündeln und in diesen auftretenden getrennten Wasserumläufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrbündel in ihren unteren Teilen durch eine Umwälzpumpe verbunden sind, die das Wasser aus dem schwächer beheizten Kesselteil in den stärker beheizten überführt.
  2. 2. Steilrohrkessel nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß von der Umwälzpumpe eine abstellbare Hilfsleitung zum Oberkessel des stärkst beheizten Rohrbündels geht, die während der Anheizzeit das kältere Wasser des hinteren Rohrelementes in den vorderen Oberkessel fördert.
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