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Mittelbar beheizter Dampferzeuger. Gegenstand der Erfindung ist ein
mittelbar beheizter Dampferzeuger mit Zwischenbehältern zwischen den wärmeaufnehmenden.
und den wärmeabgebenden Teilen des das Heizmittel enthaltenden Kreislaufrohrsysfems.
Diese Zwischenbehälter dienen außer zum Abscheiden des Wassers aus dem Dampf des
umlaufenden Heizmittels noch als Aufnahme-oder Ausgleichbehälter für das bei Erwärmung
sich ausdehnende Heizmittel. Dient beispielsweise Wasser oder Wasserdampf als umlaufendes
Heizmittel, so dehnt sich das im Kreislaufrohrsystem befindliche Wasser bei hohen
Betriebsdrücken ungefähr auf das i,4fache seines Rauminhalts im kalten Zustand aus,
wenn es auf die im Betriebszustand des Kessels benötigte Temperatur gebracht wird.
Von diesen Zwischenbehältern gehen Fallrohre außerhalb des Mauerwerks nach unten
und führen das aus dem Dampf des-Heizmittels ausgeschiedene Wasser den in der Feuer-
oder Brennkammer liegenden wärmeaufnehmenden Rohrschlangen wieder zu. Der in diesen
Rohrschlangen erzeugte Dampf wird dann durch Anschlußrohre, die durch das Mauerwerk
nach außen führen, zunächst in die Zwischenbehälter geleitet und von diesen in die
in der Betriebsdampftrommel liegenden Verdampferelemente. Am unteren Ende der Fallrohre
kann man ebenfalls Zwischen- oder Sammelbehälter anordnen. Man hat jedoch bereits
diese unteren Zwischenbehälter weggelassen und auf diese Weise den Wasserinhalt
des ganzen Heizmittelrohrsystems verkleinert. Wegen des geringeren Wasserinhalts
können dann auch die oberen Zwischenbehälter kleiner ausgeführt werden, da sie nur
zur Aufnahme einer geringeren erwärmten Wassermenge zu dienen brauchen.
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Die Erfindung sieht eine weitere Verringerung des Wasserinhalts des
Heizmittelrohrsystems und gleichzeitig eine für die Sicherung des Heizmittelumlaufs
vorteilhafte Ausbildung der Fallrohre vor. Nach der Erfindung wird zur Erreichung
dieses Zweckes die Zahl der Fallrohre im Vergleich zu der der wärmeaufnehmenden
Rohre klein gewählt; ferner sind die Fallrohre an, und zwar vorteilhaft, im Sinne
des richtigen Heizmittelumlaufs gesehen, vor den Stellen, wo sie mit den wärmeaufnehmenden
Rohren verbunden sind, he berartig - nach unten abgebogen. Weiter sind, was ebenfalls
zur Erhaltung des richtigen Heizmittelumlaufs beiträgt, die das vorgewärmte Kondensat
dem wärmeaufnehmenden Teil des Rohrsystems wieder zuführenden Rohre nicht unmittelbar
an das Rohrsystem unten angeschlossen, sondern oben in die Zwischenbehälter geführt.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht.
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Abb. i zeigt teilweise schematisch im Schnitt einen Dampferzeuger
mit mittelbarer Beheizung; Abb.2 zeigt Einzelheiten dieses Dampferzeugers in größerem
Maßstab; Abb. 3, 4 und 5 zeigen, ebenfalls in größerem Maßstab, drei Ansichten einer
abgeänderten Ausführungsform der Fallrohre und ihre Verbindung mit den wärmeaufnehmenden
Rohrschlangen. .
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In der Betriebsdampftrommel i liegen Verdampferelemente 2, die in
den Kreislauf des Heizmittels eingeschaltet sind. Das diesen Kreislauf vermittelnde
Rohrsystem besteht aus den Verdampferteilen 3, aus den Zwischenbehältern 4, 4a usw.,
den von diesen zu den Verdampferelementen 2 führenden Verbindungsrohren 5, den aus
den Verdampferelementen abführenden Kondensatrücklaufrohren 6, den Kühlervorwärmern
7, die vom Kondensat und andererseits von dem bei 22 eintretenden Speisewasser der
Betriebsdampftrommel i durchströmt werden, aus den Verbindungsrohren 8, welche den
Kühlervorwärmer 7 mit dem Vorwärmerteil 9 verbinden, und zwar über untere Sammelbehälter
io, aus den oberen Sammelbehältern i i, in die der Vor wärmerteil 9 mündet, weiter
aus den Verbindungsrohren 12, die von den oberen Sammelbehältern i i zu den Zwischenbehältern
führen. Fallrohre 13 gehen von den Zwischenbehältern 4, 4a usw. nach unten
und sind an die wärmeaufnehmenden Rohrschlangen 3 der Feuer- bzw. Brennkammer durch
das Mauer--werk 18 hindurch angeschlossen. Den Rohrschlangen 3 wird von dem auf
dem Rost 14 verbrannten Brennstoff Wärme zugeführt. Im zweiten Heizgaszug liegt
noch ein Ürberhitzer 15, der den in der Betriebsdampftrommel i erzeugten Dampf überhitzt.
Ein
Umgehungskanal 16 mit einer Drosselklappe 17 ist zur Regelung
der Überhitzung vorgesehen.
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Nach der Abb. 2 liegen die in mehrere Teile unterteilten Zwischenbehälter
d., 4.a usw. in der Höhe gegeneinander versetzt. Von jedem dieser Teilzwischenbehälter
gehen die Fallrohre 13 nach unten. Außerhalb der Mauer 18 gabelt sich jedes Fallrohr
an einer Stelle i9 iin Ausführungsbeispiel in drei Teile 3a, 3b, 3c,
die sich
als von den Feuergasen umspülte Rohre in der Feuer- bzw. Brennkammer fortsetzen.
Die Fallrohre 13 und die Steigrohre 3 bilden zusammen mit den Zwischenbehältern
4-, 4a
usw. einen Kreislauf für sich. Durch diese Aufteilung jedes Fallrohres
in mehrere Steigrohre bzw. die Zusammenfassung mehrerer Steigrohre und Vereinigung
zu einem gemeinsamen Fallrohr wird der Wasserinhalt des Kreislaufrohrsystems wesentlich
verringert, so daß die Größe der Zwischenbehälter 4 usw. dadurch ebenfalls verringert
wird. jedes Fallrohr ist unten heberartig ausgebildet, d. h. es geht über die Gabelungsstellen
3 nach unten hinaus und bildet einen Bogen 1 3a. Somit entsteht für jedes Fallrohr
ein Sack, in dem sich das Wasser ansammeln kann. Die angesammelte Wassermasse verhindert
eine Umkehr der Strömungsrichtung, da sie infolge ihrer Trägheit Dampfblasen, die
den Weg zu den Zwischenbehältern durch die Fallrohre 13 nach oben nehmen «-ollen,
zurückhalten.
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Auch die oberen Enden der Steigrohre 3 können, bevor sie in die Zwischenbehälter
.I, d.a usw. einmünden, zu gemeinsamen Enden zusammengefaßt werden, um auf diese
Weise die Zahl der Einwalzstellen in die Zwischenbehälter zu verringern. Die Vereinigungsstelle
kann beispielsweise ebenfalls außerhalb der Mauer 18 bei 20 (Abb. 1) liegen. Die
Vereinigungsstellen z9 und 2o könnten auch in der Feuer- oder Brennkammer angeordnet
sein. Dies ist indessen nicht so vorteilhaft wie die gezeigte Ausführungsform wegen
der Möglichkeit der Beanspruchung dieser Vereinigungsstellen durch die Feuergase.
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Abb. 1 zeigt weiter, daß die vom Vorw iirmerteil g abgezweigten Verbindungsrohre
12 nicht unten in die Verdampferrohre 3 unmittelbar eingeführt sind, sondern in
die Zwischenbehälter q.a usw. münden. Dies hat den Vorteil, daß der Umlauf innerhalb
des Teilkreises 3, 4, 13 nicht gestört wird, was möglich wäre, wenn die Leitungen
12 unmittelbar in die Rohre 3 oder 13 geführt sein würden. Die Vereinigung der Teilrohre
3a, 3b, 3c
zu einem gemeinsamen Rohr 13 geschieht vorteilhaft nach dem Verfahren
des Patents 418 383, kann aber auch nach einem anderen geeigneten Verfahren
erfolgen.
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In den Abb. 3 bis 5 ist eine andere Ausführungsform der Verbindung
der Fallrohre 13 mit den wärmeaufnehmenden Rohren 3 gezeigt. Hier sind zwei Fallrohre
13 für jeden Zwischenbehälter vorhanden, von denen jedes mit vier Rohren 3 verbunden
ist. jedes Fallrohr hat hier die heberartig nach unten führende Abbiegung 13a. In
diesem Fall sind untere Zwischenbehälter 21 vorhanden, in die einerseits die Fallrohre
13 und andererseits die unteren Enden der Röhre 3 münden. Diese Ausführungsform
wird man dann wählen, wenn man in erster Linie die Sicherung des Heizmittelumlaufs
haben will und wenn man auf besonders einfache Ausführung der Verbindungen zwischen
den Fallrohren 13 und den Rohren 3 Wert legt.
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In beiden gezeigten Ausführungsformen trägt der Umstand, daß nur wenig
Fallrohre im Vergleich zu den wärmeaufnehmenden Rohren vorhanden sind, dazu bei,
den Wasserumlauf in der richtigen, durch Pfeile gekennzeichneten Weise zu sichern.
Dies beruht darauf, daß in den im ganzen geringeren Querschnitt darbietenden Failrohren
ein größerer Widerstand herrscht als in den Steigrohren 3, deren Gesamtquerschnitt
wesentlich größer ist als der der Fallrohre. Dieser größere Widerstand in den Fallrohren
verhindert wirksam eine unerwünschte Umkehr der Heizmittelumlaufrichtung.