DE844011C

DE844011C - Rohrelement fuer Dampferzeuger

Info

Publication number: DE844011C
Application number: DEV968A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr-Ing Vorkauf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-05-07
Filing date: 1950-05-07
Publication date: 1952-07-14

Description

Rohrelement für Dampferzeuger Bei Dampferzeugern ist es üblich, die Seitenwände des Feuerraums mit Kühlrohren zu-verkleiden, die meistens senkrecht verlegt sind. Da im allgemeinen die Beheizung dieser Rohre wenig verschieden ist, haben sie auch ungefähr den gleichen Auftrieb, und es ist nicht zu befürchten, daß in ihnen Umlaufstörungen eintreten, wenn für ausreichenden Querschnitt der Fallrohre gesorgt wird. Eine wesentliche Änderung der Umlaufverhältnisse tritt dann ein, wenn die seitlichen Kühlrohre nicht nur im Feuerraum verlegt sind, sondern die gesamten Seitenwände des Dampferzeugers auch im Bereich der Berührungsheizflächen bedecken sollen und von gemeinsamen unteren Sammelrohren ausgehen. Bei derartig ungleicher Beheizung ist der Auftrieb in den vorderen, im Feuerraum verlegten Seitenwandrohren erheblich größer als in den hinteren Rohren, und es besteht die Gefahr, daß sich eine neutrale Zone ausbildet, innerhalb der die Dampfblasen stagnieren. Man könnte diese unsicheren Umlaufverhältnisse vermeiden, indem man die Seitenwandrohre zu Gruppen zusammenfaßt und unabhängig voneinander mit getrennten Zu' oder Ableitungen versieht. Durch eine solche Maßnahme würde aber der Aufbau des Dampferzeugers komplizierter, insbesondere dann, wenn das Fallrohrsystem als Traggerüst des Dampferzeugers ausgebildet ist und Zahl und Lage der Fallrohre dadurch nur in engen Grenzen verändert werden können.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die an den Seitenwänden des Dampferzeugers verlegten, im wesentlichen senkrecht verlaufenden, von einem gemeinsamen Verteilerrohr ausgehenden Kühlrohre in waagerechte oder auch mehr oder minder schräg angeordnete Rohre übergehen oder einmünden zu lassen und diese Rohre an dem der Rückwand des Dampferzeugers- zugekehrten Ende euerseits mit einer Ableitung zum Dampfraum des Abscheiders und anderseits mit einem Rücklaufrohr zu verbinden.
Eine solche Ausbildung der Seitenwandkühlrohre hat den Vorteil, daß der verschieden große Auftrieb in den Kühlrohren dadurch zu einem mehr oder minder großen Teil ausgeglichen wird, daß die von dem erzeugten Dampfwassergemisch zu durchströmenden waagerechten Strecken für die stärkst beheizten Rohre am größten und für die schwächst beheizten Rohre am geringsten wird. Da in den waagerechten oder nahezu waagerechten Strecken kein zusätzlicher Auftrieb entsteht, üben sie eine drosselnde Wirkung aus, die um so größer ist; je länger die zu durchströmende Strecke ist. Gemäß der vorgeschlagenen Anordnung werden also die Rohre mit dem größten Auftrieb auch am stärksten gedrosselt. Es wird dadurch verhindert, daß infolge der Saugwirkung dieser Rohre die schwächer beheizten Rohre unter Umständen zu Fallrohren werden. Durch die vorgeschlagene Maßnahme wird also eine stabilisierende Wirkung in bezug auf den Umlauf erreicht, der sich bei allen Belastungen in gleichem Sinne auswirkt: Die Erfindung ist in-den Abb: i -bis 5 schematisch dargestellt.
Die Abb. i zeigt ein Rohrelement zur Kühlung der Seitenwand eines nicht näher dargestellten Dampferzeugers. Die Lage des Kesselzuges und der Berührungsheizflächen ist nur strichpunktiert angedeutet. Die senkrechten Kühlrohre i gehen aus von dem unteren Sammelrohr 2 und münden ein in das obere waagerecht verlegte Sammelrohr 3. Das Sammelrohr 3 ist mit dem hinteren Ende durch ein Überströmrohr 4-mit einem vorn liegenden Dampfabscheider 5 'verbunden. Über das unbehezte Fallrohr 6 fließt dem Rohrsystem Kesselwasser zu. Das in den Rohren i erzeugte Dampfwassergemisch strömt in dem Rohr 3 nach hinten. Das abgeschiedene Kesselwasser fließt über das als Rückflußrohr dienende Fallrohr 7 dem Rohrsystem wieder zu. Der Dampf und mitgerissenes Wasser werden über Rohr 4 zum Dampfabscheider geführt. Da sich die Seiten-Wandkühlung über die gesamte Seitenwand es Kessels erstrecken soll; werden die vorderen, im Bereich des Feuerraums liegenden Rohrei sehr stark beheizt, während die Beheizung der im Bereich der Berührungsheizfläche liegenden hinteren Rohre erheblich geringer ist: Zur Stabilisierung des Umlaufs dient das obere Sammelrohr 3. Durch den Druckabfall in diesem Rohr ergibt sich für die stark beheizten Rohre an deT Einmündung der größte Gegendruck, der dann bis zum :Anschlußstutzen 8 ständig fällt und für die schwach beheizten Rohre am kleinsten wird, da diese in unmittelbarer Nähe des Anschlußstutzens 8 einmünden. Es ist zweckmäßig, für einen möglichst geringen Druckabfall in dem Überströmrohr 4 zu sorgen, da der Druckabfall dieses Rohrs den Umlauf behindert: Ein Mittel hierzu ist, das in dem Rohr abgeschiedene Kesselwasser über das Rücklaufrohr 7 unmittelbar dem Rohrsystem wieder zuzuleiten. Dadurch wird das spezifische Gewicht des durch das Rohr 4 strömenden Dampf-Wasspr-Gemisches verringert und damit auch der Druckabfall, außerdem wird durch die Vorabscheidung von Wasser der Ausdampfraum des Dampfabscheiders 5 entlastet.
Zur Begünstigung der Vorabscheidung ist es zweckmäßig, wie Abb. 2 zeigt, die Rohre i in das Sammelrohr 3 hineinragen zu lassen, so daß das abgesehiedene Wasser nicht durch das eintretende Dainpf-Wasser-Gemisch aufgewirbelt werden kann.
Auch eine Einführung des Gemisches gemäß Abb. 3 dient dem gleichen Zweck, wenn die Rohre i gekrümmt in den Sammler 3 eingeführt werden.
In den Abb. 4 und 5 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die Kühlrdhre der Seitenwände selbst unmittelbar in waagerechte Rohrteile übergehen. Die Abb. 4 zeigt eine Seitenwandkühlung im Aufriß und die Abb. 5 die zugehörige Draufsicht. Die senkrechten Kühlrohre 13 gehen in waagerechte Rohrteile 14 über, wie Abb. 5 erkennen läßt. Diese Rohrteile 14 können als Auskleidung der Decke eines Dampferzeugers dienen. Sie sind so abgebogen, daß das Dampf-Wasser-Gemisch von vorn nach hinten strömt, so daß jeweils den im Bereich hoher Temperaturen liegenden vorderen Kühlrohren 13 auch die längsten waagerechten Rohrteile 14 zugeordnet sind und umgekehrt.
Die Auftriebshöhe aller Kühlrohre ist angenähert gleich, lediglich die Rohrlängen sind der Wärmeaufnahme angepaßt. Da der Druckabfall in den waagerechten Rohrteilen dem Auftrieb entgegenwirkt, so werden die meistbeheizten Rohre auch am stärksten gedrosselt. Das Dampf-Wasser-Geniisch wird von dem gemeinsamen Sammelrohr 15 durch überströmrohre 4 zum Dampfabscheider 5 geleitet. Die Zahl der Überströmrohre ist abhängig vom Volumen des erzeugten Dampf-Wasser-Gemisches und vomDurchmesser der Rohre. In dein gemeinsamen Sammelrohr 15 abgeschiedenes Wasser wird über die unbeheizten; vorzugsweise in den Ecken des Kesselquerschnitts angeordneten Rücklaufrohre 16 dem Rohrsystem wieder zugeführt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Rohrelement für Dampferzeuger od. dgl. zur Kühlung der Seitenwände im Bereich des Feuerraums und der nachfolgenden Kesselzüge mit im wesentlichen senkrecht verlaufenden und an einem gemeinsamen Verteilerrohr angeschlossenen Kühlrohren, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrohre (i, 13) in waagerechte oder auch mehr oder minder schräg angeordnete Rohre (3, 14) gleichen oder größeren Durchmessers übergehen oder einmünden und diese Rohre an dem der Rückwand des Dampferzeugers zugekehrten Ende einerseits mit einer Ableitung (4) zum Dampfraum des Abscheiders (5) und andererseits mit einem Rücklaufrohr (7, 16) verbunden sind.
2. Rohrelement nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrechten Kühlrohre einer Kesselseite in ein Sammelrohr größeren Durchmessers einmünden und das Sammelrohr an seinem der Rückwand des Kessels zugekehrten Ende dampf- und wasserseitig mit dem Dampfabscheider verbunden ist.
3. Rohrelement nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Kühlrohre etwa in mittlerer Höhe des Sammelrohryuerschnitts einmünden.
Rohrelement nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Kühlrohre bis -in die obere Hälfte des Sammelrohrduerschnitts hineinragen.
5. Rohrelement nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet,-daß d'ie seitlichen Kühlrohre in die waagerechte Ebene der Kesseldecke abgebogen sind und die waagerechten Rohrteile in ihr nach dem Kesselende zu in einen Zwischensammler einmünden. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 465 216; österreichische Patentschrift Nr. b6780.