DE626235C - Quecksilberdampfkessel - Google Patents

Quecksilberdampfkessel

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DE626235C
DE626235C DEA72896D DEA0072896D DE626235C DE 626235 C DE626235 C DE 626235C DE A72896 D DEA72896 D DE A72896D DE A0072896 D DEA0072896 D DE A0072896D DE 626235 C DE626235 C DE 626235C
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mercury
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heating
heating elements
steam boiler
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DEA72896D
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B3/00Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass
    • F22B3/02Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass involving the use of working media other than water

Description

  • Quecksilberdampfkessel Die Erfindung bezieht sich auf Quecksilberdampfkessel mit Zwangsumlauf des Quecksilbers durch Heizelemente, die den Brennraum zylindrisch umgeben. Das Neue bei einem solchen Dampferzeuger ist erstens, daß die ringförmigen Heizelemente Gruppen von parallel gestaltetenKanälen besitzen, und zweitens, daß diese Heizelemente unter sich hinter- oder nebeneinandergeschaltet in Verbindung stehen. Die Herstellung dieser Heizelemente und ihr Zusammenbau ist leicht zu bewerkstelligen, wodurch"ein Quecksilberdampferzeuger bei guter Verdampfleistung und mit einem Umlauf von geringen Quecksilbermengen geschaffen ist.
  • Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel und Einzelheiten eines erfindungsgemäßen Quecksilberdampfkessels.
  • Abb. i zeigt im Schnitt und teilweise in Ansicht den Gesamtaufbau eines Quecksilberdampferzeugers; Abb. 2 bis 5 zeigen Einzelheiten; Abb. 6 und 7 zeigen schematisch die Reihenfolge und Verbindung verschiedener Kesselteile. Erfindungsgemäß besteht der Kessel .aus Heizröhren, die den Brennraum bilden und der Strahlungswärme ausgesetzt sind, und aus anderen Heizröhren, die im Zusammenhang mit der Kesselwand und anderen Wärmeübertragungsflächen die Führungs- oder Gasräume bilden, die mit dem Brennraum in Verbindung stehen. Der Brennstoff verbrennt im Brennraum, während die Brenngase durch die eben erwähnten Verbindungs- oder Gasräume geleitet werden. Die Heizröhren bilden eine Mehrzahl von Heizelementen, die vorzugsweise übereinanderliegen und hintereinander oder parallel geschaltet sind, wobei sie Kanäle enthalten, die sich im wesentlichen in waagerechten Flächen erstrecken und das zu erhitzende und verdampfende Quecksilber enthalten. Der Aufbau des Kessels hat vorzugsweise eine zylindrische Gestalt, wobei der Querschnitt des Zylinders kreisförmig, elliptisch oder anders sein kann.
  • In Abb. i ist ein zylindrischer Dampfkessel veranschaulicht, der aus dem Boden io und den Heizröhren ii besteht. Die Feuerung hat eine Steinwand z2 und eine Decke 13, die gleichzeitig zum Tragen der Heizröhren ii dient, welche an der Decke hängen. Die Heizröhren bestehen aus einer Mehrzahl. von Heizelementen, die parallel und hintereinander geschaltet sind. Abb. 2 zeigt ein. solches Heizelement, während Abb.6 das Schaltungsschema der Elemente zeigt. Jedes Heizelement (Abb.3) hat eine Außenwand 1q. und eine Innenwand 15 aus wellenförmigem Metallblech. Die beiden Bleche sind so zusammengefügt, daß die Hohlräume die Kanäle bilden, während die Berührungsstellen 16 durch Löten oder Schweißen verbunden sind. Die Enden i7 des zylinderförmigen Körpers sind beispielsweise durch Schweißen verbunden. Die Kanäle 18 werden durch die Schweißnähte abgeschlossen und sind in clen Kammern i9 und 2o des Elementes verbünden. Bei i9 ist beispielsweise der Einlaß 2,1 und bei 2o der Auslaß 22 vorgesehen. Ein solches Heizelement besteht somit aus einer Mehrzahl von parallelen Kanälen 18 für das flüssige Quecksilber mit einem gemeinsamen Einlaß 21 und einem gemeinsamen Auslaß 22. Mehrere solcher Elemente liegen erfindungsgemäß übereinander, während ihre Ränder durch Schweißnähte 23 (Abb. i) verbunden sind.
  • Nach dem Schaltschema gin Abb. 6 ist der innere zylindrische Rohrkörper ii in folgender Weise aufgebaut: Ein an höchster Stelle angeordnetes Heizelement 24 ist durch eine Leitung 26 mit dem darunterliegenden Heizelement 25 'verbunden. Unter diesem liegen zwei Heizelemente 27 und 28, die durch die Leitungen 29 und 3o an den Ausgang 31 des Elements 25 angeschlossen, sind. Die Ausgangleitungen 34 und 32 der Elemente 27 und 28 führen zu den weiter darunter liegenden Elementen 33 und 35. Die Ausgangleitungen dieser beiden Elemente münden in ein Verbindungsrohr 39, welches mit drei weiteren Elementen 36, 37 und 38 verbunden ist, deren gemeinsame Ausgangleitung4o zu einem anderen Rohrkörper führt, was später beschrieben wird.
  • Es sind somit die Elemente 24 und 25 hintereinandergeschaltet, die Elemente 28 und 33 sowie 27 und 35 hintereinander und außerdem beide Gruppen parallel geschaltet. Hintereinander zu diesen Gruppen liegen die unter sich parallel geschalteten Elemente 36, 37 und 38.
  • Das in das Heizelement 24 eintretende flüssige Quecksilber durchfließt parallel und hintereinander sämtliche Elemente dieser Gruppe, wobei das Erhitzen und teilweise Verdampfen erfolgt. Die Anzahl der parallelen Kanäle ver-. größert sich mit der Entfernung von dem ersten Element 2q:: Das bedeutet aber, daß der gesamte Querschnitt des Kanals vom Einlaß nach dem Auslaß dieses Heizelementes wächst.
  • Um diesen inneren Rohrkörper herum sind zwei weitere Rohrkörper angeordnet, deren jedes eine Mehrzahl von ähnlichen Elementen besitzt, jedoch mit @ einem größeren Durchmesser. Ein Teil dieser Elemente dient zum Erhitzen und in gewissen Fällen auch zum Überhitzen des Quecksilbers oder Quecksilberdampfes, welcher in dem inneren Rohrkörper erzeugt wurde, während der Rest der Elemente zum Vorwärmen des noch flüssigen Quecksilbers dient.
  • Nach Abb. 7 sind die beiden unteren Heizelemente 4= und 42 des Rohrkörpers 43 (Abb. i) und die beiden unteren Elemente 44 und 45 des äußeren Rohrkörpers 46' (Abb. i) parallel geschaltet, indem die Einlässe der vier Elemente zu einer gemeinsamen Leitung 48 und die Auslässe zu einer gemeinsamen Leitung 49 verbunden sind. Diese Elementengruppe erhält das Quecksilber von der letzten Elementengruppe 36, 37, 38 des inneren Rohrkörpers. Zu diesem Zweck sind die Leitungen 40 und 48 verbunden, d. h. die Leitung 48 bildet eine Fortsetzung der Leitung 4o. Die Auslaßleitung 49 ist an einem Behälter oder eine .Trommel angeschlossen, die außerhalb der Feuerung liegt. Je nach den Temperaturen und dem Umlauf der Flüssigkeit kann die Gruppe, dieser vier parallel geschalteten Elemente als Überhitzer für das von dem inneren Rohrkörper zuströmende Quecksilber dienen. Diese Gruppe aus vier parallel geschalteten Elementen könnte daher als Überhitzer bezeichnet werden, nur muß dieser Ausdruck weiter gefaßt sein, da dieser Überhitzer nicht unbedingt das Quecksilber überhitzen soll, sondern lediglich seine Temperatur steigert.
  • Die höher angeordneten Heizelemente 51, 52 und 53 der Zwischengruppe sind durch die Leitungen 54 und 55 hintereinander verbunden. Die drei oberen Heizelemente 56, 57 und 58 des äußeren Rohrkörpers sind in ähnlicher Weise durch die Leitungen 59 und 6o hintereinandergeschaltet. Diese Elemente bilden zwei Gruppen, die durch die Leitungen 61 und 62 (Abb. z und 7) parallel geschaltet sind. Die Gruppe der drei oberen Elemente des Zwischenkörpers und der äußere Rohrkörper dienen als Vorwärmer für das zu verdampfende Quecksilber. Dieses gelangt in den Vorwärmer durch die Leitung 6z und verläßt ihn durch die Leitung 62.
  • Die Kesselanlage besteht somit aus einem eigentlichen Kessel, einem Überhitzer und einem Vorwärmer. Der eigentliche Kessel wird durch den inneren- Rohrkörper, der Überhitzer durch die zwei untern Heizelemente des Zwischenrohrkörpers und des äußeren Rohrkörpers, der Vorwärmer durch die drei oberen . Elemente des Zwischenrohrkörpers und des äußeren 'Rohrkörpers gebildet.
  • Eine weitere Ausbildungsmöglichkeit eines Heizelementes stellt ein Scheibenelement 63 dar, das am Boden der Feuerung vorgesehen ist (Abb. i bis 4). Dieses Element besteht aus zwei rund geschnittenen, gewellten Blechen 64 und 65, deren Rillen 66 zueinander parallel verlaufen, während eine weitere, im Kreise verlaufende Rille 67 vorgesehen ist. Die beiden gewellten Scheiben sind am Rande und an den Zwischenräumen zwischen den Rillen zusammengeschweißt. Die parallel verlaufenden Rillen bilden eine Mehrzahl von parallelen Kanälen, deren Enden durch- den kreisförmigen Kanal 67 verbunden sind. Dieser Kanal besitzt einen Einlaß 68 und gegenüberliegend einen Auslaß 69. Die eingetragenen Pfeile (Abb. 5) zeigen die Strömungsrichtung. An den Einlaß 68 ist die Zufuhrleitung 72 angeschlossen, von welcher auch die Leitung 7o abgezweigt ist, die das Quecksilber dem oberen Heizelement 24 zuführt.
  • Die verschiedenen Heizelemente oder Heizkörper sind innerhalb der Wände 12 und der Decke 13 der Feuerung angeordnet. Der innere Zylinder der Elemente wird von der Decke 13, der Zwischenzylinder und der äußere Zylinder von Konsolen 95 getragen, die an der Feuerungswand befestigt sind. Das Scheibenelement 63 wird ebenfalls von Konsolen 96 getragen. Der Brenner 97 führt den flüssigen oder pulverförmigen Brennstoff zu. Er ragt durch die Decke in die Feuerung hinein und wird von dem Deckel 98 des Außenmantels 9g getragen. Der innere Rohrkörper ii und das Scheibenelement 63 sind der Strahlungswärme ausgesetzt. Die Brenngase entweichen durch die Zwischenräume zwischen den drei Zylindern. Die eingetragenen Pfeile deuten dies an. Die Brennluft wird von einem Lüfter ioo zugeführt, der von einem Motor ioi angetrieben wird, welcher vom Deckel 98 getragen wird. Das Rohr io3 führt die Luft zu den Kanälen 104, die sich zwischen der Feuerungswand i2 und dem Außenmantel 9g befinden. Dieser Raum wird durch Trennwände 105 unterteilt. Die Brenngase entweichen durch Öffnungen io6 im oberen Teil der Feuerungswand und gelangen in den Zwischenraum zwischen der Feuerungswand 12 und dem Außenmantel 9g, wo die Wärme von den Gasen auf die durch Rohre 104 strömende Luft übertragen wird. Diese Luft strömt aus den Rohren 104 durch die Leitungen 107 in den Brennraum. Die Brenngase verlassen die Feuerung durch den Rauchfang.
  • Abb. q. zeigt eine andere Ausführungsmöglichkeit der Heizelemente. Hiernach besteht das Element aus einem spiralartig gewundenen Rohr io8. Die benachbarten Rohrwindungen sind durch eine Schweißnaht iog verbunden. Mehrere solcher Elemente können im Sinne der Abb. 6 und 7 angeordnet sein.
  • Die Erfindung hat den Vorteil, daß eine verhältnismäßig geringe Menge Quecksilber erforderlich ist. Das ist besonders wichtig, weil die Kosten des Quecksilbers einen wesentlichen Teil der Gesamtkosten der Anlage ausmachen. Fast die gesamte Quecksilbermenge befindet sich dauernd im Umlauf und nur ein geringer Teil außerhalb des Kessels.
  • Die verhältnismäßig großen Heizflächen und der Zwangumlauf der Flüssigkeit durch die Heizelemente hat ein schnelles Erhitzen zur Folge, wobei für die Flächeneinheit der Heizfläche eine recht beträchtliche Wärmeübertragung stattfindet.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Quecksilberdampfkessel mit Zwangumlauf des Quecksilbers durch Heizelemente, die den Brennraum zylindrisch umgeben, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Heizelemente Gruppen von parallel geschalteten Kanälen besitzen und unter sich hinter- oder nebeneinandergeschaltet in Verbindung stehen (Abb. _, 6- und 7).
  2. 2. Quecksilberdampfkessel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Heizelement aus einem inneren und einem äußeren gewellten, an den Berührungsstellen zusammengeschweißten Blechzylinder besteht, dessen Wellen an einer Stelle durch eine Querwelle o. dgl. unterbrochen und beiderseits der Querwelle durch Kammern (ig, 2o) in Verbindung stehen, die mit einem Einlaß und einem Auslaß (21, 22) für den Anschluß der benachbarten Elemente versehen sind (Abb. 2 und 3)..
  3. 3. Quecksilberdampfkessel nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Heizelementen umschlossene Brennraum an der dem Brenner gegenüberliegenden Stirnseite von einem scheibenartigen Heizflächenelement abgeschlossen ist, das aus zwei zusammengeschweißten Wellblechen besteht, welche mehrere parallele Kanäle und einen ringförmigen Kanal einschließen (Abb.5).
DEA72896D 1933-04-05 1934-04-04 Quecksilberdampfkessel Expired DE626235C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US626235XA true 1933-04-05 1933-04-05

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DE626235C true DE626235C (de) 1936-02-22

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ID=22043714

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DEA72896D Expired DE626235C (de) 1933-04-05 1934-04-04 Quecksilberdampfkessel

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