DE914494C

DE914494C - Flame tube boiler with downstream superheater

Info

Publication number: DE914494C
Application number: DEM2367A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Maurer
Original assignee: Maschinenfabrik Esslingen AG
Current assignee: Maschinenfabrik Esslingen AG
Priority date: 1950-03-17
Filing date: 1950-03-17
Publication date: 1954-07-05

Description

Flammrohrkessel mit nachgeschaltetem Uberhitzer Die Erfindung bezieht sich auf Flammrohrkessel, bei welchen die Rauchgase nach Austritt aus dem Flammrohr einen Überhitzer umspülen, an den sie einen möglichst großen Teil ihrer restlichen Wärme abgeben sollen. Da die Rauchgase infolge des großen Flammrohrquerschnittes aus diesem mit verhältnismäßig hoher Temperatur austreten, stößt die unmittelbare Nachschaltung eines überhitzers auf Schwierigkeiten, weil dessen Rohre durch die heißen Gase in kurzer Zeit beschädigt bzw. verbrannt werden. Dies gilt ganz besonders bei kurzen Flammrohren, in welchen die Rauchgase durch unmittelbare Wärmeabgabe an den umgebenden Wasserraum nur unzureichend abgekühlt werden, so daß sie mit sehr hoher Temperatur in den Überhitzer gelangen. Bekannt sind Fla,mmrohrkessel, bei welchen das Flammrohr nahe seinem hinteren Ende von einem oder mehreren weiten Wasserrohren durchsetzt ist, durch welche der Wasseruml uf verbessert werden soll. Eine wirksame Herabsetzung der Rauchgastemperatur ist aber besonders bei kurzen. Flammrohren auch auf diese Weise nicht möglich.Flame tube boiler with downstream superheater The invention relates refer to flame tube boilers in which the flue gases exit the flame tube flush around a superheater to which they use as large a part of their remainder as possible Should give off heat. Because the smoke gases due to the large flame tube cross-section emerging from this at a relatively high temperature, comes across the immediate Downstream of a superheater in case of difficulties because its pipes are through the hot gases can be damaged or burned in a short time. This is especially true with short flame tubes, in which the flue gases are released by direct heat emission to the surrounding water space are only insufficiently cooled, so that they with very get into the superheater at a high temperature. Fla, mmrohrkessel, are known which the flame tube near its rear end of one or more wide water pipes is interspersed, through which the water circulation is to be improved. An effective one Reduction of the flue gas temperature is particularly important for short. Flame pipes too not possible this way.

Es sind ferner Kessel bekannt, bei welchen der hintere Teil eines kurzen Flammrohres von einer größeren Zahl enger und eng gestellter Wasserrohre durchzogen ist; desgleichen ist die Anordnung von Wasserrohren innerhalb der Flammrohre bekannt, die parallel und fluchtend zueinander und senkrecht zu einer Durchmesserebene des Flammrohres stehen und zum Schutz eines dem Rauchgasstrom nachgeordneten Überhitzers dienen sollen. Es ist auch bereits bekannt, in Kesseln dieser Art die Wasserrohre so abzubiegen, daß ihre Enden die Wände des Flammrohres senkrecht durchstoßen.There are also known boiler in which the rear part of a short flame tube from a large number of narrow and narrow water pipes is streaked; the same applies to the arrangement of water pipes within the flame pipes known to be parallel and in alignment with one another and perpendicular to a diameter plane of the flame tube and to protect a superheater downstream of the flue gas flow should serve. It is also already known in boilers of this type to bend the water pipes so that their ends are perpendicular to the walls of the flame pipe pierce.

Gegenstand der Erfindung ist ein Flammrohrkessel dieser Art mit nachgeschaltetem Überhitzer, bei welchem durch eine Kombination teils neuer, teils bekannter Merkmale die Temperatur der Rauchgase vor ihrem Eintritt in den Überhitzer so weit herabgekühlt wird, daß eine Schädigung der Überhitzerrohre mit Sicherheit ausgeschlossen wird.The invention relates to a flame tube boiler of this type with a downstream Superheater, in which a combination of partly new, partly known features the temperature of the flue gases cooled down so far before they enter the superheater that damage to the superheater tubes is excluded with certainty.

Zu diesem Zweck werden bei einem Flammrohrkessel, bei welchem der hintere Teil des Flammrohres, wie oben erwähnt, von kurzen, eng gestellten und fluchtend zueinander und senkrecht zu einer Durchmesserebene des Flammrohres stehenden `Wasserrohren durchzogen ist, in die seitlich der Wasserrohre verbleibenden restlichen Durchgangsquerschnitte allseitig von Gasstrom umgebene Verdrängungskörper eingebaut, durch welche eine gleichmäßige Verteilung des Rauchgasstromes über den ganzen Rohrquerschnitt sichergestellt wird. Durch die Anordnung dieser vorzugsweise plattenförmigenVerdrängungskörper werden die seitlichen Flammrohrwände in besonders wirksamer Weise zum Wärmeaustausch herangezogen und dadurch die Abkühlung der Rauchgase vor dem Eintritt in den überhitzer gefördert. Zugleich wird durch die gleichmäßige Verteilung des Rauchgasstromes die Ablagerung von Flugasche verhindert. Sollten sich bei schwacher Kesselbelastung und entsprechend geringer Rauchgasgeschwindigkeit Ablagerungen bilden, so werden diese bei höherer Kesselbelastung von selbst wieder beseitigt und mitgenommen.For this purpose, in a flame tube boiler, in which the rear part of the flame tube, as mentioned above, of short, closely placed and aligned to each other and perpendicular to a diameter plane of the flame tube standing `water pipes is traversed, in the remaining passage cross-sections on the side of the water pipes Installed displacement body surrounded on all sides by the gas flow, through which a Uniform distribution of the flue gas flow over the entire pipe cross-section ensured will. By arranging these preferably plate-shaped displacement bodies the lateral flame tube walls are particularly effective for heat exchange used and thereby the cooling of the flue gases before entering the superheater promoted. At the same time, due to the even distribution of the flue gas flow, the Avoids the build-up of fly ash. Should be with low boiler load and deposits are formed at a correspondingly low smoke gas velocity if the boiler is heavily loaded, these will be removed and taken away by themselves.

Dank dieser Anordnung kann trotz geringer Länge des Flammrohres von etwa 5 bis 51/2 m und weniger die Wärmeausnutzung so wirksam gestaltet werden, daß die Temperatur der Rauchgase beim Austritt aus dem Flammrohr bis auf etwa 65o° herabgesetzt wird, so daß sie für den unmittelbar nachgeschalteten Überhitzer vollständig unschädlich ist.Thanks to this arrangement, despite the short length of the flame tube of about 5 to 51/2 m and less the heat utilization can be designed so effectively that the temperature of the flue gases as they exit the flame tube is reduced to around 65o ° is, so that it is completely harmless to the superheater immediately downstream is.

Zweckmäßig wird das Flammrohr so in den Kessel eingebaut, daß es ohne Schwierigkeiten gelöst und herausgezogen werden kann, indem es in bekannter Weise an den Kesselböden mittels Schrauben befestigt wird, die in gleichfalls bekannter Weise auf der Austrittsseite der Rauchgase durch einen Flanschring od. dgl. gegen Verbrennung geschützt werden können.The flame tube is expediently installed in the boiler in such a way that it is without Difficulties can be solved and extracted by doing it in known ways is attached to the boiler floors by means of screws, which are also known in Way on the exit side of the flue gases by a flange ring or the like. Against Combustion can be protected.

Ein Ausführungsbeispiel eines Flammrohrke-ssels nach der Erfindung ist in der Zeichnung in rein schematischer Form dargestellt und nachstehend an Hand dieser Zeichnung kurz beschrieben.An embodiment of a Flammrohrke-ssels according to the invention is shown in the drawing in a purely schematic form and below on hand briefly described in this drawing.

Fig. i zeigt einen Teillängsschnitt durch das hintere Ende des Kessels, Fig. 2 den dazugehörigen Querschnitt.Fig. I shows a partial longitudinal section through the rear end of the boiler, Fig. 2 shows the associated cross section.

Mit i ist das in bekannter Weise als Wellrohr ausgebildete Flammrohr bezeichnet, mit 3 der das Flammrohr umgebende zylindrische Wasserkessel. Unmittelbar hinter dem Flammrohr befindet sich der Überhitzerraum io, der von den aus -dein Flammrohr austretenden Rauchgasen durchströmt wird.With i is the flame tube designed in a known manner as a corrugated tube denotes, with 3 of the cylindrical kettle surrounding the flame tube. Direct behind the flame tube is the superheater room io, which is accessible from the -your Flue gases escaping from the flame tube is flowed through.

Das Flammrohr ist in seinem hinteren Ende 4 glatt zylindrisch gestaltet und hier von einer größeren Zahl enger Wasserrohre 5 durchsetzt, die in ihrem Hauptteil parallel zueinander und senkrecht zu einer Durchschnittsebene des Flammrohres gestellt sind und so eng nebeneinander liegen, daß nur verhältnismäßig schmale Zwischenräume für den Durchtritt der Rauchgase frei bleiben.The rear end 4 of the flame tube is designed to be smooth and cylindrical and here penetrated by a large number of narrow water pipes 5, which in their main part placed parallel to each other and perpendicular to an average plane of the flame tube and are so close together that only relatively narrow spaces remain free for the passage of the smoke gases.

Die Enden 6 dieser Wasserrohre sind so abgewinkelt, daß sie im wesentlichen senkrecht in die Wandung des Flammrohres münden. In den seitlich der äußeren Siederohre frei bleibenden Rohrquerschnitten sind als Gasv erdrängungskörper dienende plattenförmige Steine 7 eingebaut, wodurch eine gleichmäßige Wärmeabgabe der Rauchgase über den ganzen Rohrquerschnitt sichergestellt wird.The ends 6 of these water pipes are angled so that they are essentially Open vertically into the wall of the flame tube. In the side of the outer boiler pipes Pipe cross-sections that remain free are plate-shaped and serve as gas displacement bodies Stones 7 built in, whereby a uniform heat emission of the flue gases over the entire pipe cross-section is ensured.

Das Flammrohr ist an seinem vorderen und hinteren Ende mit radialen Flanschen versehen und mit Hilfe von Schrauben 8 mit den Kesselböden 9 verbunden.The flame tube is radial at its front and rear ends Provided flanges and connected to the boiler bottoms 9 with the aid of screws 8.

Claims

PATENT CLAIM: Flame tube boiler with a downstream superheater, in which the rear part of the short flame tube or the short flame tubes is traversed by a large number of narrow and narrow water pipes, which are parallel and in alignment with one another and perpendicular to a diameter plane of the flame tube and which face the sides of the Flame tube cross-section are angled so that their ends penetrate approximately perpendicularly through the wall of the flame tube, characterized in that displacement bodies (7) are built into the remaining passage cross-sections on all sides of the gas flow, through which a uniform distribution the flue gas flow is ensured over the entire pipe cross-section. Cited pamphlets: German Patent Nos. 3,340, 43,357 = 86 635, 129 243, 273 410, 3o6 886, 63 0 577, 645 341, 67 1 232, 684 241, 712 841; French patent her. 466,936; Dutch Patent No. 42 8.47; British Patent Nos. 18894/1907, I41532; Technical Monitoring, 1941, pp. 125/26; Health Engineer, 1941, p.9; Heat, 1938, no.51; Duhbel: Taschenbuch fd Maschinenbau, 1949 p. 37; Friedrich Harbig advertising sheet; Göschen Collection, Friedrich B ar th "The Steam Boilers" Vol. II, Ahb. 5.