DE751741C

DE751741C - Mittelbar beheizter Dampferzeuger mit Doppelrohren

Info

Publication number: DE751741C
Application number: DEB192510D
Authority: DE
Inventors: Paul Gruenewald
Original assignee: BERNINGHAUS FA EWALD
Current assignee: BERNINGHAUS FA EWALD
Priority date: 1940-11-22
Filing date: 1940-11-22
Publication date: 1953-02-02

Description

Mittelbar beheizter Dampferzeuger mit Doppelrohren Die Verdampfung von Speisewasser, das Kesselstein bildet, führt leicht zu. Kesselschäden, weil der Kesselstein einen Wärmestau in den beheizten Wandungen verursacht und diese auf unzulässig hohe Temperaturen erhitzt werden. Es ist bekannt, diesen Nachteil dadurch zu vermeiden, daß das Speisewasser mittels eines in geschlossenem Kreislauf arbeitenden Wärmeträgers, erhitzt wird, wobei man, als Wärmeträger ein Mittel verwendet, das keinen Kesselstein bildet und das, daher ohne die geschilderten Schwierigkeiten erwärmt werden kann. Insbesondere ist ein mittelbar beheizter Dampferzeuger dieser Art bekanntgeworden, der mit Doppelrohren ausgerüstet. ist. In den Innenrohren strömt das zu verdampfende Wasser, während in den von außen durch Heizgase beheizten Außenrohren der Wärmeträger umläuft.
Die Erfindung bezieht sich auf einen solchen, mittelbar beheizten Dampferzeuger mit Doppelrohren. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein flüssiger Wärmeträger verwendet wird und sich die Innenrohre über die ganze, von außen beheizte Länge der Außenrohre erstrecken. Es wird dadurch erreicht, daß die beheizte Fläche des Wärmeträgerkreislaufs in ihrer ganzen Ausdehnung nur durch eine dünne Schicht des Wärmeträgers von der Wärmeaustauschfläche getrennt ist. Im Gegensatz hierzu dient bei dem bekannten Dampfer7euger mit Doppelrohren als Heizmittel Dampf, der in einem besonderen Kreislauf erzeugt wird. Auch erstrecken sich hierbei die das zu verdampfende Speisewasser enthaltenden Rohre nur über eine gewisse Länge der Wärmeträgerrohre, so daß diese an anderen Stellen unzulässig hohe Temperaturen erreichen können, da sie dort beheizt werden, ohne daß an diesen Stellen Wärme an das zu verdampfende Wasser abgegeben wird. Durch die Erfindung soll diese Temperaturerhöhung der beheizten Wandung vermieden ,werden. Infolge dieser Temperaturerhöhung kann es vorkommen, daß bei Verwendung eines flüssigen Wärmeträgers. dieser an den betreffenden Stellen seines Irreislaufs Dampf bildet, sofern nicht der Druck im Kreislauf entsprechend erhöht wird, was aber unwirtschaftlich werden kann. Die Verwendung einer Flüssigkeit als Wärmeträger bietet bekanntlich Vorteile, weil eine Flüssigkeit je Välumeinheit eine größere Wärmemenge aufzunehmen und zu übertragen. vermag als Dampf. Das Wesen der Erfindung liegt also darin, daß bei Verwendung eines. umlaufenden flüssigen Wärmeträgers im Zusammenhang mit mittelbar beheizten Dampferzeugern mit Doppelrohren unter Beibehaltung der günstigen Eigenschaften des flüssigen Wärmeträgers die Doppelrohre so angeordnet sind, daß an allen beheizten Stellen Wärme an das zu verdampfende Wasser abgegeben wird. Da sich der Wärmeträger und das zu verdampfende Wasser im stetigen natürlichen Umlauf bewegen, so ist dauernd ein lebhafter Wärmeübergang gewährleistet. Vorzugsweise wird als Wärmeträger in bekannter Weise, destilliertes Wasser verwendet, das unter einem die Dampfbildung vermeidenden. Druck gehalten wird. Dieser Druck paßt sich dann selbsttätig dem Betriebsdruck im Verdampfungsteil an und, übersteigt diesen nur um z. B. 25 °/o. Dieser Überdruck verhindert die Dampfbildung des Wärmeträgerwassers. Etwa sich trotzdem bildende Dampfblasen gelangen sofort in Berührung mit den vom kühleren Speisewasser durchströmten Innenrohren und kondensieren dort.
Zweckmäßig wird die Anordnung in der Weise getroffen, daß für den Anschluß der Doppelrohre Verteil- und Sammelkammern mit Zwischenwänden vorgesehen sind, in deren äußeren Wänden die Außenrohre und in deren Zwischenwänden die Innenrohre eingewalzt sind. Auch empfiehlt es sich, die Doppelrohre gerade verlaufen zu lassen und in der Außenwand der Verteil- und Sammelkammern Handlöcher vorzusehen, damit man die Verdampfungsrohre bequem reinigen kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. In dieser zeigt Fig. i einen senkrechten Schnitt durch den Dampferzeuger, Fig. 2 den Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. i und Fig. 3 den Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2.
Der Kreislauf des Speisewassers geht von einer Obertrommel 14 über eine vordere, an die Obertrommel durch Fallrohre 16 angeschlossene Verteilkammer 4a, eine hintere Sammelkammer 4b, die mit der vorderen durch gerade verlaufendeVerdampfungsrohre6 verhunden ist, sowie über obere Rohre 26, welche die hintere Sammelkammer 4b mit der Obertrommel 14 verbinden. Unterhalb der vorderen Verteilkammer 4a ist noch eine durch Rohre 2o angeschlossene Verteilkammer 21 vorgesehen, die ebenfalls durch Verdampfungsrohre 6 mit dem unteren Teil der Sammelkammer 4b in Verbindung steht.
Insoweit entspricht der Dampferzeuger der bewährten Ausführungsform der Schrägrohrkessel. Zur mittelbaren Beheizung ist nun der beheizte Teil dieses Kreislaufs doppelwandig ausgeführt und der Wandhohlraum mit dem Wärmeträger gefüllt. Zu diesem Zweck sind die Verdampfungsrohre 6 von äußeren, etwas kürzer ausgeführten Rohren 5 umgeben (vgl. Fig. 3). Ferner sind die Verteil-und Sammelkammern 4a, 4b und 21 nach der Rauchgasseite hin durch Verteilkammern 3a und 22 und Sammelkammern 3b abgedeckt, in deren Außenwände 7 die Enden der Rohre 5 eingewalzt sind. Die Verteilkammer 3a steht einerseits durch Rohre mit der Verteilkammer 22 und andererseits durch Rohre 15 mit einem Sammler 13 in Verbindung, der als ein in der Obertrommel 14 angeordneter Hohlkörper ausgebildet ist und den von den Heizgasen beaufschlagten Teil der Obertrommelwandung bedeckt. Der Sammler 13 steht durch Rohre io und ii, welche die Rohre 26 umgeben, mit der Sammelkammer 3b in Verbindung. Für den Wärmeträger ist daher über die Bauteile 13, 15, 3a, 22, 5, 3b, r o, 11, 13 ein geschlossener Kreislauf geschaffen, der in dem beheizten Teil von. dem Hohlraum der Doppelrohre- 5, 6 gebildet wird. Die Heizgase werden durch eine Zwischenwand i9, die oberhalb des unterem. Verdampfungsrohrbündels verläuft, zunächst im rückwärtigen Teil des Dampferzeugers aufwärts geleitet, überströmen dann Überhitzerrohre, 24, um schließlich durch eine Zwischenwand 25 wieder abwärts und dann aufwärts. geleitet zu werden und zuletzt durch einen Gaskanal 27 abzuziehen.
Die dem Verschmutzen ausgesetzten Innenrohre 6 sind für die Reinigung von Kesselstein in der üblichen Weise durch Handlöcher 18 zugänglich, die in der Außenwand 9 der Verteil- und Sammelkammern 4a, 4b und 2 i vorgesehen werden.
Zweckmäßig werden die Innenrohre 6 nicht unmittelbar in die Zwischenwand 8 der Verteil- und Sammelkammern eingewalzt, sondern unter Zwischenschaltung von Ringen 17. Man kann daher die in, den Zwischenwänden 8 vorgesehenen Bohrungen so gra'ß bemessen, daß man die Außenrohre 5 von außen her einschieben kann. Die Zwischenringe 17 bestehen zweckmäßig aus einem nicht rostenden Werkstoff und werden in den Bohrungen der Wandung 8 mit einer kegeligen Passung eingepreßt, wie in Fig. 2 links gezeigt, oder verschraubt, wie in Fig. 2 rechts, gezeigt.
Der von. den Heizgasen urimittelbar beheizte Kreislauf wird -mit chemisch reinem Wasser gefüllt. Das Speisewasser hingegen wird dem anderen, Kreislauf zugeführt, dessen Wandungen; nirgends von den Heizgasen beaufschlagt und ausschließlich durch den Wärmeträger beheizt werden. Die in diesem Kreislauf liegenden Verdampfungsrohre 6 können von Zeit zu Zeit gereinigt werden. Der andere, den Wärmeträger führende Kreislauf bedarf keiner Reinigung.
Die Erfindung ist auf die dargestellte Bauart des Schrägrohrkessels nicht beschränkt, sondern auch auf Dampfkessel anderer Bauarten anwendbar.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Mittelbar beheizter Dampferzeuger mit Doppelrohren, in deren Innenrohren das zu verdampfende Wasser strömt und in deren von außen durch Heizgase beheizten Außenrohren der Wärmeträger umläuft, dadurch gekennzeichnet, daß sich bei Verwendung eines flüssigen. Wärmeträgers die Innenrohre (6) über die ganze, von außen beheizte Länge der Außenrohre (5) erstrecken.
2.- Dampferzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmeträger destilliertes Wasser verwendet wird, das unter einem die Dampfbildung vermeidenden Druck gehalten wird.
3. Dampferzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für den Anschluß der Doppelrohre (5, 6), Verteil-und Sammelkammern mit Zwischenwänden vorgesehen. sind, in deren äußeren Wänden (7) die Außenrohre (5) und in deren Zwischenwänden (8) die Innenrohre (6) eingewalzt sind.
4. Dampferzeuger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelrohre (5, 6) gerade verlaufen und in der Außenwand (9) der Verteil- und Sammelkammern Handlöcher (18) vorgesehen sind. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 53 139, 107 272, 539 576, 636 884, 64o 651; USA.-Patentschrift Nr. 1 866 367.