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Überhitzerelement für Großrohrüberhitzer von Rauchrohrkesseln "- Die
Erfindung bezieht sich auf ein überhitzerelement für Großrohrüberhitzer von Rauchrohrkesseln
o.°dgl. nach Patent 592 542 mit gegabeltem Zuleitungsrohr für den Sattdampf und
gemeinsamem Ableitungsrohr für den Heißdampf, dessen beide von der Gabelungsstelle
ausgehenden IDampfwege aus je zwei hintereinandergeschalteten und in ein und demselben
Rauchrohr sich erstreckenden U-förmigen Rohrschleifen gebildet werden. Gemäß der
Erfindung sollen die acht die hintereinandergeschalteten Rohrschleifen bildenden
Rohrstränge im Querschnitt des Rauchrohres in der Weise angeordnet sein, daß sich
im Vergleich zur Anordnung nach dem Patent 592 542 eine größere Gasgeschwindigkeit
und damit unter sonst gleichen Verhältnissen eine höhere Überhitzung ergibt. Während
bei der Anordnung nach dem Patent 592 542 ein Rohrstrangquerschnitt des Überhitzers
von sieben anderen in Abstand voneinander liegenden Rohrquerschnitten kranzförmig
umgeben ist, sollen gemäß der Erfindung je zwei Rohrstrangquerschnitte paarweise
aneinander und zwei solcher Paare in schräger Lage unterhalb der beiden anderen
in aufrechter Lage angeordneten Paare liegen, so daß ein mittlerer kreuzförmiger
freier Zwischenraum entsteht.
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Auf der Zeichnung ist .ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt: Fig. i ist ,ein senkrechter Längsschnitt durch ein Rauchrohr mit dem
überhitzerelement in Seitenansicht.
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Fig. 2 ist ein entsprechender waagerechter Längsschnitt mit dem überhitzerelement
in Aufsicht. I Fig. 3 'ist eine Endansicht von der Rauchkarnmerseite her.
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Fig.4- zeigt einen Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. i, Fig.
5 einen Querschnitt nach der Linie V-V der Fig. i und Fig.6 einen Querschnitt zwischen
den Schnittebenen der beiden vorigen Figuren. Die Fig.7 und 8 zeigen je einen
Querschnitt durch die Ausführungsform nach dem Patent 592 542 und nach der Erfindung
in einem Maßstab von ,etwa i : 3 der natürlichen Größe.
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Zwischen der nach der Rauchkammer zu gelegenen Rohrwand i o und der
nach der Feuerung zu_ : gelegenen Rohrwand 12 eines
Rauchrohrkessels
ist das Rauchrohr 14 für den Einbau des überhitzerelementes angeordnet. Das Sattdampfzuleitungsrohr
18 des Überhitzerelementes ist an der Stelle 22 ,gegabelt. Der eine an die Gabelungsstelle
sich anschließende Rohrstrang kehrt bei 26 um, wird zurückgeführt, kehrt bei
30 um, wird nach der Feuerkammerseite geführt, kehrt bei 34 -ein zweites
Mal um und wird zurückgeführt bis zur Gabelstelle 38 des Heißdampf -rohres 2o. Der
zweite sich an die Gabelstelle 22 anschließende Rohrstrang kehrt bei 26' um, dann
bei 3o', dann an der der Feuerung zugekehrten Seite nochmals bei 34' und geht dann
ebenfalls zur Gabelstelle 38 des Heißdampfrohres 2o., Die Pfeile in Fig. 6 veranschaulichen
den Dampfweg.
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Zwei Rohrstränge des überhitzerelementes ragen mit ihren Umkehrenden
26' und 34' nach der Feuerseite in bekannter Weise über die Rohrwand 12 hinaus und
sind von einer Hülse 45 aus einer feuerbeständigen Stahllegierung umgeben. Diese
I3ülse ist bei 46 an einer Reihe von Punkten an der Rohrwand 12 angeschweißt.
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Die acht Querschnitte der überhitzerrohrstränge sind im Querschnitt
des Rauchrohres so verteilt, daß je zwei Querschnitte der überhitzerrohre aneinander
und zwei solcher Querschnittpaare in schräger Stellung unterhalb der beiden anderen
in aufrechter Stellung angeordneten Paare liegen, so daß ein mittlerer kreuzförmiger
freier Zwischenraum entsteht.
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Die Fig.7 und 8 dienen dazu, den Vorteil der größeren Gasgeschwindigkeit
au veranschaulichen, der durch die Querschnittsverteäung nach Fig. 8 gegenüber der
Ausführung nach dem Patent 592 542 nach Fig. 7 erzielt wird. Der gesämte freie Gasquerschnitt
ist bei gleichem Durchmesser des Rauchrohres und der dampfführenden fJb!erhitzerrohrstränge
naturgemäß in leiden Fällen gleich, ebenso der gesamte freie Dampfquerschnitt. Trotzdem
ist aber nach Fig.8 die Gasgeschwindigkeit größer. Teilt man die freie Querschnittsfläche
für den Gasdurchtritt in Schichten, indem man im Abstand x konzentrische Kreise
zum Innenkreis des Rauchrohres und zu den Außenkreisen der Dampfrohre schlägt, si
erhält man. die punktiert umgrenzten Schichten, innerhalb deren das Gas wegen der
größeren Entfernung von den Rohrwandflächen eine größere Geschwindigkeit einnehmen
kann. Schlägt man nun in dem vergrößerten Abstand y ebenfalls konzentrische Kreise
wie vorher, so erhält man bei Fig. 8 weitere punktiert schraffierte Querschnittsflächen,
die bei Fig. 7 nicht auftreten. Hierbei ist die Gasgeschwindigkeit wegen der noch
geringeren Reibung wiederum größer, so daß sich insgesamt für die Anordnung nach
Fig.8 eine vergrößerte Gasgeschwindigkeit trotz gleichem freien Durchtrittsquerschnitt
ergibt. Eine größere Gasgeschwindigkeit bedingt aber einen vergrößerten Wärmeaustausch,
so daß man hierdurch bei der Anaordnung nach Fig. 8 eine höhere Überhitzung erhält
bei sonst gleichen Querschnitts- und Längenverhältnissen.