DE678958C

DE678958C - Steam generator for utilizing the exhaust gas heat from internal combustion engines, furnace systems or the like.

Info

Publication number: DE678958C
Application number: DEG89728D
Authority: DE
Original assignee: HERPEN CO KG LA MONT KESSEL; La Mont Kessel Herpen and Co KG
Current assignee: HERPEN CO KG LA MONT KESSEL; La Mont Kessel Herpen and Co KG
Priority date: 1934-02-08
Filing date: 1935-02-07
Publication date: 1939-07-26

Description

Dampferzeuger zur Verwertung der Abgaswärme von Brennkraftmaschinen, Ofenanlagen o. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf einen Dampferzeuger zur Verwertung der Abgaswärme von Brennkraftmaschnen,Ofenanlagen o. dgl. Mit Rücksicht auf die starken Schwankung en in der anfallenden Wärmemenge liegt bei derartigen Dampferzeugern in besonderem Maße das Bedürfnis vor, die Mindest- und Höchstdampferzeugung dem jeweiligen Dampfbedarf anpassen zu können. Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, zur Regelung der Höchstdampferzeugung den Dampferzeuger mit einem zusätzlich beheizten Behälter, insbesondere Abscheidebehälter, _ zu verbinden. Eine Regelung der Mindestdampferzeugung war aber mit diesen bekannten Anlagen nicht zu erreichen. Die Regelung der Höchst- und Mindestdampferzeugung wird jedoch gleichzeitig möglich, wenn von der bekannten Bauart der zur Verwertung der Abgaswärme dienenden Dampferzeuger mit einer Heizfläche, die aus in Richtung des Gasstromes hintereinandergeschalteten, an Verteiler und Sammler angeschlossenen und spiralig gebogenen Rohrschlangen besteht, ausgegangen wird, da gerade diese Bauart für beide Zwecke geeignet ist.Steam generator for utilizing the exhaust gas heat from internal combustion engines, Furnace systems or the like. The invention relates to a steam generator for recovery the exhaust heat from internal combustion engines, furnace systems or the like. With regard to the There are strong fluctuations in the amount of heat generated in such steam generators in particular the need to set the minimum and maximum steam generation to be able to adjust the respective steam requirement. It has therefore already been suggested to regulate the maximum steam generation the steam generator with an additionally heated one Containers, in particular separating containers, _ to connect. A regulation of minimum steam generation but could not be achieved with these known systems. The regulation of the maximum and minimum steam generation will be possible at the same time, however, if from the known Design of the steam generator used to utilize the exhaust gas heat with a heating surface, those connected in series in the direction of the gas flow, to distributors and Collector connected and spirally curved pipe coils is assumed because this type of construction is suitable for both purposes.

Erfindungsgemäß ist daher bei diesem bekannten Dampferzeuger die Anordnung getroffen, daß die Heizfläche mit dem Sammler ,entweder unmittelbar oder mittelbar über einen Abschei er an einen Behälter, dem wie üblich zusätzlich Wärme zugeführt werden kann, angeschlossen und an dem Verteiler in an sich bekannter Weise derart mit Absperrventilen o. dgl. versehen. ist, daß die Rohrschlangen wasserseitig zu- und abgegesch@altet werden können.According to the invention is therefore the arrangement in this known steam generator taken that the heating surface with the collector, either directly or indirectly via a separator to a container to which, as usual, additional heat is supplied can be connected and connected to the distributor in a manner known per se provided with shut-off valves or the like. is that the pipe coils on the water side and can be closed.

Zweckmäßig sind dabei die von außen regelbaren Absperrventile in an sich bekannter Weise so in den Verteiler eingebaut, daß mit ihren Verschlußkegeln die Eintrittsöffnungen der Rohrschlangen ,abgesperrt werden können. Selbstverständlich ist es auch möglich, das ganze Heizfläch.en.system abzuschalten.The shut-off valves in on, which can be regulated from the outside, are useful in a known manner so installed in the distributor that with their locking cones the inlet openings of the pipe coils can be blocked. Of course it is also possible to switch off the entire heating surface system.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele für die Anwendung der Erfindung dargestellt. Es zeigen Fig. i und 2 zwei Schaltungsbilder.In the drawing are several exemplary embodiments for the application of the invention shown. FIGS. I and 2 show two circuit diagrams.

Fig. 3 und q. zeigen im Längs- und Querschnitt einen Abgasdampferzeuger.Fig. 3 and q. show an exhaust steam generator in longitudinal and cross-section.

Fig.5 zeigt einen Querschnitt durch ein Verteilerrohr an der Stelle des Absperrventils. In Fig. i ist i eine Brennkraftmaschine, beispielsweise eine Dieselmaschine, deren Abgassammelleitung 2 durch ein Wechselventil 3 entweder ,auf die Auspuffleitung q. oder auf die zum Abgasdampferzeuger führende Leitung 5 geschaltet werden kann. Das Hekflächensystem 6 des Abgasdampferzeugers ist mit einem :als Rauchrohrkessel ausgebildeten Behälter 7 durch Leitungen 9, 1 o, 13 verbunden, wobei durch eine zwischen die Leitungen 9 und io eingeschaltete Pumpe 8 im Abgasdampfer zeuger 6 ein Zwangsumlauf erzeugt wird. Die Leitung io führt zu einem Verteiler i i, ,aus dein das Wasser in die einzelnen, hier nicht näher dargestellten abschaltbaren Heizfläch.ensysteme 6 eintritt. Das in diesen Heizflächensystemen erzeugte Dampfwassergemisch wird in dem Sammler 12 vereinigt und durch die Leitung 13 in den Dampfraum des Behälters 7 geführt. Die Pumpe 8 und somit der ganze Abgasd:ampferzeuger sind durch Ventile 14 und 15 abschaltbar. Der Behälter 7 kann durch einen Öl-oder Gasbrenner 16 oder auch durch eine Rostfeuerung u. dgl. beheizt werden.Fig.5 shows a cross section through a manifold at the point the shut-off valve. In Fig. I i is an internal combustion engine, for example one Diesel engine, whose exhaust manifold 2 either through a shuttle valve 3, on the exhaust pipe q. or on the line leading to the exhaust gas steam generator 5 can be switched. The Hekflächenensystem 6 of the exhaust gas steam generator is with a : container 7 designed as a smoke tube boiler connected by lines 9, 10, 13, by a pump 8 connected between the lines 9 and io in the exhaust gas steamer generator 6 a forced circulation is generated. The line io leads to a distributor i i,, from your the water in the individual, not shown here can be switched off Heating surface systems 6 enters. The steam-water mixture generated in these heating surface systems is combined in the collector 12 and through the line 13 into the vapor space of the container 7 led. The pump 8 and thus the entire exhaust gas generator are through valves 14 and 15 can be switched off. The container 7 can by an oil or gas burner 16 or can also be heated by a grate furnace and the like.

Bei der Anlage nach Fig.2 ist der ;als. Rauchrohrkessel ausgebildete Behälter 7 durch einen Dampferzeuger 22 ersetzt, der, ebenso wie der Abgasdampferzeuger 6, mit Zwangsumlauf arbeitet. Die Schaltung dieser Anlage ist folgende: Aus der für beide Dampferzeuger gemeinsamen Trommel (Abscheider) 17 fließt durch eine Leitung 9 der in diesem Ausführungsbeispiel gemeinsamen Umwälzpumpe 8 Wasser zu, das je nach Stellung der Ventile 23 und 24 entweder durch den Abgasdampferzeuger 6 oder durch den mit eigener Feuerung versehenen Dampferzeuger 22 oder aber auch durch beide zugleich gefördert wird. Um die geförderte Wassermenge :auf beide Dampferzeuger richtig zu verteilen, kann es zweckmäßig sein, Düsen o. dgl. zur zwangsmäßig richtigen Verteilung des Wassers. an die einzelnen Heizflächensysteme anzuordnen.In the system according to Figure 2 is the; as. Trained smoke tube boiler Container 7 replaced by a steam generator 22, which, like the exhaust gas steam generator 6, works with forced circulation. The circuit of this system is as follows: From the drum (separator) 17 common to both steam generators flows through a line 9 to the circulating pump 8 common in this embodiment, water that ever after setting the valves 23 and 24 either by the exhaust gas steam generator 6 or through the steam generator 22, which is provided with its own firing system, or through both are promoted at the same time. To the amount of water pumped: to both steam generators To distribute correctly, it can be useful to use nozzles or the like to necessarily correct Distribution of water. to be arranged on the individual heating surface systems.

Fig. 3 und -4 zeig-en die bauliche Ausbildung des bekannten Abgasdampferzeugers mit einer Heizfläche, die aus in Richtung des Gasstromes hintereinandergeschalteten, an Verteiler und Sammler angeschlossenen und spiralig gebogenen Rohrschlangen besteht. Der Dampferzeuger wird in Richtung der Pfeile von .den Abgasen durchströmt. Die Heizfläche ist zylinderförmig ausgebildet und von einem druckfesten Mante125 umgeben. Dieser runden Form wegen, die besonders bei Abgasdampferzeugern hinter Diesehnaschinen wegen der inneren Druckbeanspruchungen zweckmäßig ist, sind die Heizflächensysteme 26, 27, 28, 29 aus mehreren miteinander verschweißten, spiralförmig gewundenen Rohrschlangen gebildet. Um die einzelnen, in Richtung er Abgase hintereinander angeordneten Heizflächensystem-e ab- bzw. zuschalten zu können, sind in dem Wasserverteiler i i Ventile 30, 31, 32 angeordnet. Das von der Umwälzpumpe zugeführte Wasser strömt vom Verteiler i i den einzelnen Heizflächensystemen zu, und das entstandene D@ampf-Wasser-Gcmisch wird dem Sammler 12 zugeleitet. Ist der Dampfverbrauch geringer als die Erzeugung im Abgasdampferzeuger, so kann die wirksame Heizfläche verkleinert werden, z. B. kann man durch Schließen des Ventils 32 das Heizflächensystem 29 oder durch Schließen der Ventile 31 und 30 auch die Heizflächen 27 und 28 abschalten. Soll der Abgasdampferzeuger ganz ;außer Betrieb gesetzt werden, so kann man entweder die Gase durch eine besondere Leitung unmittelbar ins Freie führen, oder aber, wenn der Abgasdampferzeuger in der unmittelbaren Auspuffleitung untergebracht ist, die Umwälzpumpe außer Betrieb setzen und das Ventil in der Zulaufleitung schließen.Fig. 3 and -4 show the structural design of the known exhaust gas steam generator with a heating surface, which consists of helically bent pipe coils connected in series in the direction of the gas flow, connected to distributors and collectors. The exhaust gases flow through the steam generator in the direction of the arrows. The heating surface is cylindrical and surrounded by a pressure-resistant Mante125. Because of this round shape, which is particularly useful in exhaust gas steam generators behind diesel machines because of the internal pressure loads, the heating surface systems 26, 27, 28, 29 are formed from several spirally wound pipe coils welded together. In order to be able to switch off or switch on the individual heating surface systems arranged one behind the other in the direction of the exhaust gases, valves 30, 31, 32 are arranged in the water distributor ii. The water supplied by the circulation pump flows from the distributor ii to the individual heating surface systems, and the resulting steam-water mixture is fed to the collector 12. If the steam consumption is lower than the generation in the exhaust gas steam generator, the effective heating surface can be reduced, e.g. B. one can switch off the heating surface system 29 by closing the valve 32 or the heating surfaces 27 and 28 by closing the valves 31 and 30. If the exhaust gas steam generator is to be put out of operation completely, the gases can either be led directly into the open air through a special pipe, or, if the exhaust gas steam generator is located in the direct exhaust pipe, the circulation pump can be put out of operation and the valve in the inlet pipe closed .

In Fig.5 ist ein Verteilerrohr im Schnitt mit einer anderen Anordnung der Absperrvorrichtung dargestellt. Ein an der Spinde136 befestigter Kegel 37 kann durch -Drehen des Handrades 38 das Verdampferrohr 39 .öffnen oder abschließen. Die Spinde136 ist in dem Gewindestopfen 4o drehbar angeordnet und durch die Stopfbuchse 41 abgedichtet.In Figure 5, a distributor pipe is shown in section with a different arrangement of the shut-off device. A cone 37 attached to the spindle 136 can open or close the evaporator tube 39 by turning the handwheel 38. The spindle 136 is rotatably arranged in the threaded plug 4o and sealed by the stuffing box 41.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Steam generator for utilizing the exhaust gas heat of internal combustion engines, furnace systems o. the like. With a heating surface, .die out in the direction of the gas flow in series: connected to distributor and collector and spirally bent pipe coils, characterized in that the heating surface (b) with the collector (12) either directly or indirectly via a separator (17) connected to a container (7) to which additional heat can be supplied and so provided with shut-off valves (30, 31, 32 and 37) on the distributor (i i) is that the coils (26, 27, 28, 29) are switched on and off on the water side can.

2. Steam generator after. Claim i, characterized in that the shut-off valves are installed in the distributor in such a way that with their cones (37) the inlet openings (39) of the pipe coils can be shut off (Fig.5).