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Überhitzerelement für Großrohrüberhitzer von Rauchrohrkesseln Gegenstand
der Erfindung ist ein Überhitzerelement für Großrohrüberhitzer von Rauchrohrkesseln
o. dgl. mit gegabeltem Zuleitungsrohr für den Sattdampf und einem gemeinsamen Ableitungsrohr
für den Heißdampf. Bei einem solchen Überhitzerelement werden die beiden von der
Gabelungsstelle ausgehenden Dampfwege, deren gesamter Dampfquerschnitt, wie üblich,
im wesentlichen gleich dem Dampfquerschnitt des gemeinsamen Zuleitungsrohres ist,
und die in bekannter Weise aus je zwei hintereinandergeschalteten U-förmigen Rohrschleifen
bestehen, gemäß der Erfindung in ein und demselben Rauchrohr untergebracht. Dabei
können die in dem Rauchrohr liegenden Umkehrstellen der Rohrstränge so angeordnet
sein, daß sie in der Längsrichtung des Rauchrohres versetzt zueinander liegen und
die einzelnen Dampfwege innerhalb des Rauchrohres gleiche Länge haben.
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Durch die Ausgestaltung des Überhitzerelementes entsprechend der Erfindung
erhält dieses nicht allein eine größere Heizfläche, als dies zum Beispiel bei einem
Großrohrüberhitzerelement mit nur vier oder auch sechs Rohrsträngen möglich ist,
sondern es können auch die bei den üblichen Großrohrüberhitzerelementen mit vier
ungegabelten Rohrsträngen bestehenden günstigsten Verhältnisse von Dampfgeschwindigkeit,
Gasquerschnitt und Verdampfungsheizflache erhalten bleiben. Bei bekannten Großrohrüberhitzern
dagegen, bei denen ein gegabelter Strang nacheinander in zwei benachbarten Großrohren
zweimal in den Heizgasstrom ein-. taucht, ist dies nicht möglich, da eine Verringerung
der Überhitzerleistung bei gegebener Rohrlänge und der sich aus den erforderlichen
Rauchrohrquerschnitten ergebenden größeren Verdampfungsheizfläche in Kauf genommen
werden muß.
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Die Zeichnung stellt eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
dar. Fig. i zeigt in einem senkrechten Längsschnitt durch ein Rauchrohr ein Überhitzerelement
gemäß der Erfindung.
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Fig. 2 ist eine Seitenansicht zu Fig. i.
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Fig. 3 ist ein Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. i.
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Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. i, und Fig. 5 zeigt
vereinfacht den Lauf des Dampfes innerhalb des Überhitzerelementes.
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Auf der@Zeichnung bezeichnet io die nach der Feuerung zu gelegene
Rohrwand und 12 die nach der Rauchkammer zu gelegene Rohrwand eines Rauchrohrkessels.
14 ist ein zwischen den beiden Rohrwänden io und 12 angeordnetes Rauchrohr, in welchem
das Überhitzerelement 16 untergebracht ist. 4o bezeichnet einen Halter
zur
Unterstützung des Elementes 16 in dem Rauchrohr 14. Das Überhitzerelement 16 besitzt
ein Zuleitungsrohr 18 für den Sattdampf und ein Ableitungsrohr 20 für den überhitzten
Dampf. Die z. B. kugelig gestalteten Enden 44 dieser beiden Rohre werden an den
(nicht dargestellten) Dampfkasten des Überhitzers in der üblichen Weise angeschlossen.
Das Zuleitungsrohr 18 ist innerhalb der Rauchkammer vor der vorderen Rohrwand ro
mit einer Gabelungsstelle 22 versehen, von welcher zwei Rohrstränge 24d und 241
ausgehen. Jeder dieser Rohrstränge besitzt einen Dampfquerschnitt, der etwa halb
so groß ist wie der Dampfquerschnitt des Zuleitungsrohres 18, so daß also der Gesamtquerschnitt
der beiden Rohrstränge 24a und 24b im wesentlichen dem Dampfquerschnitt des gemeinsamen
Zuleitungsrohres 18 entspricht. Der Rohrstrang 24b liegt oberhalb des Rohrstranges
24a und ist etwas länger als dieser. An dem im Rauchrohr x4 liegenden Ende ist der
Rohrstrang 24a mit einer Umkehrstelle 26 versehen, an die sich ein Rohrstrang 28e
anschließt, und ebenso ist der Rohrstrang 241 nach der Feuerung zu mit einer Umkehrstelle
26' versehen, an welche sich ein zu dem Rohrstrang 24b parallel verlaufender Rohrstrang
28d anschließt. An jede dieser durch die beiden Rohrstränge mit der Umkehrstelle
gebildeten U-förmigen Rohrschleifen ist eine zweite Rohrschleife angeschlossen,
und zwar durch die Umkehrstellen 3o bzw. 30', die in der Rauchkammer liegen. Die
Rohrstränge dieser zweiten Rohrschleifen sind mit 32b und 36d bzw. 32a und 36c bezeichnet.
Die nach der Feuerung zu gelegenen Umkehrstellen tragen die Bezugszeichen 34 und
34'. Die Enden dieser Schleifen 34 und 34' bzw. der Rohrstränge 369 und 36e,
die denselben Dampfquerschnitt haben wie die ersten Rohrschleifen, sind an einer
Stelle 38 vereinigt, welche in der Rauchkammer liegt und in das gemeinsame Ableitungsrohr
2o für den Heißdampf übergeht (vgl. Fig. 2 und 5). Da der Rohrstrang 24b etwas länger
ist als der Rohrstrang 24a, und ebenso der Rohrstrang 32a etwas länger ist als der
Rohrstrang 32b, so liegen die Umkehrstellen 26 und 26' bzw. 34 und 34' in Richtung
der Längsachse des Rauchrohres 14 versetzt zueinander.
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Das Überhitzerelement 16 enthält auf dem größeren Teil seiner Länge
acht nebeneinander verlaufende Rohrstränge. Da die Umkehrstellen dieser Rohrstränge
sich um den gleichen Betrag in die Rauchkammer erstrecken und nur die im Rauchrohr
liegenden Umkehrstellen der zu einem Dampfteilweg gehörenden Rohrschleifen gegeneinander
versetzt sind, während die entsprechenden Rohrstränge der beiden Dampfwege gleich
lang sind, so ergeben sich zwei Dampfzweigstrecken von gleicher Länge und gleichem
Durchflußwiderstand, so daß also auf den beiden Teilstrecken sich gleiche Dampfmengen
bewegen. Wie Fig. 4 und 5 zeigen, sind die Rohrstränge des Elementes so angeordnet,
daß sich sieben Rohrstränge etwa auf einem zum Rauchrohr 14 konzentrischen Kreis
befinden, während der achte Rohrstrang in der Mitte des Rauchrohres und der sieben
anderen Rohrstränge liegt.
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Die vorderen Umkehrstellen 3o und 3o' der Rohrstränge und ebenso die
Abzweigstellen 22 und 38 brauchen nicht, wie bei dem dargestellten Ausfühiungsbeispiel,
in der Rauchkammer selbst zu liegen, sie können auch in das Rauchrohr 14 verlegt
werden. Ein Überhitzerelement in der dargestellten Ausführung kann ohne weiteres
in ein Rauchrohr eingesetzt werden, in welchem bisher ein Überhitzerelement mit
z. B. vier Rohrsträngen sich befand. In diesem Falle ergibt sich wegen der größeren
Heizfläche des neuen Elementes eine größere Überhitzung als bei dem Vierrohrelement
unter der Annahme, daß der Dampfquerschnitt eines Rohrstranges bei dem Vierrohrelement
im wesentlichen gleich ist dem Dampfquerschnitt des gemeinsamen Zuleitungsrohres
bei dem Element gemäß der Erfindung. Bei einer solchen Auswechslung würde aber an
dem für die Rauchgase zur Verfügung stehenden freien Querschnitt des Rauchrohres
nichts geändert und auch sonst wären keinerlei Änderungen für eine solche Auswechselung
erforderlich.