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mittelbar beheizter Hochdruckdampferzeuger Die Erfindung betrifft
einen mittelbar beheizten Hochdruckdampferzeuger, bei dem in der Kesseltrommel Heizkörper
liegen, denen als Heizmittel zur Verdampfung des Wasserinhaltes der Kesseltrommel
an einem Ende Dampf von höherer Temperatur als der des Betriebsdampfes zugeführt
wird, der die Heizelemente unter Bewegungsumkehr durchströmt und an demselben Ende
als Kondensat abfließt. Die Heizelemente können dabei so ausgebildet sein, daß der
Heizdampf und das durch die Wärmeabgabe aus dem Dampf sich bildende Kondensat durch
gerade Rohre hindurchgeleitet werden, welche zwischen einer an dem einen Ende des
Heizkörpers liegenden Eintritts- und Austrittskammer und einer am anderen Ende des
Heizelementes liegenden Umkehrkammer verlaufen.
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Die Erfindung besteht darin, daß bei jedem derartigen Heizkörper die
Gruppe der Frischdampf führenden Rohre neben der Gruppe der von der Umkehrkammer
zur Austrittskammer rückkehrenden, Kondensatdampfgemisch führenden Rohre so angeordnet
ist, daß sich die Rohre dieser beiden Gruppen kreuzen. Hierdurch wird ein Heizkörper
von verhältnismäßig geringer Bauhöhe geschaffen, der auf einem gegebenen Raum eine
große Heizfläche enthält. Ferner verläuft bei beiden Rohrgruppen das Gefälle in
der Strömungsrichtung, und die Querschnitts- und Geschwindigkeitsverhältnisse zwischen
beiden Gruppen können durch entsprechende Verteilung der Rohre auf die beiden Gruppen
richtig gewählt werden.
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Es ist bereits bekannt, bei einem Flüssigkeitserhitzer unterhalb einer
Gruppe geneigt angeordneter Dampfzuleitungsrohre, die sich von einer Dampfeintrittskammer
zu einer Umkehrkammer erstrecken, eine Gruppe von der Umkehrkammer zu einer Austrittskammer
rückkehrender Rohre anzuordnen, die zur Ableitung des Kondensates dienen und gleichfalls
Gefälle in der Strömungsrichtung aufweisen. Bei dieser bekannten Ausführung ergibt
sich daraus, daß die beiden Rohrgruppen übereinander angeordnet sind, eine sehr
große Bauhöhe des Heizelementes. Für die Verwendung als Heizelement in der Kesseltrommel
eines mittelbar beheizten Hochdruckdampferzeugers ist diese Ausführung ungeeignet,
weil ein mit einer ausreichenden Heizfläche versehenes Element eine so große Höhe
erhalten müßte, daß es nicht mehr durch das Mannloch ein- und ausgebracht werden
kann.
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Die Zeichnung zeigt in den Abb. z und 2 einen Teil der Dampftrommel
eines mittelbar beheizten Dampferzeugers, während die Abb. 3 einen Querschnitt nach
der Linie A-B in Abb. x und Abb. q. einen solchen nach Linie C-D in Abb. z zeigt.
Die Abb. 5 zeigt einen Teilschnitt einer abgeänderten Ausführungsform in einem Querschnitt
entsprechend der Abb. q.. Ferner zeigen in größerem Maßstabe Abb.6 einen Schnitt
durch
eine Eintritts- und Austrittskammer nach Linie E-F und Abb. 7 einen Schnitt durch
eine Umkehrkammer nach Linie G-H der Abb. i.
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In der Zeichnung ist i die Hochdruckkesseltrommel, in welcher aus
dem Wasserinhalt der hochgespannte Betriebsdampf durch mittelbare Beheizung erzeugt
wird. Nach dem Beispiel liegen in jeder Trommelhälfte drei Heizelemente. Jedes Heizelement
besteht aus einem Sammelkasten 3, der durch eine Querwand 4 (Abb. 2 und 6) in zwei
Abteilungen unterteilt ist. Die eine Abteilung 7 ist mit einem durch die Trommelwand
hindurchgeführten Heizdampfeinlaßstutzen 8 versehen, die andere, bei dem gezeichneten
Beispiel wesentlich größere Abteilung 5 mit einem Kondensatauslaßstutzen 6. Am anderen
Ende ist auf einer erhöhfen Unterlage g eine Umkehrkammer io freigleitend angeordnet,
und beide Kammern bzw. Sammelkästen 3 und io sind durch zwei Gruppen von Rohren
miteinander verbunden. Die eine (größere) Gruppe zwischen der Abteilung 5 und der
Umkehrkammer io erstreckt sich über die ganze Höhe beider Kammern und besteht aus
Rohren ii, während die andere. (kleinere) Gruppe von Rohren i2 aus solchen besteht,
welche nur von dem oberen Teil der Abteilung 7 des Sammelkastens 3 ausgehen (s.
bes. Abb. 6) und nur den seitlichen Teil der Umkehrkammer io, der weniger hoch ist
als die übrige Kammer io, besetzen (s. bes. Abb. 7).
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Wie ersichtlich strömt infolgedessen der eintretende Heizdampf in
einer Gruppe von Rohren abwärts in die Umkehrkammer io, während das Gemisch von
Heizdampf und Kondensat durch eine andere Gruppe von Rohren ebenfalls abwärts in
die Abteilung 5 des Sammelkastens 3 zurückströmt bzw. als Kondensat in diese Abteilung
gelangt, um durch den Auslaß 6 abzufließen. In der Umkehrkammer findet zunächst
eine Abscheidung des Kondensates, das sich in den hingehenden Rohren gebildet hat,
statt, das durch die untere Rohrreihe abfließt. Der in die rückkehrenden Rohre überströmende
Dampf ist also verhältnismäßig trocken, was für die Wärmeübertragung günstig ist.
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Wie aus Abb. 4 ersichtlich, sind bei den mittleren Elementen Ein-
und Auslaß unten angeordnet, während sie bei dieser Ausführungsform an den Sammelkästen
3 der seitlichen Elemente in der einen unteren Ecke sitzen. Statt dessen kann die
Anordnung bezüglich der seitlichen Elemente so getroffen sein, wie die Abb. 5 zeigt,
indem die Ein- und Auslässe 8 und 6 an der Seite liegen. @ In diesem Falle besteht
die Sammelkammer für den Dampfeintritt und Kondensataustritt nicht wie bei den Abb.
i und 4 aus einem Stück mit einer Trennwand 4, sondern die Abteilung 7 ist als besondere
Eintrittskammer 17 an der Austrittskammer 18 lose mittels einer Schraube 14, die
durch einen Schlitz geht, befestigt, so daß jeder Teil sich drei ausdehnen kann.
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Die dargestellten Ausführungsformen sind nur Beispiele und können
im Rahmen der Erfindung abgeändert werden. Wesentlich ist für diese, daß eine Gruppe
von Eintrittsrohren und eine Gruppe von Austrittsrohren zwischen Eintrittskammer
und Umkehrkammer nebeneinander liegen und sich kreuzen. Im allgemeinen wird, wie
üblich, die Gruppe der rückkehrenden Rohre aus einer wesentlich größeren Anzahl
Rohre bestehen als die Gruppe der vom Heizdampf zuerst durchströmten hingehenden
Rohre, weil sich dabei die für die Wärmeabgabe günstigsten Geschwindigkeitsverhältnisse
ergeben. Im übrigen wird die Anzahl der Rohre für die beiden Gruppen eines Heizelementes
nach den im Einzelfall zu erfüllenden Betriebsbedingungen bestimmt.