DE739376C

DE739376C - Wasserrohrdampferzeuger

Info

Publication number: DE739376C
Application number: DER106764D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Wippermann
Original assignee: Rheinmetall Borsig AG
Current assignee: Rheinmetall AG
Priority date: 1940-01-17
Filing date: 1940-01-17
Publication date: 1943-09-23

Description

Wasserrohrdampferzeuger Bei Wasserrohrdampferzeugern mit langen, geraden Rohren ist es bekannt, die Rohre vor ihrer Einführung in die Trommeln auf einer mehr oder weniger großen Strecke zu verengen, um das Schwächungsverhältnis der Trommelwand oder den Strömungswiderstand der Rauchgase zu verringern. Diese an ihren Enden vor Einführung in die Trommeln verengten ,langen Verdampfungsrohre bilden ein Schrägrohrbündel, das jeweils zwei Trommeln in annähernd gerader Richtung verbindet, so daß einige Verdampfungsrohre .mit ihren verengten Enden auf ihrer ganzen Länge im wesentlichen gerade verlaufen und nur bei einem Teil der Rohre die verengten Rohrenden nach den Trommeln hin abgebogen sind. Die auf ihrer ganzen Länge im wesentlichen geraden Rohre sind nahezu starr, so daß Wärmedehnungen nicht von den Rohren aufgenommen werden, sondern auf die Einwalzstellen der Trommeln einwirken. Bei starken Wärmedehnungen der Verdampfungsrohre, wie sie bei den durch Wärmeeinstrahlung beheizten Verdampfungsrohren neuzeitlicher Strahlungsdampferzeuger auftreten, ist eine derartige Ausbildung der Verdampfungsrohre nicht brauchbar und könnte zu starken Schädigungen der Einwa,lzstellen führen, da bei neuzeitlichen Strahlungs.dampferzeugern für große Leistungen die die Strahlungsheizfläche bildenden, im wesentlichen lotrecht verlaufenden geraden Verdampfungsrohre eine derartige Länge haben, daß die entstehenden Wärmedehnungen: beträchtlich sind und nicht nur die Einwa.lzstellen, sondern auch die Rohre selbst stark beanspruchen können.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Beanspruchungen der Rohre infolge Wärniedehnungen zu verringern und die hiermit vielfach verbundenen Undichtigkeiten der Einwalzstellen zu vermeiden. Diese Aufgabe soll gemäß der Erfindung dadurch gelöst werden, daß die engen Rohrteile zur Aufnahme der Wärmedehnungen in bekannter Weise ge-Icrümint sind und da.ß die durch Schweißen hergestellten Verbindungsstellen zwischen den langen, geraden, im wesentlichen lotrechten Rohrteilen und den engen Rohrteilen im Gebiet geringer Biegungsbcanspruchungen infolge der Wärmedehnungen angeordnet sind. Durch Anordnung der Übergangsstellen zwischen den langen, geraden Rohrteilen und ihren verengten Enden im Gebiet geringer Biegungsbeanspruchungen infolge der Wärmedehnungen der Rohre werden diese L`bergangsstellen weitgehend entlastet. Durch Krümmung der verengten Rohrenden können die bei den großen Längen der Verdampfungsrohre neuzeitlicher Strahlungsda.mpferzeuger für große Leistungen beträchtlichen Wärmedehnungc-ii von den Verdampfungsrohren selbst aufgenommen und von den Einwalzstellen der Rohre in der Trommel ferngehalten werden. Die Gefahr des Undichtwerdens der Einwalzstellen oder der durch Schweißen hergestellten Übergangsstellen zwischen den weiten und engen Rohrteilen ist daher vermieden. Dabei bleibt der Vorteil erhalten, der sich bei der an sich bekannten Ausführung eines Rohrteiles mit einem kleineren Durchmesser aus der Drosselung des Wasserumlaufes und der damit zusammenhängenden Verringerung des Schäumens des Dampferzeugers ergibt. Die dünneren. Rohrteile werden zweckmäßig außerhalb des Rauchgasstromes geführt, um die Beanspruchung dieser Rohrteile noch weiter zu verringern.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen Aufriß des Dampferzeugers und Abb. 2 eine Verhindungsstelle der Rohre.
Der durch einen Wanderrost i beheizte Feuerraum a des Steilrohrstrahlungsdampferzeugers ist an der Stirnwand 3 und an der Rückwand 5 mit Strahlungsrohren 4., 6 ausgEl:leidet. Die Stirnwandrohre d. und rZückwandrohre 6 sind zum größten Teil im oberen bzw. mittleren Teil des Feuerraumes zu der gegenüberliegenden Feuerraumwand geführt und bil.deit so eine zusätzliche Berührungsheizfläche, die den nicht dargestellten (Jberhitzer, der in dem die obere Fortsetzung des Feuerraumes bildenden Rauchgaszug angeordnet ist, gegen den Feuerraum abschirmt. Die Seitenwände des Feuerraumes sind mit Rohren 7 ausgekleidet, die auf dem grölten Teil ihrer Länge lotrecht verlaufen und mit ihrem unteren Ende in Sammler S münden. Sämtliche als Strahlungsheizfläche dienenden Rohre sind unmittelbar in die an der Stirnseite angeordnete Obertrommel 9 eingeführt, von der die außerhalb der Stirnwand 3 verlaufenden und daher unbeheizten Fallrohre io zu den unteren Sammlern S, 11, 12 führen.
Die Seitenwandrohre 7 sind vor ihrer Einführung in die Obertrommel g in ihrem oberen Teil i3 mehrfach gekrümmt. hierbei ist der Teil 13 der Rohre 7, wie dies Abb. :, in wergrößertein I\Iaßstabe zeigt, mit einem kleineren Durchmesser ausgeführt als die Rohre ; . Beide Rohrteile sind durch ein Zwischenstück i,4 miteinander verbunden, das an die Rohrenden angeschweißt ist. Die Verbinclungsstellen 14 sind an der Stelle angeordnet, wo die durch Wärmedehnungen hervorgerufene Biegungsbeanspruchung der mit den beiden Enden fest eingespannten Rohre ; annähernd \u11 ist. Diese neutrale Zone läßt sich für jedes Rohr ohne Schwierigkeiten rechnerisch oder zeichnerisch ermitteln. Man hat es dadurch in der Hand, die Schweißstelle weitgehend vor den Biegungsbeanspruchungen zu schützen.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich die verengten Rohrteile am oberen Ende der Strahlungsrohre. Man kann die Anordnung auch so treffen, daß die verengten Rohre am unteren Ende der Rohre liegen, wenn sich dies infolge der Anordnung der Trommel als vorteilhaft erweisen sollte. Man kann auch die verengten Rohre 13 außerhalb des Rauchgasstromes anordnen, damit die verengten Rohre sowie die verbindende: Schweißstelle keiner zusätzlichen Bcbeizung unterworfen werden.
Die Erfindung ist von besonderer Bedeutung für Strahlungsdampferzeuger größerer Leistung und kann sowohl für Dampferzeuger mit natürlichem Umlauf' als auch für Zwanglaufdampferzeuger Anwendung finden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Wasserrohrdampferzeuger für große Leistungen mit langen, geraden, vorzugsweise durch Wärmeeinstrahlung beheizten und an eine Trommel angeschlossenen Verdampfungsrohren, die starken Wärmedehnungen ausgesetzt und vor ihrer Einführung in die Trommel wer:rgt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die engen Rohrteile (i3) zur Aufnahme der Wärmedehnungen gekrümmt sind, und daß die durch Schweißen hergestellten Verbindungsstellen (1.I) zwischen den langen. geraden, im wesentlichen lotrechten Rohrteilen (7) und. den engen Rohrteilen (I3) im Gebiet geringer Biegungsbeanspruchungen infolge der Wärmedehnungen angeordnet sind. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift Nr. 348 439, 527 215; französische - - 616 578, 725 554; britische - - 303 295-