DE598880C - Roehrendampferzeuger mit Zwangsdurchlauf des Arbeitsmittels - Google Patents

Description

• Röhrendampferzeuger mit Zwangsdurchlauf des Arbeitsmittels Die Erfindung bezieht sich auf einen Dampferzeuger, dessen Heizfläche ausschließlich aus Röhren besteht, durch die das Arbeitsmittel unter Wärmezufuhr und unter dem ständigen Zwange einer Pumpe hindurchgepreßt wird und aus denen. es schließlich als fertiger Gebrauchsdampf austritt. Bei derartigen Dampferzeugern sind besondere Maßnahmen notwendig, um zu verhüten, daß durch Ablagerung der fast immer im Speisewasser enthaltenen Salze eine Gefährdung der Rohre im Betriebe eintritt. Man hat deshalb schon vorgeschlagen, die Heizflächenteile, in denen die Umwandlung des Arbeitsmittels von Flüssigkeit in Dampf erfolgt und sich erfahrungsgemäß die Salze vorzugsweise ablagern, in ein Gebiet niedrigerer Rauchgastemperaturen zu verlegen. Diese Maßnahme läßt sich aber nicht immer zur Anwendung bringen. In manchen Dampferzeugern, bei denen, wie beispielsweise im Schiffsbetrieb, bei gedrängtester Bauart größte Leistung verlangt wird, verlassen die Rauchgase infolge der hohen Wärmebelastung der Heizfläche den Kessel meist mit einer Temperatur, die für die Beheizung der gefährlichen Salzausscheidungszone noch zu hoch ist.
• Für diesen Fall wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den empfindlichen Heizflächenteil, für den infolge der besonders starken Salzablagerungen die Gefahr des Durchbrennens besteht, also einen Teil der Heizfläche, in dem die Umwandlung des Arbeitsmittels von Flüssigkeit in Dampf erfolgt, der Beheizung durch die Rauchgase der Feuerung des Röhrendampferzeugers zu entziehen und durch ein flüssiges, dampf- oder gasförmiges Mittel gesondert zu beheizen. Dadurch hat man es in der Hand, die Behelzung dieses Heiz-flächenteiles so. zubemesseny daß die erforderliche Betrieb@s,sxcherlieit unbedingt gewährleistet ist. Dabei wird noch der Vorteil erzielt, daß die Wärmezufuhr zu dem getrennt beheizten Heizflächenteil unabhängig von der Wärmebelastung und auftretenden Rauchgastemperaturen im Röhrendampferzeuger bleibt.
• Bisher war ganz allgemein davon die Rede, daß der Heizflächenteil, in dem sich die Salze erfahrungsgemäß besonders stark ablagern, der Beheizung durch die Rauchgase entzogen und durch besondere Mittel gesondert beheizt werden sollte. Bei der Durchführung der Erfindung ist nun weiter zu unterscheiden, ob der Kessel zur Erzeugung von Dampf unterhalb des kritischen Zustandes oder aber für die Erzeugung von Dampf bei kritischem Druck und kritischer Temperatur und oberhalb dieser Werte. dienen soll. Bei der unterkritischen Dampferzeugung treten besonders folgende Abschnitte hervor: Zunächst durchströmt das Arbeitsmittel das Rohr oder nebeneinandergeschaltete Rohrstränge als Flüssigkeit, bis es infolge der Wärmezufuhr schließlich die Sattdampftemperatur annimmt. Von diesem Zeitpunkt an dient die weiterhin zugeführte Wärme ausschließlich der Dampferzeugung, wobei aber zunächst Flüssigkeit und Dampf nebeneinander bestehend Weiterströmen. Der entstehende Dampf ist zunächst in Form von Dämpfbläschen von der, noch nicht verdampften Flüssigkeit umgeben: Infolge der weiteren Wärmezufuhr nimmt der Dampfgehalt gegenüber dem Flüssigkeitsgehalt mehr und mehr zu, bis schließlich nur noch Dampf weiterströmt. Mit der zunehmenden Umwandlung von Flüssigkeit in Dampf schreitet hierbei die Salzausscheidung fort. Solange aber noch ein hinreichender Flüssigkeitsrest neben dem Dampf strömt, setzen sich die Salze an den Innenwänden der Rohre in der Regel nicht in dem Maße fest, daß der Wärmedurchgang verringert und die Rohrtemperatur gefährlich erhöht wird. Erst wenn der Dampfgehalt schließlich den Flüssigkeitsgehalt überwiegt, verstärkt sich die Gefahr in solchem Maße, daß man zu einer verringerten Beheizung greifen muß. Bei unterkritisch betriebenen Dampferzeugern wird man also in erster Linie den Teil der Verdampfungsheizfläche gesondert beheizen müssen, in dem der Dampfgehalt den Flüssigkeitsgehalt überwiegt. Da ein Teil des Salzes unter Umständen von dem erzeugten Dampf noch in den ersten Teil des Überhitzers mit herübergerissen wird, empfiehlt es sich, zur weiteren Erhöhung der Betriebssicherheit darüber hinaus auch noch den ersten Teil des Überhitzers aus dem Rauchgasstrom herauszulegen und ebenfalls gesondert zu beheizen.
• Die Erfindung ist jedoch nicht auf Dampferzeuger beschränkt, in denen Dampf unterhalb des kritisches Zustandes erzeugt wird. Sie bietet die gleichen Vorteile bei Dampferzeugern, bei denen der Dampf bei kritischem Druck und kritischer Temperatur und oberhalb dieser Werte erzeugt wird. Eine Eigenart dieses sogenannten Grenzdampfverfahrens besteht darin, daß sich die Umwandlung von Flüssigkeit in Dampf stetig vollzieht, ohne daß eine Trennung von Flüssigkeit und Dampf entsteht, und zwar erfolgt die Umwandlung in dem Augenblick, wo das unter dem kritischen Druck stehende Arbeitsmittel die kritische Temperatur erreicht. Bei Grenzdampferzeugern tritt die Salzausscheidung in erhöhtem Maße besonders in dein Heizflächenteil in Erscheinung, in dem das Arbeitsmittel diesen kritischen Zustand durchläuft. Beim Grenzdampferzeuger ist es also besonders diese Umwandlungszone, die erfindungsgemäß gesondert. beheizt werden muß. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abbildung vereinfacht dargestellt. Das Arbeitsmittel tritt durch die Leitung i in die Brennkammer 2 des Dampferzeugers 3 ein, durchströmt einen Strahlungsheizflächenteil q., den Heizflächenteil 5, der durch die Ablagerung von Salzen besonders gefährdet ist,.und gelangt schließlich durch den Überhitzer 6 in die Verbraucherleitung 7. Der Heizflächenteil 5 liegt, wie angedeutet ist, z. B. in einem mit einer Flüssigkeit, etwa einer Schmelze o. dgl., gefüllten Gefäß, durch das diese Wärmeträgerflüssigkeit ständig hindurchgepumpt wird und dabei einen Kreislauf beschreibt, in dem ihr stets von neuem Wärme zugeführt wird. An Stelle einer Beheizung durch eine Flüssigkeit kann die Beheizung auch durch Dampf oder ein umlaufendes gasförmiges Mittel erfolgen. An Stelle einer Beheizung, bei der die Wärme durch Vermittlung von Zwischenstoffen als umlaufende Wärmeträger übertragen wird, kann aber auch eine unmittelbare Beheizung durch feste oder flüssige Brennstoffe treten. In allen Fällen wird die Beheizung vorteilhaft regelbar ausgeführt.

Claims (3)

1. PAT.ZNTANSPRÜCHE : i. Röhrendampferzeuger mit Zwangsdurchlauf des Arbeitsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Heizfläche, in welcher die Umwandlung des Arbeitsmittels von Flüssigkeit in Dampf erfolgt, der Beheizung durch die Rauchgase entzogen und durch ein flüssiges, dampf- oder gasförmiges Mittel gesondert beheizt wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i für die Erzeugung von Dampf unterhalb des kritischen Zustandes, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der Teil der Heizfläche gesondert beheizt wird, in welchem der Dampfgehalt den Flüssigkeitsgehalt überwiegt.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i für die Erzeugung von Dampf bei kritischem Druck und kritischer Temperatur oder oberhalb dieser Werte, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der Heizflächenteil gesondert beheizt wird, in dem der kritische Zustand durchlaufen wird. q.. Anordnung nach Anspruch 1,:2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig der erste Teil des Überhitzers gesondert beheizt wird.