DE828331C - Anordnung von zum Erhitzen von Luft, Gasen oder Daempfen dienenden Rohren in einem Feuerraum - Google Patents

Description

• Anordnung von zum Erhitzen von Luft, Gasen oder Dämpfen dienenden Rohren in einem Feuerraum (leim Auskleiden der Seitenwände eines Feuerraums mit aus engen Rohren bestehenden sogenannten Kühlflächen oder Strahlungsflächen hat man, wenn es sich um die Verdampfung von Wasser wie in Dampfkesseln handelt, in der Zahl der parallel zu schaltenden Rohre fast völlig freie Hand.
• Handelt es sich aber um den Feuerraum eines Erhitzers für Luft, Gase oder Dämpfe, vor allem eines Erhitzers für Gasturbinen, insbesondere mit geschlossenem Kreislauf des Arbeitsmittels, so ist man in der Zahl der parallel geschalteten Rohre dadurch sehr eingeengt, daß eine bestimmte Geschwindigkeit in ihrem Innern nicht unterschritten werden darf, weil sie sonst zu wenig gekühlt und dadurch vorzeitig schadhaft werden würden. Man kann dann nicht mehr die Feuerrauinwände mit dicht aneinandergereihten Rohren vollständig belegen, weil man nicht soviel Rohre benötigt, wodurch sich wieder in sehr vielen Fällen unerwünscht hohe Feuerraumtemperaturen und andere Nachteile ergeben, wenn man nicht zu komplizierten Schaltungen greifen will, die die Herstellungskosten und den Druckverlust im Lufterhitzer erhöhen, wodurch der Wirkungsgrad der Anlage wieder zurückgeht.
• Die Erfindung vermeidet diese Nachteile, indem die einzelnen zwischen dem Eintritts- und Austrittssammler parallel geschalteten, die Feuerraumwände bedeckenden Rohre glatt durchlaufen und mindestens einmal hin und her geführt sind. Dadurch ist es möglich, die Wände vollständig zu bedecken, den Druckverlust zu vermindern und die Geschwindigkeit zu wählen, die zur Kühlung der Rohrwandungen nötig ist. Auch werden dadurch die Anschlußstellen der Rohre an die Sammler vermindert und weniger Schweißstellen notwendig. Die einzelnen Rohre erhalten vorteilhaft eine haarnadelähnliche Form.
• In den Figuren sind Ausführungsbeispiele getn;il3 der Erfindung dargestellt.
• Fig. i zeigt einen Schnitt durch einen Erhitzer, Fig. 2 die dazugehörige Ansicht und Fig.3 eine Teilansicht der Rohrwandung dazu im Schnitt .-l-13 nach Fig. i ; Fig. .4 gibt einen Schnitt durch einen solchen Erhitzer mit zusätzlichen Schottenwänden.
• Nach der linken Hälfte der Fig. i bis 3 sind die Wände des Feuerraums a mit dicht aneinanderliegenden Rohren b bedeckt. Das zu erhitzende \Tedium, z. B. Luft, tritt in den Sammler c ein, strömt durch das Rohr bi nach unten, kehrt dort in der Schleife d um und strömt durch das Rohr b. in umgekehrter Richtung in den Austrittssammler e, aus dem es mit der gewünschten Temperatur austritt. Wenn die Rohrschleife d, wie gezeichnet, außerhalb des Feuerraums und Schlackentrichters f gelegt wird, so ist genügend Platz für diese Kehre vorhanden. Sie kann jedoch auch nach innen verlegt werden, wenn die Biegung bei den dicht aneinanderliegenden Rohren entsprechend gestaltet wird. Die einzelnen aneinanderzureihenden Rohre bi, d, b2 erhalten dadurch eine haarnadelähnliche Form, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist.
• .\uf diese Weise ist es bei einer gleichen, die Seitenwand bedeckenden Zahl von Rohren möglich, in ihnen eine doppelt so hohe Luftgeschwindigkeit als bei paralleler Schaltung aller Rohre zu erreichen. Da die einzelnen Rohre von c bis c ohne Unterbrechung glatt durchlaufen, erreicht der Druckverlust einen Mindestwert.
• Die einzelnen Rohre können natürlich auch, wie dies die rechte Hälfte der Fig. i bis 3 zeigt, mehr als einmal hin und zurück geführt werden (\lehrfachhaartiadelform). Hier liegt der Eintrittssammler c beispielsweise in der Nähe des Schlackentrichters f unten. Das Rohr bi führt nach oben, wendet vor dem Rauchabzug g in einer Schleife d, um und führt als Rohr b2 wieder nach unten, kehrt dort wieder als Schleife dz und geht als Rohr b3 in den Austrittssammler e. Die danebenliegenden Rohre sind in gleicher Weise ausgebildet.
• Handelt es sich um eine mehrstufige Erhitzung, so kann, man die eine Stufe gemäß der linken Seite mit einer Schleife und die andere Stufe gemäß der rechten Seite mit mehreren Schleifen in der Rohrführung betreiben. Sollen bei dem so beschriebenen Erhitzer noch zusätzlich mit diesen Haarnadelrohren hintereinandergeschaltete, im oberen Teil des Feuerraums in der bekannten Schottenwandbauart angeordnete Rohre vorgesehen werden, so wird, wie dies Fig. 4 zeigt, der Eintrittssammler c unterhalb der Schottenheizflächen 1r angeordnet. Der Austrittssammler c für die Haarnadelroiire h wird dabei zum Verbindungssammler zwischen den Haarnadelrohren und den Schottenwandrohren li. Diese einzelnen Schotten-,vandrolire gehen von dem Verbindungssammler e nach unten, darin horizontal und wieder herauf in den eigentlichen Austrittssammler i, der in diesem l=alle beide Luftströme von links und rechts vereint. Ist eine getrennte Führung der beiden Ströme für eine Mehrstufenausführung erforderlich, so münden die Schottenrohre natürlich in zwei getrennte _\ustritt@ammler ein: Dadurch, claß der Eintrittssammler c bzw. die Schleifen dl unterhalb der Schottenheizfläche lt liegen, ist es möglich, nur einen Rohrschenkel b2 bzw. b3 an den Schottenwänden nach oben hochzuführen, so daß Flächen frei bleiben, die sonst die anderen Rohrschenkel eingenommen hätten. An diesen Stellen können Stocher- oder Schauöffnungen angebracht werden, durch die man die Schottenheizflächen gut beobachten und reinigen kann.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung von zum Erhitzen von Luft, Gasen oder Dämpfen dienenden Rohren in einem Feuerraum, insbesondere für Gasturbinen, vorzugsweise mit geschlossenem Kreislauf, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen zwischen dem Eintritts- und Austrittssammler parallel geschalteten, die Feuerraumwände bedeckenden Rohre glatt durchlaufen und mindestens einmal hin und her geführt sind.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Rohre liaarnadelähnlich gebogen sind.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umkehrschleifen außerhalb des Feuerraums liegen.
4. Anordnung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Hintereinanderschaltung der flaartiadelrohre mit im oberen Teil des Feuerraums in Schottenwandbauart angeordneten Rohren der Eintrittssammler unterhalb und der Verbindungssammler oberhalb der Schottenheizfläche liegt und in diesem Bereich jeweils nur ein Schenkel der Haarnadelrohre verläuft. j.
5. Anordnung nach Anspruch d, dadurch gekennzeichnet, daß an den von den übrigenRohrschenkeln frei bleibenden Stellen Stoclier- oder Schauöffnungen vorgesehen sind.
6. 6. Anordnung nach einem oder allen Ansprüchen i bis .t. gekennzeichnet durch ihre Anwendung bei mehrstufig arbeitenden Erhitzern.