DE924987C

DE924987C - Inclined tube chamber boiler

Info

Publication number: DE924987C
Application number: DEH7871A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl-Ing Hingst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-03-16
Filing date: 1951-03-16
Publication date: 1955-03-10

Description

Schrägrohrkammerkessel Die Erfindung bezieht sich auf einen Schrägrohrkammerkessel mit Strahlungsheizfläche und dieser im Zuge der Heizgase nachgeschalteter Berührungsheizfläche aus von Heizrohren durchzogenen .und an den Enden gruppen- oder bündelweise in Kammern zusammengefaßten Wasserrohren.Inclined tube chamber boiler The invention relates to an inclined tube chamber boiler with radiant heating surface and this downstream contact heating surface in the course of the heating gases from heating pipes traversed and at the ends in groups or bundles in chambers combined water pipes.

Die Erfindung besteht darin, daß bei stark gegen die Waagerechte geneigten Kesselrohren oberhalb der Rohrbündel durch das Kesselgehäuse ein dreieckförmiger hoher Raum gebildet ist und die Heizgase durch Lenkvorrichtungen im oberen Teil der Doppelrohrbündel quer zu diesen, im unteren Teil der Doppelrohrbündel dagegen nach Umlenken in dem oberen dreieckförmigen Raum wenigstens auf dem letzten Teil ihres Strömungsweges in der Längsrichtung der Rohrbündel geführt werden und dann durch die offenen Zwischenräume zwischen benachbarten Endkammern unter scharfer Umkehr ihrer Längsströmung oberhalb des Aschfallraumes in die inneren Heizrohre eintreten.The invention consists in that when strongly inclined to the horizontal Boiler tubes above the tube bundle through the boiler housing a triangular shape high space is formed and the heating gases through steering devices in the upper part the double tube bundle transversely to these, in the lower part of the double tube bundle on the other hand after deflection in the upper triangular space at least on the last part their flow path are guided in the longitudinal direction of the tube bundle and then through the open spaces between adjacent end chambers under sharp Reversal of their longitudinal flow above the ash fall space in the inner heating pipes enter.

Bekannt ist ein Schrägrohrkammerkessel aus von Heizrohren durchzogenen Wasserrohren mit Lenkvorrichtungen für die Heizgase und nachgeschaltetem Überhitzer, bei dem die Heizgase am unteren Ende des Rohrbündels umgelenkt werden. Es handelt sich hierbei um einen ausgesprochenen Schrägrohrkessel, dessen Doppelrohre nur wenig gegen die Waagerechte geneigt sind. Bei einem solchen Schrägrohrkessel stellt sich der Nachteil ein, daß sich auf den von oben durch die Heizgase beaufschlagten, schwach geneigten Doppelrohren starke Ansammlungen von Staub od. dgl. ergeben, durch die die Heizwirkung schon nach kurzer Betriebszeit stark beeinträchtigt wird. Hinzu kommt noch ein weiterer Umstand, der die Ablagerung von Staub und Asche auf den Rohroberflächen sehr begünstigt Die Führung der Heizgase ist nämlich derart, 'daB sie sich in den beiderseits einer Trenn- oder Lenkwand liegenden Teilen des Rohrbündels quer zur Längsrichtung der Rohre bewegen müssen. Dabei werden die Rohre in dem zweiten oder unteren Teil des Rohrbündels in Richtung von oben nach unten beaufschlagt, so daß die starke Ablagerung von Flugasche od. dgl. auf den Oberflächen der Rohre und nicht erst hinter dem Kessel bei der Umkehr derStrömungsrichtung der Heizgase erfolgt. Zudem ist bei diesem vorbekannten Schrägrohrlces.s,e4 zur Durchführung der Umlenkung der Heizgase von den Wasserrohren zu den .inneren Heizrohren- eine zweifache Umkehrkammer erfor:derli.ch, und zwar eine unmittelbar unterhalb des zweiten Rohrbün@delteiles und eine zweite Umkehrkammer an der Stirnseite vor ,den hinteren Wasserkammern .der Kesselrohre.An inclined tubular chamber boiler is known from which heating pipes are traversed Water pipes with steering devices for the heating gases and downstream superheater, in which the heating gases are deflected at the lower end of the tube bundle. It deals This is a downright inclined tube boiler with only a few double tubes are inclined to the horizontal. In such an inclined tube boiler it arises the disadvantage that the heating gases acted upon from above, weak inclined double pipes or strong accumulations of dust. The like. Result through the the heating effect is severely impaired after a short period of operation. In addition There is yet another circumstance which is the deposition of dust and ashes on the body Pipe surfaces very favored The management of the heating gases is namely in such a way that they are located in the parts lying on both sides of a partition or steering wall of the tube bundle must move transversely to the longitudinal direction of the tubes. The Pipes in the second or lower part of the tube bundle in a top-to-bottom direction acted upon below, so that the heavy deposit of fly ash or the like. On the Surfaces of the pipes and not just behind the boiler when the direction of flow is reversed the heating gases takes place. In addition, this previously known inclined tube.s, e4 zur Implementation of the diversion of the heating gases from the water pipes to the .inner heating pipes a double reversal chamber is required: derli.ch, one immediately below of the second Rohrbün @ delteiles and a second reversal chamber on the front , the rear water chambers. of the boiler tubes.

Bei einem anderen bekannten Schrägrohrkammerkessel mit von Heizrohren durchzogenen Wasserrohren, die stark gegen die Waagerechte geneigt sind, durchströmen die Heizgase wie bei dem erstgenannten Schrägrohrkessel die Rohrbündel nur in der Querrichtung. Sie müssen dann zweimal umgelenkt werden, ehe sie am unteren Ende des Kessels in die inneren Heizrohre eintreten. Es sind also auch hier umfangreiche Umlenkräume notwendig, und es fehlen der hohe dreieckförmige Raum oberhalb der Rohrbündel und die eigenartige Führung der Heizgase auf dem letzten Teil des Kessels.In another known inclined tube chamber boiler with heating pipes traversed water pipes, which are strongly inclined to the horizontal, flow through the heating gases, as in the case of the first-mentioned inclined tube boiler, the tube bundle only in the Transverse direction. They then have to be redirected twice before they reach the lower end of the boiler enter the inner heating pipes. So there are extensive ones here too Deflection spaces are necessary and the high triangular space above the tube bundle is missing and the peculiar routing of the heating gases on the last part of the boiler.

Die an sich bekannten Doppelrohre mit starker Neigung gegen die Waagerechte wirken zwar einer Ablagerung von Flugasche auf den Rohroberflächen entgegen. Durch die vorliegende Erfindung wird jedoch eine weitere Verbesserung in dieser Hinsicht angestrebt. Es ergibt sich nämlich eine weitere Verminderung der Aschenablagerung auf den Rohren durch die Führung der Heizgase in der Längsrichtung der Rohre mindestens auf dem letzten Teil des Heizgasweges. Und schließlich wird die Abscheidung der Flugasche an einer hierfür besonders geeigneten Stelle, nämlich oberhalb des Aschfallraumes, durch die scharfe Ablenkung der Heiiga:se am unteren Ende der Heizrohre noch begünstigt. Hinzu kommt noch der Vorteil, daß am unteren Ende des Kessels eine besondere Umkehrkammer zum Umlenken der Heizgase vermieden wird.The well-known double pipes with a strong incline against the horizontal counteract a deposit of fly ash on the pipe surfaces. By however, the present invention becomes a further improvement in this regard aimed at. This is because there is a further reduction in ash deposition on the pipes by guiding the heating gases in the longitudinal direction of the pipes at least on the last part of the heating gas path. And finally, the deposition will be the Fly ash at a particularly suitable location, namely above the ash waste chamber, favored by the sharp deflection of the heat at the lower end of the heating pipes. There is also the advantage that there is a special reversing chamber at the lower end of the boiler to divert the hot gases is avoided.

Eine etwaige Verringerung des Wärmeüberganges an den Teilen der Rohre, wo von der Querströmung der Heizgase abgewichen wird, kann im allgemeinen als ausgeglichen gelten durch die bessere Heizleistung. der von Flugasche u. dgl. frei gehaltenen Rohroberflächen.A possible reduction in the heat transfer to the parts of the pipes, where there is a deviation from the cross flow of the heating gases, can generally be considered to be compensated apply due to the better heating performance. those kept free from fly ash and the like Pipe surfaces.

Die Zeichnung zeigt in vereinfachter Darstellung eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in einem senkrechten Schnitt durch die Kesselanlage.The drawing shows a simplified representation of an example Embodiment of the subject matter of the invention in a vertical section through the Boiler system.

Die Hauptheizfläche des Dampfkessels wird durch Doppelrohre i und 2 gebildet, die etwa konzentrisch zueinander angeordnet sind und in ihren Ringräumen das Kesselwasser aufnehmen. Die unteren Enden der Rohre i, 2 sind durch Wasserkammern 3 und die oberen Enden durch Dampf-Wasser-Kammern 4 zu Bündeln oder Gruppen zusammengefallt. Die unteren Kammern 3 sind zur Bildung von Durchtrittsgasen für die Heizgase in entsprechenden Abständen nebeneinander verlegt oder auch in der Höhe versetzt zueinander angeordnet. Die oberen Kammern q. bilden dagegen eine einigermaßen gasdichte Decke, um den Austritt der Gase an dieser Stelle zu verhindern und deren Übertreten nach dem Raum 6 zu sichern. Zu diesem Zweck können die Zwischenräume zwischen benachbarten Kammern q. durch besondere Körper abgedeckt werden, oder die entsprechend breiter ausgeführten Kammern ¢ können dicht nebeneinandergelegt werden. Die Rohre i, 2 sind gemäß der Erfindung mit erheblich größerer Neigung gegen die Waagerechte verlegt, z. B. etwa q.5° und mehr, als es bei den üblichen Schrägrohrkesseln der Fall ist. Wie sich aus der Zeichnung ergibt, entstehen bei dieser Anordnung der Rohre unterhalb und oberhalb der Rohrpakete dreieckförmige Räume 5 und 6. Der Raum 5 dient als Brennraum des Kessels, der durch die erste Reihe der Rohre i, 2 und durch strahlungsbeheizte Wandrohre 7 begrenzt wird. Zwischen den unteren Enden der Rohre i, 2 und 7 befindet sich der Feuerrost B. In dem oberen dreieckförmigen Raum 6 ist die Heizfläche 9 eines Dampfüberhitzers od. dgl. untergebracht.The main heating surface of the steam boiler is provided by double pipes i and 2 formed, which are arranged approximately concentrically to one another and in their annular spaces absorb the boiler water. The lower ends of the tubes i, 2 are through water chambers 3 and the upper ends collapsed into bundles or groups through steam-water chambers 4. The lower chambers 3 are for the formation of passage gases for the heating gases in appropriate distances next to each other or also offset in height to each other arranged. The upper chambers q. on the other hand form a somewhat gas-tight ceiling, to prevent the gases from escaping at this point and to prevent them from being exceeded to secure the room 6. For this purpose, the spaces between adjacent Chambers q. be covered by special bodies, or correspondingly wider Executed chambers ¢ can be placed close to one another. The tubes i, 2 are laid according to the invention with a significantly greater inclination to the horizontal, z. B. about q.5 ° and more than is the case with the usual inclined tube boilers. As can be seen from the drawing, with this arrangement, the tubes are created below and above the tube stacks triangular spaces 5 and 6. Space 5 serves as a combustion chamber of the boiler, which is heated by the first row of tubes i, 2 and by radiation Wall pipes 7 is limited. Located between the lower ends of tubes i, 2 and 7 the fire grate B. In the upper triangular space 6 is the heating surface 9 a steam superheater or the like.

Der Wasserumlauf im Kessel vollzieht sich von den als Steigrohre wirkenden Rohren i und 7 über die oberen Dampf-Wasser-Kammern q. durch Verbindungsrohre io nach der Dampftrommel ii und von dieser durch vorteilhaft unbeheizte Fallrohre 12 zu den unteren Wasserkammern 3, aus denen sich das Wasser auf die Rohre i und über eine Kammer 13 und Verbindungsrohre 1q. auf die Wandstrahlungsrohre 7 verteilt. Aus der Obertrommel i i kann durch einen Stutzen 15 Sattdampf entnommen und durch eine Leitung 16 dem Überhitzer 9 Dampf zugeführt werden, der nach der Überhitzung durch einen Stutzen 17 nach der Verwendungsstelle abgeleitet wird. In dem Steilrohrbündel i, 2 ist eine winkelförmige Lenkwand 18, i9 angebracht, um die Heizgase zu zwingen, die Wasserrohre i im wesentlichen im Querstrom zu beaufschlagen.The water circulation in the boiler takes place from the riser pipes Pipes i and 7 via the upper steam-water chambers q. through connecting pipes ok after the steam drum ii and from this through advantageously unheated downpipes 12 to the lower water chambers 3, which make up the water on the pipes i and over a chamber 13 and connecting pipes 1q. distributed on the wall radiation tubes 7. From the upper drum i i can take 15 saturated steam through a connection and through a line 16 is supplied to the superheater 9 steam, which after superheating is derived through a nozzle 17 after the point of use. In the vertical tube bundle i, 2 an angular steering wall 18, i9 is attached to force the heating gases, to act on the water pipes i essentially in cross-flow.

Die vom Rost 8 aufsteigenden Heizgase treten entsprechend den eingezeichneten Pfeilen in den oberen Teil des Rohrbündels i, 2 ein, werden durch die. Lenkwand i9 in den oberen dreieckförmigen Raum 6 zur Beheizung der Überhitzerheizfläche 9 umgelenkt, beaufschlagen dann den unteren Teil der Wasserrohre i, kehren unterhalb der Kammern 3 über dem Aschfallraum 2o um und durchziehen die inneren Heizrohre 2,. aus denen sie dann durch den Gasabzug 21 entweichen, in dem noch weitere Heizfläche 22 zum Vorwärmen von Speisewasser oder Verbrennungsluft untergebracht ist.The heating gases rising from the grate 8 occur as shown Arrows in the upper part of the tube bundle i, 2 a, are indicated by the. Steering wall i9 in the upper triangular space 6 for heating the superheater heating surface 9 deflected, then act on the lower part of the water pipes i, sweep underneath the chambers 3 above the ash fall space 2o and pull through the inner heating pipes 2 ,. from which they then escape through the gas vent 21, in which there is still another heating surface 22 is housed for preheating feed water or combustion air.

Der Kessel gemäß der Erfindung läßt sich sowohl, wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, mit besonderer Feuerung wie auch als Abhitzekessel ausführen.The boiler according to the invention can be used both as in the one shown Embodiment, run with a special furnace as well as a waste heat boiler.

Wie sich aus einer Betrachtung des Zeichnungsbeispiels ergibt, ermöglichen die steil gestellten Doppelrohre einen besonders gedrängten, raumsparenden ..Aufbau des Kessels bei besonders geringem Grundflächenbedarf. Die günstige Raumausnutzung ergibt sich hauptsächlich dadurch, daß die Heizgase im wesentlichen den gleichen Kesselraum zweimal durchströmen, und zwar einmal außerhalb und dann innerhalb der ringförmigen Heizflächen. Dabei läßt sich der Strömungsquerschnitt für die Heizgase deren Volumenänderung während ihrer Wärmeabgabe gut anpassen.As can be seen from a consideration of the drawing example, enable the steeply placed double tubes create a particularly compact, space-saving structure of the boiler at especially small footprint. The cheap one Space utilization results mainly from the fact that the heating gases are essentially flow through the same boiler room twice, once outside and then within the annular heating surfaces. The flow cross-section can be for the heating gases adjust their volume change well during their heat emission.

Die Rostfläche und damit auch die Rostbelastung des Kessels läßt sich, ohne den geschlossenen Aufbau des Kessels zu stören, in weiten Grenzen ändern, so daß der Kessel auch den verschiedenartigen Eigenschaften der verfügbaren Brennstoffe angepaßt werden kann.The grate surface and thus the grate load on the boiler can be Change within wide limits without disturbing the closed structure of the boiler, like this that the boiler also takes account of the diverse properties of the fuels available can be customized.

Die Auflösung des Ringrohrbündels in nebeneinanderliegende, durch Sammelkammern verbundene Rohrelemente erlaubt einen Aufbau von Kesseln mit verschieden großen Heizflächen aus gleichen Rohrelementen und, wie gesagt, eine Anpassung an gegebene Rostabmessungen.The dissolution of the ring tube bundle into adjacent, by Pipe elements connected to collecting chambers allow a construction of boilers with different large heating surfaces from the same pipe elements and, as I said, an adaptation to given grate dimensions.

Claims

PATENT APPLICATION II: Inclined tube chamber boiler with radiant heating surface and this in the course of the heating gases downstream contact heating surface from heating pipes traversed and combined at the ends in groups or bundles in chambers Water pipes, characterized in that when strongly inclined to the horizontal Boiler tubes (r, 2) above the tube bundle through the boiler housing a triangular shape high room is formed and the heating gases through steering devices (z8, z9) in the upper Part of the double tube bundle (z, 2) transversely to these, in the lower part of the double tube bundle on the other hand, after deflection in the upper triangular space, at least in the last Part of their flow path are guided in the longitudinal direction of the tube bundle and then through the open spaces between adjacent end chambers (3) below sharp reversal of their longitudinal flow above the ash fall chamber (2o) into the inner one Enter the heating pipe (s). Referenced publications: German patent specification No. 26 563; British Patent No. 9988, dated 1899; U.S. Patent No. 1917 66d ..