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Dampferzeuger mit als Mantel eines Heizraumes angeordneten mehrgängigen
Rohrschlangen Die Erfindung bezieht sich auf Dampferzeuger mit als Mantel eines
Heizraumes angeordneten mehrgängigen Rohrschlangen, die unten und oben an gemeinsame
Sammelrohre angeschlossen sind. Bei einem bekannten Dampferzeuger dieser Art sind
die Verdampferrohre in üblicher Weise an etwa senkrecht durch die Wand der Sammelbehälter-
hindurchgeführte Bohrungen angeschlossen, z. B. eingewalzt, und die Fallrohre, die
von dem oberen Sammelbehälter zu dem unteren Sammelbehälter führen, sind ohne Beziehung
zu den Ausmündungen der Verdampferrohre in den oberen Sammelbehälter angeordnet.
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Im Gegensatz dazu werden nach der Erfindung die Sammelrohre und die
Rohrschlangen -auf einem in Längsrichtung des Sammelrohres oder der Rohrschlangen
verlaufenden Rohrabschnitt verbunden. Die Fallrohre sind dabei in der Weise zueinander
angeordnet, daß das aus den Verdampferrohren austretende, nicht verdampfte Wasser
unmittelbar den zugehörigen Fallrohren zufließt, indem sich die Fallrohre unmittelbar
an den längsweise an das obere Sammelrohr herangeführten Abschnitt der Schlangenrohre
anschließen, so daß die Fallrohre zusammen mit den Schlangenrohren geschlossene
Umlaufglieder bilden.
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Nach einer anderen Ausführungsform stehen zwei oder mehr aufeinanderfolgende
Rohrschlangen durch das obere Sammelrohr, in dem z. B. durch eine gelochte Zwischenwand
ein. Dampfraum abgetrennt ist, mit einem im Sinne der Strömungsrichtung hinter ihnen
angeschlossenen gemeinsamen Fallrohr in Verbindung. Durch die Erfindung soll erreicht
werden, daß sich in allen Schlangenrohren im wesentlichen gleiche Bedingungen für
die Verdampfung und den Wasserdurchlauf ergeben. Infolge dieser günstigen Bedingungen
für den Umlauf ist der neue Dampferzeuger für natürlichen Wasserumlauf besonders
gut geeignet.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht.
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Fig. z zeigt einen senkrechten Mittelschnitt. durch ein Ausführungsbeispiel
des neuen Dampferzeugers.
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Fig. 2 zeigt die Draufsicht auf den zugehörigen Verdampfer und Fig.3
in größerem Maßstabe, teilweise im Schnitt, den Anschluß eines Umlaufgliedes an
den unteren und oberen Sammler des Verdampfers.
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Fig. q. zeigt einen senkrechten Mittelschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel
eines Dampferzeugers.
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Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des neuen Verdampfers,
teilweise im senkrechten Mittelschnitt, Fig. 6 in größerem Maßstab die Einmündung
eines Verdampferrohres in den oberen Sammler und Fig. 7 einen Querschnitt nach Linie
VII-VII der Fig. 6.
Der in Fig. i dargestellte Dampferzeuger ist
einzügig ausgebildet. Über der Rostfeuerung i liegt der Brennraum 2 mit kreisförmigem
Querschnitt, der sich nach oben kegelförmig verjüngt und in einen Heizzug 3 übergeht,
der zum R-: gasabzug 4 führt. Die Verdampferrohre sin:. s Mantel des Brennraumes
angeordnet und` üri' wesentlichen strahlungsbeheizt. Bei dem Beispiel sind sechs
einzelne Schlangenrohre 5 vorhanden, die in mehreren Windungen um den Brennraum
herumlaufen. Jede Rohrschlange-5 ist mit einem im wesentlichen geraden Fallrohr
6 zu einem in sich geschlossenen Umlaufglied vereinigt. Die Fallrohre liegen außerhalb
des durch die Schlangenrohre 5 gebildeten Mantels, sind also uribeheizt. Die Umlaufglieder
sind unten an einen Sammelring 7 und oben an einen Sammelring 8 angeschlossen. Die
Anschlußstellen sind; wie Fig. 2 zeigt, gleichmäßig auf die Länge der Sammelringe
verteilt. An den Anschlußstellen sind die Verdampferrohre längsweise an die Sammelringe
herangeführt. Die Verbindungsstellen am unteren Ring 7 sind mit 9, die Verbindungsstellen
am oberen Ring 8 mit io bezeichnet. In den aneinanderliegenden Wandungen der Verdampferrohre
5 -und des Ringrohres 7 sind Schlitze 12 und an den Verbindungsstellen io zwischen
den Verdampferrohren 5 und dem Ringrohr 8 Schlitze 13 vorgesehen.
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Das Speisewasser wird dem unteren Ring 7 ,zugeführt. Der Anschlußstutzen
für die Speisewasserleitung ist mit 14 bezeichnet. Die Einmündung des Stutzens 14
ist zweckmäßig tangential gerichtet entsprechend der im Sammelring 7 herrschenden
Bewegung des Wassers. An der unteren Anschlußstelle 9 tritt zu dem aus dem Fallrohr
6 zum Verdampferrohr 5 weiterströmenden Wasser durch die Schlitze i2 neues Speisewasser
aus dem Sammelring 7 hinzu.
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An den oberen Anschlußstellen io wird der Dampf aus dem durch die
Verdampferrohre hochsteigenden Dampfwassergemisch abgeschieden. Der sich abscheidende
Dampf strömt durch die Schlitze 13 in den Sammelring 8 über, während das vom Dampf
befreite Wasser zum Fallrohr 6 weiterströmt. Aus dem Ring 8 wird der Dampf einem
Überhitzer 15 zugeleitet, der in Form berührungsbeheizter Rohrschlangen im Heizgaszug
3 angeordnet ist.
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Bei dem Dampferzeuger gemäß der Fig.4 ist die Heizfläche in bekannter
Weise in einem Ringraum zwischen dem äußeren Dampferzeugermantel und einem innenliegenden
Füllschacht für den Brennstoff angeordnet. Aus dem trichterförmigen Auslauf 17 des
Füllschachtes fällt der Brennstoff auf den Feuerungsrost 18. In dem unteren breiteren
Teil des Ringraumes zwischen dem äußeren Mantel und dem Auslauf des Füllschachtes
ist die Verdampfungsheizfläche angeordnet. Dann folgt im Zuge der Heizgase nach
oben ein Überhitzer i9 und ein Speisewasservorwärmer 2o. Die Verdampfungsheizfläche
besteht aus einem inneren, n Auslauftrichter 17 umschließenden Mantel und einem
äußeren Mantel 22. Jeder :Mantel Wird durch mehrere Rohrschlangen gebildet, die
in der vorstehend beschriebenen Weise mit Fallrohren zu Umlaufgliedern vereinigt
sind. Die Fallrohre des Außenmantels sind mit 23, die Fallrohre des Innenmantels
mit 24 bezeichnet. Zwischen dem äußeren und inneren Rohrmantel befindet sich der
ringförmige Brennraum 25, der sich nach oben kegelförmig verjüngt.
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Die aus den Rohrschlangen und den Fallrohren bestehenden Umlaufglieder
sind in der für das erste Ausführungsbeispiel beschriebenen Weise oben und unten
an Sammelringe angeschlossen. Es bezeichnet 27 den unteren Sammelring des Innenmantels,
28 seinen oberen Sammelring, 29 den unteren Sammelring des äußeren Mantels und
30 seinen oberen Sammelring. Das Speisewasser wird bei 31 dem Speisewasservorwärmer
2o zugeführt, den es im Gegenstrom zu den Rauchgasen durchströmt. Von dem Speisewasservorwärmer
fließt das Speisewasser durch eine Leitung 32 in einen Speicherbehälter 33, von
dem eine Leitung 34 zu dem Sammelring 29 des äußeren Verdampferrohrmantels und eine
Leitung 35 zu dem Sammelring 27 des inneren Verdampferrohrmantels geht. Die Leitung
35 ist durch eine mittlere Bohrung 36 des Feuerungsrostes hindurchgeführt. Der in
den Verdampferrohrschlangen entwickelte Dampf scheidet sich an der oberen Stelle
der Umlaufglieder aus dem umlaufenden Wasser aus und geht von den Sammelringen 28,
3o durch Ableitungsrohre 37, 38 zum Überhitzer i9 und von dessen Heißdampfsammelkasten
39 weiter zur Verbrauchsstelle.
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Die Querschnittsform des Brennraumes und des sich anschließenden Heizzuges
ist für die Erfindung nicht wesentlich. Anstatt kreisrund könnte der Querschnitt
auch langrund oder rechteckig oder vieleckig sein. Dementsprechend könnten die Sammelringe
auch von der Kreisform abweichen.
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Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist jedes Verdampferrohr
mit einem Fallrohr zu einem Umlaufgliede vereinigt. Es ist aber auch angängig, für
zwei oder mehr Verdampferrohre ein gemeinsames Fallrohr vorzusehen. Bei dem Dampferzeuger
nach Fig. 5 ist beispielsweise angenommen, daß nur zwei Fallrohre 41 vom oberen
Sammelring 42 zum unteren Sammelring 43 führen. Da der Brennraummantel durch sechs
Rohrschlangen gebildet wird, haben also j e drei Schlangenrohre 44 ein gemeinsames
Fallrohr 41. Die Verdampferrohre 44 sind tangential an den unteren Sammelring
43 angeschlossen, so daß das im Ring kreisende Speise-
Wasser mit
möglichst geringem Widerstand in die Verdampferrohre 44 einströmt. Die oberen
Enden der Verdampferrohre sind ebenfalls tangential an das obere Sammelrohr 42 angeschlossen.
Auch die Anschlußstellen der Fallrohre verlaufen tangential zum Sammelrohr 42. Das
nicht verdampfte Wasser kann somit aus den Verdampferrohren ohne wesentlichen Widerstand
in das Sammelrohr übertreten und durch dieses zum Fallrohr Weiterströmen. Die Umlaufverhältnisse
sind somit ganz ähnlich wie bei den zuerst beschriebenen Umlaufgliedern.
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Der Dampf wird aus dem aus den Verdampferrohren austretenden Dampfwassergemisch
in dem durch eine waagerechte Zwischenwand 45 (s. auch Fig. 6 und 7) unterteilten
Sammelring42 ausgeschieden. In dieser Zwischenwand sind in der Bewegungsrichtung
hinter der Einmündung der Verdampferrohre 44 Schlitze 46 vorgesehen, durch welche
der sich abscheidende Dampf in die obere Hälfte des Ringrohres 42 überströmen kann.
Der Dampfraum des Sammelrohres 42 ist durch eine Leitung 47 mit einem Speicherbehälter
48 verbunden. Der Verbrauchsdampf, der zweckmäßig einem Überhitzer zugeführt wird,
kann dem Speicherbehälter 48 durch eine Leitung 49 entnommen werden. Es ist aber
auch angängig, vom Dampfraum des Sammelringes 42 unmittelbar zum Überhitzer und
weiter zur Verbrauchsstelle zu gehen. Der Anschluß der Speisewasserleitung an den
Behälter 48 ist mit 5o bezeichnet. Vom Behälter 48 fließt das Speisewasser durch
eine Leitung 51 zum Sammelring 43.