Rippenrohrvorwärmer, bestehend aus einer Reihe gleichlaufender, kastenförmig
zusammengegossener Einzelrohre Rippenrohr-Speisewasservorwärmer werden gewöhnlich
aus Röhren mit Kreisquerschnitt zusammengesetzt, die nach Abb. i in gerader oder
nach Abb.2 in versetzter Anordnung zu Gruppen vereinigt werden. Nachteilig für die
Wärmeaufnahme ist bei solcher Anordnung der Umstand, daß stets ein größerer Teil
der Heizfläche im Wärttieschatten der vorhergehenden Rohre liegt, so daß dieser
Teil der Heizfläche für die Wärmeübertragung fast völlig verlorengeht. Außerdem
setzt sich infolge der Geschwindigkeitsverminderung bei Querschnittsvergrößerung
in den Schattenräumen bei d Ruß und Flugasche ab, die isolierend wirken und die
Wärmeübertragung also weiter vermindern. Außerdem wird der Widerstand der Rauchgase
beim Durchgang infolge vielfacher Umlenkung und Querschnittsänderung an den Rohren
unnötig vermehrt. Besonders bei großen Gasgeschwindigkeiten, die zur Erzielung einer
hohen Wärmeübertragung notwendig sind, ist der Zugverlust durch Querschnittsänderungen
und Umlenkungen jsonders hoch, so daß der Kraftbedarf der den Zug erzeugenden Vorrichtungen
unwirtschaftlich hoch wird, unter Umständen der Betrieb mit natürlichem Zug (Schornsteinwirkung)
gar nicht möglich ist. Zur Vermeidung dieser Nachteile ist .bereits ein mehr oder
weniger länglicher. kastenförmiger Rohrkörper mit inneren Versteifungen vorgeschlagen.
Solche Körper sind aber schwierig herzustellen, weil eine umständliche Iternarbeit
für die Gußform notwendig wird. Außerdem verträgt die Kastenform keinen hohen inneren
Überdruck, der im neuzeitlichen Kesselbetrieb vorkommt. Der Kreisquerschnitt der
Rohre ist vielmehr der richtigste.Finned tube preheater, consisting of a row of parallel, box-shaped
finned tube feed water preheaters are common
composed of tubes with a circular cross-section, which as shown in Fig. i in straight or
can be combined to form groups in a staggered arrangement as shown in Fig. Detrimental to the
With such an arrangement, heat absorption is the fact that always a larger part
the heating surface is in the shadow of the previous pipes so that this
Part of the heating surface for heat transfer is almost completely lost. aside from that
settles as a result of the reduction in speed when the cross-section increases
in the shadowy areas at d soot and fly ash, which have an insulating effect and which
So further reduce heat transfer. It also increases the resistance of the smoke gases
when passing through as a result of multiple diversions and changes in cross-section on the pipes
unnecessarily increased. Especially at high gas velocities that are necessary to achieve a
high heat transfer is required, is the loss of tension due to changes in cross-section
and deflections are particularly high, so that the power requirements of the devices generating the train
becomes uneconomically high, possibly operation with natural draft (chimney effect)
is not possible at all. To avoid these disadvantages, there is already a more or
less elongated. proposed box-shaped tubular body with internal stiffeners.
Such bodies are difficult to manufacture because of the cumbersome work involved
becomes necessary for the mold. In addition, the box shape does not tolerate high internal
Overpressure that occurs in modern boiler operation. The circular cross-section of the
Rather, pipes is the most correct.
Gemäß vorliegender Erfindung bestehen die Bauteile aus geraden. auf
beiden Seiten offenen Rohren, die in einer Reihe, gewöhnlich zu 4 bis 6 Stück, zusammengegossen
sind. Die Zwischenwände e (Abb. 5) gehen !dabei bis an die Enden der Rohre durch,
so daß glatte, runde Kernspindeln verwendet werden können und die ebenen, mit den
Flanschen bündigen Rohrstirnwände in einem Arbeitsgang bearbeitet werden können.
Zum Zweck der Wasserführung werden die Rohrgruppen an den- Stirnseiten mit Kappen
o nach Abb.5 und 6 verschlossen, welche im Innern Scheidewände h tragen, die die
Führung des Wassers in der gewünschten Weise bewirken. Derartige Abschlußkappen
mit Scheidewänden sind an sich nicht neu, sondern bei Rauchgasvorwärmern mit Einzelrohren
mehrfach verwendet worden. Vorteilhaft können vor den glatten Rohrstirnflanschen
noch die Kappenscheidewände da bei i mit Schlitzen versehen werden, durch die die
in den Rohren sich ansammelnden Luft- und Dampfblasen stach oben gelangen und zur
höchsten Stelle des Vorwärmers strömen können, wo zweckmäßig ein Entlüftungsventil
angebracht wird. Die Enden der Rohrgruppen sind in bekannter Weise mit rechteckigen
Flanschen k versehen. Die Abschlußkappen o nach Abb. 5 und 6 erhalten
ebenfalls
solche recheckigen Flansche, derart, daß diese ganz oder nahezu dieselben Abmessungen
aufweisen. Es entstehen somit immer zwei Paar Flanschen, die beider seits an ihren
Außenrändern eine dichtende Zwischenlage m beim Zusammenbau mit den benachbarten
Rohrgruppen erhalten können. Hierdurch wird es möglich, eine doppelte Dichtung gegen
Ein- oder Austreten von Gasen zu erzielen. - Die zwischen Kappenflansch und Rohrflansch
entstehenden Hohlräume können durch Wärmeschutzmasse n ausgefüllt werden, so daß
die gewählte Flanschanordnung sowohl eine gasdichtende als auch eine wärmeschützende
Verbindung ermöglicht.According to the present invention, the components consist of straight lines. on
pipes open on both sides, which are poured together in a row, usually 4 to 6 pieces
are. The partition walls e (Fig. 5) go through to the ends of the pipes,
so that smooth, round core spindles can be used and the flat ones with the
Flanges flush pipe end walls can be machined in one operation.
For the purpose of guiding the water, the pipe groups are capped on the end faces
o closed according to Fig.5 and 6, which carry partitions h inside, which the
Effect guidance of the water in the desired way. Such end caps
with partitions are not in themselves new, but for flue gas preheaters with individual pipes
has been used several times. Can be advantageous in front of the smooth pipe end flanges
nor the cap septa are provided with slits at i through which the
Air and vapor bubbles accumulating in the pipes reach the top and to the
highest point of the preheater can flow, where appropriate a vent valve
is attached. The ends of the tube groups are in a known manner with rectangular
Flanges k provided. The end caps o according to Fig. 5 and 6 received
Likewise
such rectangular flanges in such a way that they have completely or almost the same dimensions
exhibit. There are always two pairs of flanges, both of which are on theirs
Outer edges a sealing intermediate layer m when assembling with the neighboring
Can receive pipe groups. This makes it possible to have a double seal against
To achieve entry or exit of gases. - The one between the cap flange and the pipe flange
resulting cavities can be filled with heat protection compound n, so that
the selected flange arrangement is both gas-tight and heat-protecting
Connection enables.
Die bei den neuerdings bevorzugten hohen Gasgeschwindigkeiten erforderliche
.glatte Heizfläche mit gleichbleibendem Durchgangsquerschnitt kann auch nach Abb.
3 dadurch erzielt werden, daß man die Außenwände der Rohrgruppen als glatte Flächen
ausbildet. Dann würden aber infolge der ungleichen Verteilung der Gußeisenmassen
Hohlräume entstehen, sogenannte Lunker, wie bei b angedeutet ist. Solche Hohlräume
führen leicht zum Bruch der Gußteile bzw. zu Undichtigkeiten, also zu Betriebsstörungen,
deshalb müssen sie vermieden werden, was durch Vermindern der Wandstärke an den
gefährdeten Stellen erreicht wird. Durch diese Maßnahme entsteht aber wiederum,
wie in Abb. 4. dargestellt, eine unebene Außenwand, so daß die Querschnitte für
den Gasdurchgang fortwährend sich ändern. Bei c sind die Ouerschnitte am kleinsten.
bei d am größten. Die Strömung ist also wiederum gestört.That required in the recently preferred high gas velocities
A smooth heating surface with a constant passage cross-section can also be used as shown in Fig.
3 can be achieved by having the outer walls of the tube groups as smooth surfaces
trains. But then as a result of the unequal distribution of the cast iron masses
Cavities arise, so-called blowholes, as indicated at b. Such cavities
easily lead to breakage of the cast parts or to leaks, i.e. to operational malfunctions,
therefore they must be avoided, which can be achieved by reducing the wall thickness of the
endangered places is reached. However, this measure in turn creates
as shown in Fig. 4., an uneven outer wall so that the cross-sections for
the gas passage continuously change. At c the cross sections are smallest.
largest at d. The flow is again disturbed.
Der Erfindungsgegenstand betrifft nun auch eine Bauart, die trotz
der unebenen Außenwand einen gleichbleibenden Gasquerschnitt ergibt. Zu diesem Zweck
werden die Rohrgruppen nach Abb. 7 einseitig so auf der Flanschlängsachse versetzt,
daß man zwei nebeneinanderstehende Rohrgruppen, die um i8o° gegeneinander herumgedreht
sind, um die halbe Rohrteilung gegeneinander versetzt. Dadurch entsteht ein wellenförmiger
Gasweg, jedoch mit gleichbleibendem Ouerschnitt, da die Wellenberge auf der einen
Seite den Wellentälern auf der anderen Seite entsprechen. An den Anfängen und Enden
der Rohrgruppen in .der Gasrichtung bilden sich nun, wenn man mehrere Gruppen übereinanderstellt,
Zwischenräume von geändertem Querschnitt. Auch diese Querschnitte ' können wieder
annähernd g C , eichbleibend gemacht werden, indem man l sie durch Einsetzen
eines Hohlkörpers verkleinert. Dieser bei g in Abb. 7 dargestellte Hohlkörper kann
ausgenutzt werden entweder nur als Verdränger oder als Anker -zum Versteifen des
Vorwäriners oder auch als Blasrohr zum Beseitigen von Flugasche und Ruß, oder ferner
als zusätzlicher Vorwärmerkörper (Heizrohr) mit Wasserfüllung oder Luftfüllung für
Sonderzwecke.The subject matter of the invention now also relates to a type of construction which, despite the uneven outer wall, results in a constant gas cross-section. For this purpose, the pipe groups according to Fig. 7 are offset on one side on the longitudinal axis of the flange in such a way that two pipe groups standing next to each other, which are rotated by 180 °, are offset against each other by half the pipe division. This creates a wave-shaped gas path, but with a constant cross-section, since the wave crests on one side correspond to the wave troughs on the other side. At the beginnings and ends of the tube groups in the direction of the gas, when several groups are placed one on top of the other, gaps with a different cross-section are formed. These cross-sections, too, can again be made approximately constant for calibration by reducing them by inserting a hollow body. This hollow body shown at g in Fig. 7 can be used either only as a displacer or as an anchor - to stiffen the preheater or as a blowpipe to remove fly ash and soot, or as an additional preheater body (heating pipe) filled with water or air for special purposes.
Eine weitere Möglichkeit, einen gleichbleibenden Ouerschnitt zu erhalten
und die Verwendung des Verdrängers g überflüssig zu machen, besteht darin, daß man
die Rohrgruppen am Anfang und am Ende in .der Gasrichtung so formt, daß zwei aufeinandergestellte
Gruppen an der Berührungsstelle denselben Querschnitt erhalten wie zwischen einem
Rohrsteg.(s. Abb. 8 bei s). Bei dieser Ausführung werden die Rohrgruppen wiederum,
ebenso wie in Abb. 7, um die halbe Teilung versetzt, so daß ein durchgehend wellenförmiger
gleichbleibender Querschnitt entsteht. Am Gasein- und -austritt können zwecks besonders
guter Gasführung noch Leitkörper l (Abb. 8) angebracht werden.Another way to get a consistent cross section
and to make the use of the displacer g superfluous is that one
the tube groups at the beginning and at the end in .der gas direction forms so that two stacked
Groups at the point of contact have the same cross-section as between one
Pipe web (see Fig. 8 at s). In this version, the pipe groups are again
as in Fig. 7, offset by half the division so that a continuously undulating
constant cross-section is created. At the gas inlet and outlet, special
good gas flow guide body l (Fig. 8) must be attached.