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Flüssigkeitserhitzungsvorrichtung (Vorwärmer), bestehend aus einer
Gruppe paralleler, zusammengedrängt liegender Rohre mit Außenrippen. Die Erfindung
bezieht sich auf Flüssigkeitserhitzer, beispielsweise Vorwärmer (Economiser), bei
welchen die zu erhitzende Flüssigkeit durch Rohre hindurchgeführt wird, die von
Heizgasen bestrichen werden und außen mit Rippen versehen sind. Bei solchen Vorrichtungen
ist eine relativ gedrängte Anordnung der Rohre praktisch wertvoll, um den Platzbedarf
und die Kosten einer Vorrichtung gegebener Leistungsfähigkeit zu vermindern. Die
enge Lage der Rohre und ihre mit Rippen versehenen Außenflächen machen es sehr erforderlich,
für den laufenden Betrieb einer solchen Vorrichtung wirksame Reinigungsv orrichtungen
anzuwenden.
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Gemäß der Erfindung sind Rußabblasrohre in der Gruppe der Rippenrohre
untergebracht, derart, daß in den Gruppen ein Rippenrohr durch ein Blasrohr ersetzt
wird. Durch die Blasrohre werden Strahlen eines Reinigungsmittels, beispielsweise
Dampf oder Druckluft; in den Rohrraum rechtwinklig zur Länge der Rohre eingeführt.
Die Strahlen entfernen Flugstaubablagerungen nicht nur von den unmittelbar von den
Strahlen getroffenen Rohren, sondern auch von den weiter entfernt liegenden Teilen
der Rohrfläche, die durch die entstehenden Wirbel getroffen werden. Die Reinigungswirkung
dieser Wirbel wird in erheblichem Maße dadurch gefördert, daß die Rohrrippen die
Ausdehnung der Reinigungsstrählen in der Längsrichtung der Rohre vermindern und
dadurch die Zerstreuung der Strahlen hintanhalten.
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Ferner sieht die Erfindung eine besondere Vorkehrung vor, um die Rippenrohre
reihenweise quer zur Rohrgruppe miteinander zu verbinden, so daß jede Rohrreihe
eine Durchflußbahn für das Wasser bildet, die im allgemeinen gleich der Bahn ist,
die durch die
anderen Rohre gebildet wird, ohne Rücksicht auf die
Ersetzung einiger Rohre in einigen Reihen durch Rußabblasrohre. An sich sind Rußabblasrohre,
die an Stelle von Wassen roliren eines Dampfkessels eingebaut sind, bekannt. Jedoch
wird durch Verwendung eines solchen Blasrohres bei eng zusammengebauten Rippenrohren
eine besondere Wirkung -erzielt, die in der Bildung von Wirbeln besteht und günstig
auf die Entfernung -von Ruß _u: dgl. einwirkt.
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In der Zeichnu_ig sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung
dargestellt. Abb.i ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, Abb. 2 ein Schnitt
nach Linie 2-2, Abb. 3 ein Schnitt nach Linie 3-3 der Abb. 2, Abb. a ein Schnitt
nach Linie 4-4 der Abb. 2.
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Abb. 5 und 6 zeigen abgeänderte Attsfiihrungsformen.
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Abb. 7 zeigt einen Schnitt nach Linie 7-7
der Abb. 5.
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Abb. 8 ist ein Schnitt nach Linie 8-8 der Abb. i.
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Abb. 9 ist ein Schnitt durch eines der Rußahblasrohre.
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Abb. i bis 4. zeigen einen Economiser mit zwei Gruppen wagerechter
Rohrelemente C, die-"iii einem- Gehäuse A untergebracht sind und durch eine mittlere
Scheidewand B getrennt werden, welche einen aufwärts und abwärts führenden Weg für
die Heizgase abgrenzt, die in den Rohren im Gegenstrom zur allgemeinen Durchflußrichtung
des -zu erhitzenden Wassers entlangstreichen. Das -Nasser tritt in den Economiser
durch eine Einlaßkammer D A ein, fließt aufwärts durch die Rohrreiben C in
eine gemeinschaftliche obere Kopfkammer D und dann abwärts durch die untereinanderliegenden
Rohrreiben bis zur Auslaßkammer D B.
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Die Rohre C sind außen mit Rippen C2'v ersehen (Ahb..8). Jedes Rohrelement.C
besteht zweckmäßig aus einem inneren glatten schmiedeeisernen Rohr, welches von
gttßeisernen Rippen umhüllt ist.
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An geeignet verteilten Stellen jeder Gruppe von Rippenrohren sind
Ahblasrolire H unter-, gebracht, von denen ein jedes ein Element C .in der Gruppe
dicht nebeneinanderliegender gleichförmiger Rohre ersetzt. Jedes Rußabblasrohr H
ist in Lagern drehbar und kann in bekannter Weise durch ein Kettenrad H= gedreht
werden.
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Auf diese Weise werden die durch die Düsen Hl ausströmenden Strahlen
zuerst in den einen Teil und dann in den anderen Teil der Rohrgruppe gerichtet.
Um hohe Strahlengeschwindigkeit zu erzielen, besteht jeder Ausfluß Hl zweckmäßig
aus einem besonderen Düsenglied (Abb. 9).
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Die Rohre H «-erden mit einem Reinigungsmittel, beispielsweise Dampf
oder Druckluft, gespeist, welche durch ein Zuleitrohr 1 eintritt, das mit einer
besonderen Zweigleitung h in der Längsrichtung jedes Rohres H
versehen -ist.
Die Reinigungsstrahlen können direkt nicht weit in die gedrängte Rohrgruppe eindringen,-und
ihre unmittelbare Reinigungswirkung zur Entfernung des auf den Rohren C abgelagerten
Staubes ist verhältnismäßig gering. Da aber die Strahlen eine sehr hohe Geschwindigkeit
haben, verursachen sie sehr lebhafte Gaswirbel. wie in Abl>, i durch Pfeile angedeutet
ist, die niedergeschlagenen Ruß und Staub auch von den Rohrflächen entfernen, welche
nicht uiiiiiittelbar von den Strahlen getroffen werden. Die Bildung wirksamer, zum
Staubentfernen dienender Gaswirbel wird wesentlich durch die Anbringung der Umfangsrippen
C= und der dazwischenliegenden Nuten an den Rohren C unterstützt, indem diese Strahlenbahnen
für die Gaswirbel bestimmt sind und das Streben der Strahlen, hei Wirbeln :ich in
der Längsrichtung auszubreiten u:icl ihre Geschwindigkeit zu verlieren, beschränkt.
Der Umstand, claß Rohrwandung C dick und die AtiGenteileder Wandungen aus Gußeisen
hergestellt sind. ist zweckmäßig, cla sie sow6lil die Ausdehnung als auch die Schädlichkeit
der schleifenden Wirkung der Strahlen auf die Oberfläche der Rohre vermindern. Diese
schleifende Wirkung würde hei Anwendung ge@vnhti-'licher Rohre bei den hohen Geschwindigkeiten
und Temperaturen sehr bedenklich sein, welche auftreten, wenn als Reinigungsmittel
Dampf mit einem Kesseldruck von io Atin. angewandt wird.
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Um die gewöhnliche Verteilung und hohe Durchflußgeschwin digkeit des
zu erhitzenden Wassers durch die Rohre C zu sichern, sind die letztere -i zweckmäßig
zwischen den Kopfkammern DA und DB und der gemeinschaftlichen Kopfkammer
D zu Zickzackreihen verbunden, so daß eine einzige Wasserbahn zwischen den beiden
Kopfkaininern gebildet und ein wagerechtes Rohr C in jeder Reihe Verbindungen F_
und F an de i Enden einschließt, indem jedes Rohr C einer mittleren wagerechten
lZeilie an entgegengesetztenEiiden rnden mit entsprechetnden Rohren C in den über
und unter liegenden Reihen verbunden ist. Die Endverbindungen E und F -haben die
Formen schräger [J -Bogen, wie aus Ahb.3 und 4-ersichtlich ist.
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Der Ersatz einiger Rohre C durch Abhlasrohrc: H macht es unmöglich,
alle Rohre C in (ler iingegebenen Weise miteinander zu verbinden, und man muß daher
an einigen
Stellen besondere Verbindungsglieder EA und FA benutzen
(Abb.3 und .1). Diese Glieder E.1 und F_-1 sind dreieckige Kamniern, von denen jede
zwei Rohre C der einen IN'eilic ülwi- oder unter c incin -ibiasrolu- H mit einem
lZohr längs des Abhlasrohres vorbinden.
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Von dieser Anordnung ist jedes Rohr C, welches liehen einem Abblasrohr
Il liegt, nicht mit zwei, sondern mit vier anderen Rohren verbunden. Es bildet
somit ein Teil von zickzackförmigen Wasserbahnen und muß dabei- ,o viel Wasser führen
wie zwei gewöhnliche Rohre. Dies beeinträchtigt nicht erheblich die Wirkung der
Vorrichtung. Die Anwendung der besonderen Endverbindunäeil EA und FA ist die einzige
Änderung der bekannten zweckmäßigen Economiser-Bauart, welche durch Gebrauch der
Abblasrohre in beschriebener Weise bedingt wird. Insbesondere ist infolge der besonderen
Gestalt der \'erbinclungsstücke EA und F A keine Änderung in der Verbindung
der Rohre C und der [)-Bogen E und F erforderlich.
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An Stelle der besonderen Endverbindungen F_ A und FA kann man
auch die abgeänderte Ausführungsforen nach Abb. j, 6 und 7 anwenden. bei welcher
besondere gelogene Verbinder FB am hinteren Ende des Economisers benutzt sind, von
denen jeder üazu dient, die Rohre C über und unter einem zugehörigen Abblasrohr
Hin derselben Wasserbahn zu verbinden. Diese gebogenen Endverbinder FB umfassen
je einen Teil (vgl. Abb. 6), welcher parallel zu den gewöhnlichen i#unachbarten
Endverbindungen F, und einen anderenTeil, der nach entgegengesetzter Richtuni; schräg
gestellt ist.
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Da bei dieser Anordnung die Anwendung jedes Verbinders FB bewirkt,
daß das \\'asser in eines der beiden der damit verbundenen Roh:-r in entgegengesetzter
Richtung flieht wie Lei dem anderen Rohr derselben Reibe, ist es notwendig, ein
oder mehrere Paare von Endverbindungen Fß in jedem Wasserweg anzuordnen, damit der
richtige Strohlauf in den Rohren C eintritt. Bei dieser Anordliung ist jede hrtilllic#
voll Rohren C in eine obere und untere Allteilung zerlegt, welche gewisse Abstände
-halwil kö_lnen, wie dargestellt, und bei denen die Endverbindungen B und I# in
entgegeligc°setzter Richtung geneigt :find. Außerdem wird es notwendig, die Verbindungen
E und F zwischen und in derselben IZeilie finit jedem Paar senkrechter Abblasrolirc
il entgegengesetzt zu (teil Endverbinchingen .1: und F in dc#r gleichen HFrhenlage
ztt neigen und die unteren Rohre C der oberen Abteilung und die oberen Rohre C der
untereil Abteilung durch senkrechte Ver bindungsstücke F an einem Ende des Ecolicmisers
in Bier senkrechten, die Rohre H einschließenden Reihe zu verbinden und senkrechte
Verbindungcil K am entgegengesetzten Ende des Ecc,:ioiliisrrs anzuwenden, wenn die
senkrechten Rohrreihen keine Blasrohre H einschl:eßen.
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Die in Abb. 5, 6 und 7 dargestellten Endverbindungen verhindern nicht
die normale, gewöhnliche und gehängte Anordnung der Rohre C in jeder Rohrgruppe.
-Bei der in _11i1>. ;, C) und 7 gezeigten Anordnung ist die Wassergeschwindigkeit
in jedem Rohr derselbcir senkrechten Zickzackreihe, welche zwei Blasrohre einschließt,
die gleiche, aber die Anzahl von Rohren C, die miteinander an Enden zur Bildung
einer Wasserbahn ver-Lunden sind, ist uni zwei geringer, wenn es sich tun eine zwei
Blasrohre enthaltende senkrechte Zickzackreihe handelt, wie bei den anderen Zickzackreihen.