DE516883C

DE516883C - Steep tube boiler

Info

Publication number: DE516883C
Application number: DEV23134D
Authority: DE
Original assignee: E H DR H C GERHARD KORTE DR
Current assignee: E H DR H C GERHARD KORTE DR
Priority date: 1927-10-28
Filing date: 1927-10-28
Publication date: 1931-01-30

Description

Steilrohrkessel Gegenstand der Erfindung ist ein Steilrohrkessel mit zwei etwa U-förmig gebogenen Rohrbündeln, deren senkrechte Schenkel zu einem einzigen in sich geschlossenen langgestreckten ovalen Rohrbündel durch zwei Trommeln miteinander vereinigt sind, von denen die eine etwa in der Mitte des Steigrohrbündels, die andere dagegen an einer oberen Ecke des Fallrohrbündels liegt.Steep tube boiler The subject of the invention is a steep tube boiler with two roughly U-shaped tube bundles, the vertical legs of which become a single one self-contained elongated oval tube bundle by two drums with each other are united, one of which is approximately in the middle of the riser tube bundle, the other on the other hand lies at an upper corner of the downpipe bundle.

Kessel mit zwei U-förmig gebogenen Rohrbündeln sind allerdings an sich bekannt (britische Patentschrift 23 408, i893). Jedes Rohrbündel dieser bekannten Kessel enthält jedoch nur eine :einzige Trommel, und das Dampf- und Wassergemisch kreist in jedem Rohrbündel für sich unabhängig von dem Dampf- und Wassergemisch des anderen Rohrbündels. Infolge der Unterbrechung der Rohrbündel lediglich durch eine einzige Trommel muß das Dampf- und Wassergemisch einen äußerst langen Weg durch die Rohre zurücklegen, bis es in die Trommel gelangt. Daher entstehen Stauungen innerhalb der Rohre, welche den Kreislauf des Dampf- und Wassergemisches in der beabsichtigten Umlaufsrichtung hemmen und Gegenströmungen erzeugen. Ein gleichmäßiger und intensiver Wasserumlauf, insbesondere bei der Ausbildung des Kessels als Hochdruckkessel, d. h. als Kessel für Dampfdrücke von etwa ¢o Atmosphären und darüber, ist bei der bekannten Einrichtung nicht möglich. Demgegenüber ist gemäß der Erfindung in das Rohrbündel eine zweite Trommel eingebaut, welche den langen Weg des Dampf-und Wassergemisches unterbricht und als Ausgleichtrommel dient, so daß die bei der bekannten Einrichtung auftretenden Störungen im Kreislauf des Dampf- und Wassergemisches vermieden werden.However, boilers with two U-shaped tube bundles are on known (British Patent 23 408, 1893). Every tube bundle of this well-known However, the boiler contains only one: a single drum, and the steam and water mixture circles in each tube bundle independently of the steam and water mixture of the other tube bundle. As a result of the interruption of the tube bundle only through the steam and water mixture must travel an extremely long way through a single drum back the pipes until it gets into the drum. This is why congestion occurs inside the pipes, which circulate the steam and water mixture in the inhibit the intended direction of rotation and generate countercurrents. A steady one and intensive water circulation, especially when the boiler is designed as a high-pressure boiler, d. H. as a boiler for steam pressures of about ¢ o atmospheres and above, is at the known institution not possible. In contrast, according to the invention in the A second drum is built into the tube bundle, which takes the long way of the steam and water mixture interrupts and serves as a compensating drum, so that in the known device occurring disturbances in the cycle of the steam and water mixture can be avoided.

Steilrohrkessel mit einer Ober- und Untertrommel und einer als Ausgleichtrommel dienenden Zwischentrommel innerhalb des Steigrohrbündels (deutsche Patentschrift 425 983 und französische Patentschrift 622 422) sind allerdings ebenfalls bekannt. Bei den Kesseln dieser Art erfolgt die außer den Steigrohren erforderliche Verbindung zwischen Ober- und Untertrommel durch einige Fallrohre, welche als wärmeaufnehmende Kesselteile nicht ausgenutzt werden können. Demgegenüber wird gemäß der Erfindung das untere Steigrohrbündel durch das Fortlassen der eigentlichen Untertrommel und U-förmiges Umbiegen gleichzeitig als Fallr ohrbündel nutzbar gemacht und hierdurch die Möglichkeit geschaffen, die Fallrohre als wärmeaufnehmende Teile auszunutzen, d. h. die Fallrohre ganz ,oder teilweise ebenfalls zu beheizen.Vertical tube boilers with an upper and lower drum and an intermediate drum serving as a compensating drum within the riser tube bundle (German patent 425 983 and French patent 622 422) are, however, also known. In boilers of this type, the connection between the upper and lower drum, which is required apart from the riser pipes, is made by a few downpipes which cannot be used as boiler parts that absorb heat. In contrast, according to the invention, the lower riser bundle is made usable as a downpipe bundle by omitting the actual lower drum and U-shaped bending, and this creates the possibility of using the downpipes as heat-absorbing parts, ie to heat the downpipes entirely or partially.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.The subject of the invention is shown in one embodiment in the drawing shown.

Der Kessel ist, wie Fig. i erkennen läßt, ein Zweitrommelkess@el. Die leine Trommel i ist eine Ausgleichtrommel oder Zwischentrommel und liegt etwa in der Mitte des Stei;grohrbündels des Kessels, während die andere Trommele als Dampftrommel dient und sich etwa in der oberen linken oder rechten Kesselecke befindet. Die beiden Trommeln i, 2 sind unten durch ein Bündel U-förmig gebogener Rohre 3 von etwa q.o bis 5omm Durchmesser miteinander verbunden, welche im Bedarfsfalle aus je zwei durch Flansche q. miteinander verbundenen Teilen zusammengesetzt sind. Von der Zwischentrommel geht oben ein Bünde15 von Rohren mit etwa 6o mm Durchmesser aus, welches am oberen Ende abgebogen ist und in den oberen Teil der Dampftrommel 2 mündet. Diese enthält eine Trennwand 6 zum Abscheiden von Wasser aus dem Dampf und ist durch ein senkrechtes Röhrbünde17 mit einer oberen Dampfsammeltrommel8 verbunden.The boiler is, as Fig. I shows, a two-drum boiler @ el. The leash drum i is a compensating drum or intermediate drum and lies about in the middle of the ridge of the kettle, while the other Drums serves as a steam drum and is roughly in the upper left or right Boiler corner is located. The two drums i, 2 are U-shaped at the bottom by a bundle bent tubes 3 of about q.o to 5omm diameter connected to one another, which if necessary from two each through flanges q. interconnected parts assembled are. A collar15 of tubes with a diameter of about 60 mm extends from the intermediate drum at the top which is bent at the upper end and into the upper part of the steam drum 2 opens. This contains a partition 6 for separating water from the steam and is connected to an upper steam collecting drum 8 by a vertical tube collar 17.

Der Kessel ist durch einen besonderen Ausbau des Feuerraums in vier Zonen A, B, C, D unterteilt. Die erste Zone A reicht von der Zwischentrommel i bis etwa zur Krümmung des oberen Rohrbündels 5, die zweite Zone B von der Zwischentrommel i bis zur Krümmung des unteren Rohrbündels 3, die dritte Zone C von der Krümmung des unteren Rohrbündels 3 bis etwa zu seiner Mitte und die vierte Zone D, von hier bis zur Dampftrommel 2. Die Zonen A, B und C werden in der Pfeilrichtung a von den Heizgasen umspült, und zwar derart, daß die Heizgase zunächst die Zone A, dann die Zone B und schließlich die Zone C bestreichen, die Beheizung also von der Zone A bis zur Zone C abnimmt. The boiler is divided into four zones A, B, C, D by a special extension of the combustion chamber. The first zone A extends from the intermediate drum i to about the curve of the upper tube bundle 5, the second zone B from the intermediate drum i to the curve of the lower tube bundle 3, the third zone C from the curve of the lower tube bundle 3 to about its center and the fourth zone D, from here to the steam drum 2. The zones A, B and C are surrounded by the heating gases in the direction of arrow a, in such a way that the heating gases first zone A, then zone B and finally zone Brush C, i.e. the heating decreases from zone A to zone C.

Die vierte Zone D ist vom Heizraum abgeschaltet und durch eine Isolierhaube 9 abgedeckt, welche von :einem kühlenden Luftstrom in der Pfeilrichtung b durchstrichen wird. Vom Heizraum abgeschaltet sind außerdem die Dampftrommel 2, die gebogenen Teile des oberen Rohrbündels 5, die Dampfsammeltrommel 8 mit den Verbindungsrohren 7 und die Zwischentrommel i.The fourth zone D is disconnected from the boiler room and is protected by an insulating hood 9 covered, which is traversed by: a cooling air stream in the direction of arrow b will. The steam drums 2, the curved ones, are also switched off from the boiler room Parts of the upper tube bundle 5, the steam collecting drum 8 with the connecting tubes 7 and the intermediate drum i.

Die Zwischentrommel i muß insbesondere bei höhen Drücken vor höheren Temperaturen geschützt werden. Daher ist bei dem gewählten Ausführungsbeispiel eine Luftkühlung entsprechend Fig.2 vorgesehen. Über die Zwischentrommel i ist in bekannter Weise ein seitlich offener Kesselschuß io von größerem Durchmesser geschoben, und ein gleiahmäßiger Abstand zwischen diesem Kesselschuß i o und der Zwischentrommel i ist durch Stege i i erzielt. Dadurch entsteht ein ringförmiger Zwischenraum von etwa i oo bis Zoo mm Stärke. Zur Kühlung der Zwischentrommel i kann die die Isolierhaube 9 der Kesselzone D durchstreichende Luft verwendet werden, welche beispielsweise von rechts nach links durch die obere Hälfte des ringförmigen Zwischenraumes hindurchtritt und dann umgekehrt von links nach rechts die untere Hälfte desselben durchstreicht. Der durch die KesselzoneD vorgewärmte Luftstrom sichert eine verhältnismäßig gleichmäßige Temperatur der Zwischentrommel i, indem er sich auf dem Wege durch den ringförmigen Zwischenraum hindurch noch weiter erwärmt, um dann unmittelbar vom Feuerraum als vorgewärmte Zusatzluft angesaugt zu werden. Zweckmäßigerweise benutzt man jedoch zur Kühlung der Zwischentrommel i keinen Luftstrom, sondern eine stagnierende Luftschicht, welche eine noch gleichmäßigere Temperatur der Zwischentrommel i gewährleistet.The intermediate drum i must, especially at higher pressures, before higher ones Temperatures are protected. Therefore, in the selected embodiment, a Air cooling provided according to Fig.2. About the intermediate drum i is known in Way, a laterally open boiler section io of larger diameter pushed, and an equal distance between this boiler section and the intermediate drum i is achieved by webs i i. This creates an annular gap between about i oo to zoo mm thickness. The insulating hood can be used to cool the intermediate drum i 9 of the boiler zone D sweeping air can be used, which for example passes from right to left through the upper half of the annular space and then, conversely, from left to right, crosses the lower half of it. The air flow preheated through the boiler zone D ensures a relatively even flow Temperature of the intermediate drum i by moving on the way through the annular The space between the two is heated even further, then immediately from the combustion chamber as preheated additional air to be sucked in. Appropriately, however, one uses no air flow to cool the intermediate drum i, but a stagnant air layer, which ensures an even more uniform temperature of the intermediate drum i.

Die Kesselzone D enthält die Fallrohre des Kesselsystems und wird gekühlt, so daß eine starke Abwärtsbewegung des Wassers in dieser Zone entsteht. Die schwächste B-eheizung des Kesselsystems findet in der Zone C statt. Die Dampfentwicklung begimit also in dieser, so daß hier an sich ein Auftrieb von Dampfblasen entstehen würde. Daher ist die Zone D gegenüber der Zone C derart abgestimmt, daß in der Zone C die Sättigungsstufe wiederhergestellt wird, d. h. daß am Ende dieser Stufe wieder die Sättigungstemperatur herrscht. Der an sich vorhandene Auftrieb in der Zone C wird also durch den Wasserabfall in der Zone D ebenfalls meine Bewegung senkrecht abwärts umgekehrt.The boiler zone D contains the downpipes of the boiler system and is cooled, so that there is a strong downward movement of the water in this zone. The weakest heating of the boiler system takes place in zone C. The steam development So begins in this one, so that a buoyancy of vapor bubbles arises here would. Therefore, the zone D is matched to the zone C in such a way that in the zone C the saturation level is restored, d. H. that at the end of this stage again the saturation temperature prevails. The buoyancy present in zone C So, due to the drop in water in zone D, my movement is also vertical reverse downwards.

Der Wasserabfall in der ZoneD setzt das Dampf- und Wassergemisch in der Zone C (auf der Zeichnung im Uhrzeigersinn ) in Bewegung. Diese. Bewegung des Dampf- und Wassergemisches wird in der ZoneB verstärkt, weil das Rohrbündel dieser Zone stärker beheizt und steigend durchströmt wird. In der Zwischentrommel i findet ein Ausgleich bzw. eine Beruhigung des Dampf- und Wassergemisches statt. Die Zone A wird am stärksten beheizt, und infolgedessen erfolgt in ihr die stärkste Dampfentwicklung und der stärkste Auftrieb des Dampf- und Wassergemisches. Der Dampf gelangt in die Dampftrommel 2. Das etwa mitgerissene Wasser wird durch deren Scheidewand 6 abgetrennt, und der Dampf entweicht völlig trocken. durch die Rohre 7 in die Dampfsammeltrommel 8, aus welcher er an seine Verwendungsstelle gelangt.The water waste in ZoneD puts the steam and water mixture in of zone C (clockwise on the drawing) in motion. These. Movement of the Steam and water mixture is reinforced in ZoneB because the tube bundle this Zone is heated more intensely and flowed through with increasing flow. In the intermediate drum i takes place an equalization or calming of the steam and water mixture takes place. The zone A is heated the most, and as a result, the greatest amount of steam is generated in it and the strongest buoyancy of the steam and water mixture. The steam enters the Steam drum 2. Any water that has been carried away is separated by its partition 6, and the steam escapes completely dry. through the pipes 7 into the steam collecting drum 8, from which it arrives at its place of use.

Der Kreislauf des Dampf- und Wassergemisches ist im gesamten Kessel lebhaft, stets gleichgerichtet und sich von der gleichzeitig als Speisetrommel dienenden DampftromMel2 an stets steigernd. Daher eignet sich der Kessel insbesondere als Hochdruckkessel für Drücke von q.o Atmosphären und darüber bis zu ioo, i io, i2o oder mehr Atmosphären.The circuit of the steam and water mixture is in the entire boiler lively, always in the same direction and different from the one that also serves as a feeding drum DampftromMel2 an always increasing. Therefore, the boiler is particularly suitable as a High pressure vessels for pressures of q.o atmospheres and above up to ioo, i io, i2o or more atmospheres.

Claims

PATENT TA N S PRÜ CHE i. Steep tube boiler, characterized by two approximately U-shaped bent tube bundles with vertical legs, which are combined into a single closed, elongated oval tube bundle by two drums, one of which is approximately in the middle of the; Riser pipe bundle, the other on the other hand at an upper corner of the downpipe bundle: lies. a. Vertical tube boiler according to claim i, characterized by its subdivision into four zones, of which the first is the upper part of the riser tube bundle, the second the lower part of the riser tube bundle; the third comprises the lower part of the FAU tube bundle and the fourth its upper part, and which are arranged in the furnace in such a way that the heating gases first coat the first zone, then the second zone and then the third zone, while the fourth zone is unheated , even if necessary, is exposed to a cooling air flow. 3. vertical tube boiler according to claim i, characterized in that the upper pipe bend, the points of curvature of the upper tube bundle, the steam drum and the intermediate drum are switched off from the boiler room.