Umwälzwasserführung und -abscheidung für Dampferzeuger mit sehr großer
Heizgasgeschwindigkeit Bei Dampferzeugern, bei welchen der Brennstoff unter hohem
Druck verbrannt und das Druckgefälle zum Erzeugen sehr großer Heizgasgeschwindigkeiten
verwendet wird, ist es erforderlich, daß dem durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit
bewirkten hohen Wärmeübergang auf Gasseite ein noch höherer Wärmeübergang auf Wasserseite
entspricht. Das zu erwärmende oder zu verdampfende Wasser muß also ebenfalls mit
verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit an den Heizrohren vorbeigeführt werden. Dabei
muß aber auch die Umwälzwassermenge ein Mehrfaches der zu verdampfenden Menge sein,
damit die Heizrohre stets von Wasser benetzt bleiben.Circulating water flow and separation for steam generators with very large
Heating gas speed For steam generators in which the fuel is under high
Pressure burned and the pressure gradient for generating very high heating gas speeds
is used, it is necessary that this is due to the high flow rate
high heat transfer on the gas side caused an even higher heat transfer on the water side
is equivalent to. The water to be heated or evaporated must therefore also be included
be moved past the heating pipes at a relatively high speed. Included
However, the amount of circulating water must also be a multiple of the amount to be evaporated,
so that the heating pipes always remain wetted by water.
Um dies zu erreichen, müssen für das Umwälzen des Wassers und für
die Abscheidung des erzeugten Dampfes aus dem Umwälzwasser besondere Maßnahmen getroffen
werden.To do this, you need to circulate the water and for
special measures are taken to separate the generated steam from the circulating water
will.
Der Gegenstand der Erfindung sucht die gestellte Aufgabe dadurch zu
erfüllen, daß der größere Teil des nicht verdampften Umwälzwassers bereits in Räumen,
die innerhalb des Dampferzeugerkörpers gelegen sind, zur Umwälzpumpe geführt wird
und nur das Wasser, das nicht ausgeschieden und vom Dampf mitgerissen wurde, in
einen in bekannter Weise am Dampferzeuger angebauten, besonderen Wasserabscheider
gelangt, von wo es zur Umwälzpumpe zurückfließen kann. Auf diese Weise soll der
Weg des Umwälzwassers verkürzt und die Herstellung großer Rücklaufquerschnitte ermöglicht,
die Pumpenarbeit stark vermindert werden. Es läßt sich aber weiter noch trotz geringer
Abmessungen des besonderen Wasserabscheiders ein trockener Dampf erhalten, da in
diesen Wasserabscheider nur noch geringe Mengen Wasser in Tropfenform übertreten,
das sich leicht ausschleudem läßt.The subject matter of the invention seeks to solve the problem
meet that the greater part of the non-evaporated circulating water is already in rooms
which are located within the steam generator body, is fed to the circulation pump
and only the water that was not excreted and carried away by the steam in
a special water separator attached to the steam generator in a known manner
from where it can flow back to the circulation pump. In this way the
The path of the circulating water is shortened and enables the production of large return cross-sections,
the pump work can be greatly reduced. But it can still be reduced despite the fact that it is lower
Dimensions of the special water separator a dry steam obtained because in
only small amounts of water in droplets pass through this water separator,
that can be easily ejected.
Abb. z zeigt einen Dampferzeugerkörper, der mit der Umwälzwasserführung
und -abscheidung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist, im Längs- und Querschnitt.
Es ist z die Brennkammer, 2 stellt eines der Heizrohre dar, die im Innern der Wasserrohre
3 geführt sind. Das Umwälzwasser tritt bei q. in den Unterteil der Brennkammer ein
und wird mit hoher Geschwindigkeit durch die Wasserrohre 3 an den Heizrohren 2 vorbeigetrieben,
wobei es die Heizgaswärme aufnimmt und zum Teil verdampft. Das heiße, Dampfblasen
führende Wasser sammelt sich im Raum 5. Es handelt sich nun darum, das Wasser und
den Dampf auf einfachste Weise zu scheiden und das Umwälzen des nicht verdampften
und neu gespeisten Wassers möglichst zu erleichtern. Gemäß der Erfindung wird dies
dadurch erreicht, daß die Abführung des nicht verdampften Wassers schon innerhalb
des Dampferzeugerkörpers geschieht und für die weitere Dampftrocknung in bekannter
Weise besondere Wasserabscheider vorgesehen werden. Bei dem Ausführungsbeispiel
der Abb. z läuft ein Teil des Wassers durch den Ringspalt 6 in den. Raum 7 ab, ein
Teil tritt in den Raum 8
über. Sowohl durch die Ausbreitung in einen
flachen Strahl als auch durch die Drucksenkung durch die Drosselung im Spalt 6 scheidet
sich der Dampf aus, der sich im Raum g ansammelt und durch Rohre zo abfließt. Der
andere Teil des Dampf-Wasser-Gemisches tritt durch die Düsen =z in Raum 8 über,
nimmt dort eine kreisende Bewegung an, wodurch eine Scheidung von Wasser und Dampf
eintritt. Die Düsen zz sind in Abb. 2. in Abwicklung dargestellt. Der abgeschiedene
Dampf strömt nach 12, das überbrandende Wasser gelangt in den Ringraum 13 und fließt
durch Rohre 1q. in die Abflußstellen 15, wo es mit dem abgeschiedenen Wasser
des Raumes 7 zusammentrifft. Innerhalb desDampferzeugerkörpers fließt das Wasser
der Umwälzpumpe =6 zu, die dasselbe wieder in den Dampferzeugerunterteil zurückfördert.
Als Zulaufleitung innerhalb des Dampferzeugerkörpers können die Rinnen 17 verwendet
werden, die (bei Verpuffungsdampferzeugern) als Träger für die Brennstoffdüsen 18
und Zündkerzen zg dienen. Der aus den Rohren xo austretende und in Raum 8 ausgeschiedene
Dampf wird nun noch zu einem besonderen, am Dampferzeugerkörper angebauten Wasserabscheider
2o geführt, wo der letzte Rest von mitgerissenem Wasser ausgeschleudert wird, das
sich am Boden des Abscheiders ansammelt und durch Rohr 21 in den Dampferzeugerkörper
zurückgelangt. In diesen Abscheider kann auch das Speisewasser gespeist werden,
ebenso lassen sich an diesem Vorrichtungen anbringen, um den Wasserspiegel im Abscheider
und Dampferzeugerkörper auf gewünschter Höhe zu halten.Fig. Z shows a steam generator body, which is equipped with the circulation water supply and separation according to the invention, in longitudinal and cross-section. It is z the combustion chamber, 2 represents one of the heating pipes that are guided inside the water pipes 3. The circulating water occurs at q. enters the lower part of the combustion chamber and is driven past the heating pipes 2 at high speed through the water pipes 3, where it absorbs the heat of the heating gas and partially evaporates it. The hot water carrying steam bubbles collects in space 5. It is now a matter of separating the water and steam in the simplest possible way and to facilitate the circulation of the non-evaporated and newly fed water as much as possible. According to the invention, this is achieved in that the removal of the water that has not evaporated takes place within the steam generator body and special water separators are provided in a known manner for further steam drying. In the embodiment of Fig. Z, part of the water runs through the annular gap 6 in the. Room 7 from, part of it goes into room 8. Both by spreading in a flat jet and by lowering the pressure due to the throttling in the gap 6, the steam separates out, which collects in space g and flows off through pipes zo. The other part of the steam-water mixture passes through the nozzles = z into space 8, where it assumes a circular motion, which results in a separation of water and steam. The nozzles zz are shown in development in Fig. 2. The separated steam flows to 12, the overburning water reaches the annular space 13 and flows through pipes 1q. into the drainage points 15, where it meets the separated water of the space 7. Inside the steam generator body, the water flows to the circulation pump = 6, which pumps it back into the lower part of the steam generator. The channels 17, which (in the case of deflagration steam generators) serve as supports for the fuel nozzles 18 and spark plugs, can be used as the feed line within the steam generator body. The steam emerging from the pipes xo and separated in space 8 is now led to a special water separator 2o built on the steam generator body, where the last residue of entrained water is thrown out, which collects at the bottom of the separator and through pipe 21 into the steam generator body got back. The feed water can also be fed into this separator, and devices can also be attached to this in order to keep the water level in the separator and steam generator body at the desired height.