DE637320C

DE637320C - Steam generator with indirect heating

Info

Publication number: DE637320C
Application number: DESCH105108D
Authority: DE
Inventors: E H Otto H Hartmann Dr-Ing
Original assignee: Schmidtsche Heissdampf GmbH
Current assignee: Schmidtsche Heissdampf GmbH
Priority date: 1934-09-07
Filing date: 1934-09-07
Publication date: 1936-10-26

Description

Dampferzeuger mit mittelbarer Beheizung DieErfindung bezieht sich auf einenDampferzeuger mit mittelbarer Beheizung durch eine im Wasserraum der Verdampfungstrommel angeordnete Heizvorrichtung inForm eines von dem Heizmittel durchströmten geschlossenen und von Rohren für das zu verdampfende Wasser durchsetzten Behälters. Derartige Heizvorrichtungen haben den Vorteil, daß sie sich leicht durch Durchziehen oder Ausbohren reinigen lassen und daß sich auf kleinem Raum eine große Heizfläche unterbringen läßt. Bei waagerecht oder etwas geneigt liegenden Verdampfungstrommeln von großer Länge und geringem Durchmesser ergibt sich aber eine Schwierigkeit hinsichtlich der Erzielung eines genügenden Umlaufes des zu verdampfenden Wassers. Der in der Trominel befindliche Wasserraum für die Unterbringung der Heizfläche der Heizvorrichtung ist sehr niedrig, so daß besonders bei großer Kesselleistung die dadurch bedingte geringe statische Druckhöhe der Wassersäule nicht mehr zur Erzielung des für eine gute Wärmeübertragung notwendigen Wasserumlaufs ausreicht. Bei langen, Rohren ist nämlich das austretendeDampfwassergemisch außerordentlich dampfreich oder nur noch Dampf, so daß die mitgeführten Schlammteile und Salze in diesem Teil der Heizfläche festbrennen und den an sich sonst guten Wärmedurchgang vermindern. Um diesen Nachteil zu beseitigen, wird nach der Erfindung die Heizvorrichtung in eine Mehrzahl von in der Längsrichtung der Verdampfungstrommel sich erstreckendenund gegen ihre Längsachse geneigten Behältern unterteilt. Hierdurch wird zwar nicht die für den Wasserumlauf zur Verfügung stehende statische Druckhöhe vergrößert, aber das Verhältnis des Widerstandes in den durch die Unterteilung gemäß der Erfindung kürzer gewordenen Wasserrohren zu der Umlaufdruckhöhe wird günstiger gestaltet, so daß ein besserer selbsttätiger Wasserumlauf erzielt wird als bei Verwendung eines über die ganze Länge der Trommel sich erstreckenden Heizkörpers. Infolge des besseren Wasserumlaufes ist die Heizfläche immer ausreichend mit Wasser benetzt, so daß das Anbrennen der Verunreinigungen nicht mehr oder wenigstens nicht mehr so schnell eintritt wie bei einem über die ganze Länge der Trommel sich erstreckenden Einzelkörper.Steam generator with indirect heating The invention relates to a steam generator with indirect heating by one in the water space of the evaporation drum arranged heating device in the form of a closed through which the heating means flows and by pipes for the water to be evaporated through the container. Such Heating devices have the advantage that they can be easily pulled through or Have the boring cleaned and that a large heating surface can be accommodated in a small space leaves. Large evaporation drums lying horizontally or slightly inclined However, there is a difficulty in terms of length and small diameter the achievement of a sufficient circulation of the water to be evaporated. The Indian Trominel located water space for accommodating the heating surface of the heating device is very low, so that, especially with a high boiler output, the resulting low static pressure head of the water column no longer to achieve the for a good heat transfer necessary water circulation is sufficient. In the case of long, pipes is namely, the exiting steam-water mixture is extraordinarily rich in steam or only still Steam, so that the entrained sludge and salts in this part of the heating surface burn and reduce the otherwise good heat transfer. To this disadvantage To eliminate, according to the invention, the heating device in a plurality of extending in the longitudinal direction of the evaporation drum and against its longitudinal axis inclined containers divided. This does not affect the water circulation the available static pressure head increases, but the ratio of the resistance in the water pipes which have become shorter due to the subdivision according to the invention to the circulation pressure level is made more favorable, so that a better automatic Water circulation is achieved than when using one over the entire length of the drum extending radiator. As a result of the better water circulation, the heating surface is always sufficiently wetted with water so that the impurities are burned on no longer occurs, or at least not as quickly as with one over the entire length of the drum extending single body.

Es war bekannt, Heizvorrichtungen bei Wärineaustauschern geneigt anzuordnen, und zwar bei Verdampfern oder Warmwasserbereitern. Hierbei sind jedoch andere Verhältnisse zu berücksichtigen als bei einem Dampferzeuger. Bei den Verdampfern besitzen die Behälter mit der zu verdampfenden Flüssigkeit größere Ausmaße im Durchmesser als die Dampfwassertrommeln vonDampfkesseln, besonders solchen für hohen Druck von 5o bis ioo und mehr at, -für welche die Erfindung vorwiegend verwendet wird. Bei den Verdampfern kann der gesamte Wasserraum, für die Unterbringung der Heizvorrichtung ausgenutzt werden. Man ist bezüglich der Schräglage und der Wahl einer genügend großen Druckhöhe für den Wasserumlauf nicht derart beengt wie bei einem Hochdruckdampfkessel. Die durch die Erfindung zu beseitigenden Schwierigkeiten sind bei derartigen Verdampfern also überhaupt nicht vorhanden. Das gleiche gilt für Verdampfer oder auch Dampfkessel, bei denen die Heizkörper in der Längsrichtung unterteilt sind, bei welchen aber das Heizmittel durch die Heizrohre strömt und das zu verdampfende-Wasser diese umspült. Durch die Schräglage der Heizvorrichtung soll hier ein genügendes Gefälle zum raschen Abfließen des Kondensates des Heizdampfes erreicht werden.It was known to arrange heating devices inclined in heat exchangers, namely with evaporators or water heaters. However, the conditions here are different to be taken into account than with a steam generator. The evaporators have the Container with the liquid to be evaporated larger dimensions in diameter than the steam water drums of steam boilers, especially those for high ones Pressure from 50 to 100 and more atm, -for which the invention is mainly used will. In the case of the evaporators, the entire water space can be used to accommodate the Heating device are used. One is regarding the inclination and the choice a sufficiently high pressure head for the water circulation not as cramped as with a high pressure steam boiler. The difficulties to be eliminated by the invention are therefore not present at all in such evaporators. The same goes for for evaporators or steam boilers, in which the radiators in the longitudinal direction are divided, but in which the heating medium flows through the heating pipes and the water to be evaporated washes around them. Due to the inclined position of the heating device there should be a sufficient gradient here for the condensate of the heating steam to drain off quickly can be achieved.

Als weiterer Vorteil der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist noch zu erwähnen, daß durch die Unterteilung das Aufsteigen des Dampfwassergemisches aus den Rohren zur Ausdampffläche der Trommel nicht auf eine Stelle vereinigt wird, f%vie es bei einem lagen, über die gesamte Länge der Trommel sich erstreckenden trommelartigen Heizkörper der Fall sein würde. Infolgedessen ist die Gefahr des Wassermitreißens und des Spuckens beseitigt. Ferner `wird der Wasserumlauf in der Trommel sehr lebhaft, und zwar geht er zunächst außen um die Heizkörper von der Austrittsseite nach der Eintrittsseite. Da der Umlaufweg jeweils nicht so lang ist, so ist der Wasserspiegel auf der gailzen Länge der Trommel nahezu gleich hoch. Es vollzieht sich aber auch ein lebhafter Umlauf in dem zwischen den Heizkörpern und der Trommelwandung befindüchen Raum, worauf sich der weitere Vorteil ergibt, daß die sich an der Außenwand- der Heizkörper absetzenden Dampfblasen weggespült werden und stets neues Wasser an die Wand herantritt, so daß auch die Außenwand als wirksame Heizfläche anzusprechen ist.Another advantage of the device according to the invention is to mention that by the subdivision the rise of the steam water mixture from the pipes to the evaporation surface of the drum is not combined in one place, f% as with a lay, extending over the entire length of the drum drum-like radiator would be the case. As a result, the risk of Water entrainment and spitting eliminated. Furthermore `the water circulation in the Drum very lively, first of all around the radiator on the outside Exit side after the entry side. Since the circular route is not that long, so the water level is almost the same over the entire length of the drum. It but there is also a lively circulation between the radiators and the drum wall is located space, whereupon there is the further advantage that the steam bubbles deposited on the outer wall of the radiators are washed away and always new water approaches the wall, so that the outer wall is also effective Heating surface is to be addressed.

. In baulicher Hinsicht hat die Unterteilung der Heizvorrichtung in eine größere Zahl kleiner Einzelkörper den Vorteil, daß diese kleinen Heizkörper ein verhältnismäßig geringes Gewicht und geringe Abmessungen erhalten und daher in einfacher Weise ein-und ausgebaut werden können, was für Ausbesserungs- und Reinigungszwecke wichtig ist.. In structural terms, the subdivision of the heating device into a larger number of small individual bodies has the advantage that these small radiators obtained a relatively light weight and small dimensions and therefore can be installed and removed in a simple manner, which can be used for repair and cleaning purposes important is.

Die Lage der einzelnen Heizkörper innerhalb der Obertrommel kann verschieden sein, wie sich aus den dargestellten Ausführungsbeispielen ergibt. Die Heizkörper können z. B. in der Längsrichtung der- Trommel hintereinander im wesentlichen mit der gleichen Neigung angeordnet sein, oder je zwei benachbarte Heizkörper können unter einem '_,gewissen Winkel zueinander angeordnet werderart, daß die Austrittsenden der Verpfungsrohre dieser beiden Heizkörper an ''einer gemeinsamen oberen Stelle ausmünden. Ferner kann man in der Querrichtung der Trommel zwei oder mehr Heizkörper nebeneinander anordnen und benachbarte Heizkörper gegeneinander versetzen bzw. mit entgegengesetzten Neigungen verlaufen lassen.The position of the individual radiators within the upper drum can be different be, as can be seen from the illustrated embodiments. The radiators can e.g. B. in the longitudinal direction of the drum one behind the other essentially with the same inclination, or two adjacent radiators can be arranged are arranged at a certain angle to one another that the exit ends the feed pipes of these two radiators at '' a common upper point flow out. Furthermore, one can have two or more radiators in the transverse direction of the drum arrange them next to each other and move adjacent radiators against each other or with run opposite inclines.

Die Zeichnung stellt zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dar.The drawing represents two exemplary embodiments of the subject matter of the invention represent.

Fig. i zeigt die Gesamtanordnung in einem senkrechten Schnitt durch eine Dampfkesselanlage.Fig. I shows the overall arrangement in a vertical section through a steam boiler system.

Fig.2 zeigt in größerem Maßstabe einen Teil der Verdampfungstrommel mit denHeizkörpern im Längsschnitt.2 shows a part of the evaporation drum on a larger scale with the radiators in longitudinal section.

Fig. 3 ist ein Querschnitt nachLinie III-III der Fig. 2.Fig. 3 is a cross-section along line III-III of Fig. 2.

Fig.4 zeigt in vereinfachter Darstellung eine zweite Ausführungsform imLängsschnitt durch eine Verdampfungstrommel.4 shows a second embodiment in a simplified representation in longitudinal section through an evaporation drum.

In der waagerecht angeordneten Verdampfungstrommel i befinden sich Heizkörper, welche aus einer Anzahl von geschlossenen Behältern 2 bestehen, die in der Längsrichtung der Trommel unter Neigung zu deren Längsachse verlaufen und von Verdampfungsrohren 3 durchsetzt werden, die sich ebenfalls in der Längsrichtung der Trommel erstrecken. Den geschlossenen Behältern 2 wird durch Rohre 13 das Heizmittel zugeführt, welches in einem im Feuerraum 4 der Kesselanlage befindlichen Schlangenrohrsystem 5 verdampft wird, während das Kondensat dieses Heizdampfes durch Fallrohre 6 dem Verdampfungsrohrsystem 5 wieder zugeführt wird. Durch die Rohre 3 der Behälter 2 strömt das zu verdampfendeWasser der Obertrommel i. Es wird durch den in die Behälter 2 geführten Dampf beheizt, und zwar nicht allein in den Rohren 3, sondern auch durch den Mantel der Behälter 2.In the horizontally arranged evaporation drum i are Radiators, which consist of a number of closed containers 2, the extend in the longitudinal direction of the drum at an incline to its longitudinal axis and are penetrated by evaporation tubes 3, which are also in the longitudinal direction the drum extend. The heating means is supplied to the closed containers 2 through pipes 13 supplied, which is located in a coiled pipe system located in the furnace 4 of the boiler system 5 is evaporated, while the condensate of this heating steam through downpipes 6 the Evaporation pipe system 5 is fed back. Through the pipes 3 of the container 2 the water to be evaporated flows from the upper drum i. It gets through the into the container 2 guided steam heated, not only in the pipes 3, but also through the shell of the container 2.

Nach den Fig. i bis 3 der Zeichnung sind in der Querrichtung der Trommel je zwei Behälter 2 nebeneinander angeordnet, und zwar so, daß diese sich kreuzen, also entgegengesetzte Neigung besitzen. ,In der Längsrichtung der Trommel sind zwei derartige Gruppen nebeneinanderliegender Behälter 2 vorgesehen.According to Figs. I to 3 of the drawing are in the transverse direction of the drum two containers 2 arranged side by side, in such a way that they cross each other, thus have opposite tendencies. , In the longitudinal direction of the drum are two such groups of juxtaposed containers 2 are provided.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 liegen vier Behälter 2 mit gleicher Neigung hintereinander in der Trommel i.In the embodiment of FIG. 4, there are four containers 2 same inclination one behind the other in the drum i.

Wie die Fig. 2 und 3 erkennen lassen, werden die Behälter :2 in der Trommel durch eine Aufhängevorrichtung 7 gehalten, die auf einer Längsschiene 8 fahrbar ist, so daß sich die kleinen Behälter leicht ein- und ausbauen lassen. Das Speisewasser wird der Obertrommel i durch ein Rohr 9 zugeführt, aus welchem es über eine terrassenförmig angeordnete Rieselfläche io zu den Heizbehältern 2 gelangt. i i ist der Überhitzer für den erzeugten Dampf, 12 der Vorwärmer für das zu verdampfende Speisewasser.As can be seen in FIGS. 2 and 3, the containers: 2 in the Drum held by a suspension device 7, which on a Longitudinal rail 8 is mobile, so that the small containers can be easily installed and removed. The feed water is fed to the upper drum i through a pipe 9 from which it over a terraced arranged trickle surface io to the heating tanks 2 got. i i is the superheater for the generated steam, 12 the preheater for the feed water to be evaporated.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Steam generator with indirect heating through a heating device arranged in the water space of the evaporation drum one through which the heating medium flows and is closed by tubes for that to be evaporated Water-permeated container, characterized in that the heating device in a plurality of those lying horizontally or slightly inclined in the longitudinal direction Evaporation drum extending and inclined against their longitudinal axis containers (2) is divided.

2. Steam generator according to claim i, characterized in that the individual containers (2) one behind the other in the longitudinal direction of the evaporation drum (i) are arranged with substantially the same inclination (Fig. q.).

3. Steam generator according to claim i, characterized in that the individual containers (2) of the heating device are arranged so that two adjacent containers are at an angle to each other lie in such a way that the exit of the water from the pipes of the two neighboring Container takes place at a common upper point. q ..

Steam generator according to claim 2 or 3, characterized in that two or more containers (2) in the transverse direction the evaporation drum (i) are arranged side by side (Fig. i to 3).

5. Steam generator according to claim q., characterized in that the Container (2) are arranged so that they have opposite inclination (Fig. 1 to 3).