DE596805C

DE596805C - Steam generation system to utilize the heat of exhaust gases

Info

Publication number: DE596805C
Application number: DE1930596805D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-11-21
Filing date: 1930-11-21
Publication date: 1934-05-16

Description

Dampferzeugungsanlage zum Ausnutzen der Wärme von Abgasen Die Erfindung betrifft eine Dampferzeugungsanlage, die zum Ausnutzen der Wärme vonAbgasen aus Industrieöfen, Gasmaschinen, Generatoren u. dgl. dient. Derartige Abwärmeverwertungsanlagen sind bereits bekannt. Sie besitzen zwei in einem Abgaskanal hintereinander angeordnete Rohrgruppen. Die eine, im Bereich der kälteren Gase gelegene Rohrgruppe dient dabei zum Vorwärmen des Wassers. Dieses vorgewärmte `'Wasser wird in eine hochliegende Kesseltrommel gedrückt, von wo es der zweiten, im Bereich der heißeren Gase gelegenen Verdampferrohrgruppe zuströmt oder zugedrückt wird.Steam generating plant for utilizing the heat from exhaust gases The invention relates to a steam generation system that uses the heat from exhaust gases Industrial furnaces, gas machines, generators and the like. Such waste heat recovery systems are already known. They have two arranged one behind the other in an exhaust duct Tube groups. The one group of tubes located in the area of the colder gases is used for this to preheat the water. This preheated '' water is in a high lying Pressed the boiler drum, from where there is the second, located in the area of the hotter gases Evaporator tube group flows in or is closed.

Bei einer bekannten Ausführung dieser Anlagen liegen die Rohrgruppen in einem waagerechten Kanal hintereinander. Die Rohrschlangen der Verdampferrohrgruppe sind' gleichfalls waagerecht angeordnet und werden von den Abgasen im Gleich- und Gegenstrom bestrichen, so daß sich der Dampf ganz oder teilweise gleichmäßig in der ganzen Rohrgruppe bilden und leicht eine Teilung der Strömungsrichtung .des Dampfes eintreten kann. Der Umlauf des Wassers durch die Verdampferrohrgruppe erfolgt hierbei selbsttätig, und zwar lediglich unter Ausnutzung des Gewichts der Wassersäule zwischen dem Wasserspiegel in der hochliegenden Kesseltrommel und dem obersten Rohrstrang.In a known embodiment of these systems, the tube groups are located one behind the other in a horizontal channel. The coils of the evaporator tube group are 'also arranged horizontally and are of the exhaust gases in the same and Brushed countercurrent, so that the steam is wholly or partially evenly in of the whole tube group and easily a division of the flow direction .des Steam can enter. The water is circulated through the evaporator tube group in this case automatically, only using the weight of the water column between the water level in the high boiler drum and the uppermost pipe run.

Bei einer anderen bekannten Ausführung sind die Heizrohrgruppen in einem senkrechten Abgaskanal angeordnet. *Hierbei kann ein selbsttätiger Wasserumlauf nicht stattfinden, sondern es ist eine Umwälzpumpe erforderlich, deren Kraftbedarf groß ist, weil die gesamte Umläufwassermenge gegen hohen Druck gefördert wenden muß.In another known embodiment, the heating tube groups are in arranged in a vertical exhaust duct. * In this case, an automatic water circulation do not take place, but a circulation pump is required, its power requirement is large because the entire amount of circulating water is conveyed against high pressure got to.

Bei dem Gegenstand der Erfindung sollen die sich aus dem ungünstigen Wasserumlauf in den waagerechten Verdampferrohren in dem waagerechten Abgaskanal bzw. der Verwendung der Umwälzpumpe ergebenden Nachteile der vorerwähnten bekannten Anlagen vermieden werden. Es wird dabei von einer für die üblichen, durch eine eigene Feuerung beheizten Wasserrohrkessel bekannten Rohranordnung Gebrauch gemacht, wonach das Wasser von oben nach unten in den Verdampferrohren strömt. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, nicht nur einen guten Wasserumlauf in den Verdampferrohren zu erzielen, sondern auch die Kesseltrommel trotz Vermeidens einer Umwälzpumpe in verhältnismäßig geringer Höhe über der Verdampferrohrgruppe anordnen zu können, da die Druckhöhe zwischen dem Wasserspiegel in der Kesseltrommel und er untersten Rohrreihe der Verdanrpferrohrgruppe ausgenutzt wird.The object of the invention should result from the unfavorable Water circulation in the horizontal evaporator pipes in the horizontal flue gas duct or the use of the circulation pump resulting disadvantages of the aforementioned known Plants are avoided. It is done by one for the usual, by one of its own Firing heated water tube boiler made use of known pipe arrangement, according to which the water flows from top to bottom in the evaporator tubes. This results in the possibility of not only a good water circulation in the evaporator tubes to achieve, but also the boiler drum in spite of avoiding a circulation pump to be able to arrange a relatively low height above the evaporator tube group, because the pressure head between the water level in the boiler drum and it lowest Tube row of the evaporator tube group is used.

Demnach besteht gemäß der Erfindung das besondere Kennzeichen einer Dampferzeugungsanlage der eingangs erwähnten Bauart, und zwar mit in einem senkrechten Gaskanal übereinanderliegenden Rohrgruppen, darin, daß die Verdampferrohrgruppe, die aus mehreren Reihen aus einem einzigen Strang hintereinandergeschalteter Rohre besteht, an ihrem oberen Ende durch eine mit einem Rückschlagventil versehene Leitung an die hochliegende Kesseltrommel angeschlossen ist, während eine mit dem unteren Ende der V erdampferrohrgruppe verbundene Leitung über dem Wasserspiegel in .der Kesseltrommel mündet.Accordingly, according to the invention, there is the special characteristic of a Steam generating system of the type mentioned at the beginning, with a vertical one Gas duct stacked pipe groups, in that the evaporator pipe group, those of several Rows from a single strand of one behind the other Pipes consists, at their upper end through a provided with a check valve Line is connected to the overhead boiler drum, while one is connected to the lower end of the evaporator tube group connected pipe above the water level opens into the boiler drum.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer Ausführungsform vereinfacht dargestellt.In the drawing, the subject matter of the invention is in one embodiment shown in simplified form.

Das kalte Speisewasser wird von der Pumpe a durch die Leitung b in die Vorwärmergruppe c gedrückt, die aus glatten oder gerippten Rohren besteht und in dem Bereich der abgekühlten Gase in dem senkrechten Abgaskanal d angeordnet ist. Das Wasser wird in der Rohrgruppe c bis auf Dampftemperatur erwärmt und durch die Leitung e in die hochgelegene Kesseltrommel f gedrückt. Aus dieser fließt das Wasser durch die mit einer Rückschlagklappe g versehene Leitung i in die Verdampfergruppe k, die ebenfalls aus glatten oder gerippten Rohren besteht und unterhalb der Kesseltrommel f angeordnet ist. Das Wasser, welches .die Verdampfergruppe k im Gegenstrom durchfließt, tritt an der tiefsten Stelle der Verdampfergruppe aus und steht unter der Druckhöhe H. Sobald nun die Erwärmung des Wassers in der Verdafnpfergruppek so weit steigt, daß der Gewichtsunterschied die Höhe 1a der Steigrohre m über dem Wasserspiegel überwindet, tritt eine laufende selbsttätige Umwälzung ein, die infolge der großen Druckhöhe H sehr groß ist und daher der Anlage eine große Leistung erteilt. Beim Austritt des Wasserdampfgemisches über den Wasserstand scheidet sich der Dampf aus. Das Wasser macht seinen Umlauf selbsttätig weiter. Durch Regulierung der Dampfentnahme stellt man den gewünschten Druck ein. Ein Rückfließen des Wasserdampfgemisches in der Verdampfergruppe k wird durch eine Rückschlagklappe g verhindert. Auch ist der Widerstand für das in den untersten, in den heißesten Gasen liegenden Rohren entstehende Wasserdampfgemisch in den Rohren .der Verdampfergruppe um ein Vielfaches größer als der Widerstand in den Steigrohren m und deren Höhenunterschied la, so daß auch schon hierdurch ein Rückfließen verhindert wird.The cold feed water is pressed by the pump a through the line b into the preheater group c, which consists of smooth or ribbed pipes and is arranged in the area of the cooled gases in the vertical exhaust gas duct d. The water is heated up to steam temperature in pipe group c and pressed through line e into the high boiler drum f. From this the water flows through the line i , which is provided with a non-return valve g, into the evaporator group k, which also consists of smooth or ribbed pipes and is arranged below the boiler drum f. The water, which flows through the evaporator group k in countercurrent, exits at the lowest point of the evaporator group and is below the pressure head H. As soon as the heating of the water in the evaporator group k rises so far that the weight difference exceeds the height 1a of the riser pipes m overcomes the water level, a continuous automatic circulation occurs, which is very large due to the high pressure head H and therefore gives the system a great performance. When the water vapor mixture emerges above the water level, the vapor is separated out. The water continues to circulate automatically. The desired pressure is set by regulating the steam extraction. A backflow of the water vapor mixture in the evaporator group k is prevented by a non-return valve g. The resistance to the water vapor mixture in the tubes of the evaporator group, which is formed in the lowest tubes lying in the hottest gases, is many times greater than the resistance in the riser tubes m and their height difference la, so that this also prevents backflow.

Claims

P'TRNTANSPRUCFI: Steam generating plant to utilize the heat from Exhaust gases with a used to preheat the water, in the area of the colder gases located pipe group, one in the area of the hotter gases below the preheater pipe group located evaporator tube group as well as one switched on between the two tube groups, located above the evaporator tube group and through from the preheater tube group a pump charged with water boiler drum, characterized in that the Evaporator tube group (k) consisting of several rows connected in series to form a single strand Pipes consists of a pipe (i) with a non-return valve at their upper end (g) is connected to the boiler drum (f) while one is connected to the lower end Line (m) connected to the evaporator tube group above the water level of the boiler drum (f) opens.