DE974787C

DE974787C - Strahlungsdampferzeuger

Info

Publication number: DE974787C
Application number: DED17193A
Authority: DE
Inventors: Johann Koelling
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1952-04-22
Filing date: 1952-04-22
Publication date: 1961-04-27

Description

Strahlungsdampferzeuger Die Erfindung betrifft einen Strahlungsdampferzeuger mit vor dem aufsteigenden Strahlungsraum angeordnetem niedrigem Brennraum, der mit Hilfe von Fallrohren am oberen Ende des Kesselgerüstes aufgehängt ist, und besteht darin, daß die Brennkammer auf einem Tragrost gelagert ist, der einerseits auf einer Untertrommel aufliegt, die an den Steigrohren des Strahlungsraumes hängt, und der andererseits von den in an sich bekannter Weise als lotrechte Sammler größeren Durchmessers ausgebildeten Fallrohren getragen wird.
Der Brennraum des Strahlungsdampferzeugers wird um so kleiner, je höher die Brennkammertemperatur ist, der Strahlungsraum dagegen um so größer, damit die hohen Temperaturen durch Abstrahlung abgebaut werden können. Es ist bekannt, solche Anordnungen in der Weise abzustützen, daß die Kühlrohre der Seitenwandflächen oder deren obere Sammler mittels Anker an den oberen Querträgern des Kesselgerüstes aufgehängt sind. Der trichterförmige Boden wird dabei von den verlängerten Wandrohren gebildet, während annähernd waagerechte Böden von einem aus Profileisen bestehenden Tragrost getragen werden, dessen Träger sich auf die unteren Verteiler der Kühlrohrwände abstützen. Auf diese Weise wird erreicht, daß sich das ganze Rohrsystem beim Anwärmen nach unten ausdehnen kann, ohne daß größere Längenunterschiede auftreten. Einem solchen sich frei dehnenden Rohrsystem muß bei natürlichem Wasserumlauf das Wasser durch Rohre zugeführt werden, welche so elastisch sind, daß die Wärmedehnung des Steigrohrsystems nicht behindert wird. Daher ist bei Dampferzeugern, bei denen die Obertrommel durch zwei oder mehrere als lotrechte Sammler größeren Durchmessers ausgebildete Fallrohre mit einer unteren Trommel verbunden ist, diese durch elastisch ausgebildete Rohre mit den Verteilern der Kühlrohrwände verbunden. Es ist jedoch auch bekannt, die Brennkammer von Fallrohren tragen zu lassen, indem die lotrechten Steigrohre an Biegestellen mit den benachbarten Fallrohren verbunden sind, wodurch diese als Traganker wirken.
Bei diesen bekannten Anordnungen ist das Bestreben erkennbar, möglichst viele Rohre zum Tragen heranzuziehen und auf Zug in Achsrichtung zu beanspruchen. Es gibt jedoch Brennkammerformen, bei welchen die waagerechtenAbmessungen überwiegen oder die Kühlrohre so gebogen sind, daß die bekannten Methoden der Aufhängung nicht oder nur mit erhöhtem Kostenaufwand anwendbar sind. Bei solchen Bauformen wird gemäß der Erfindung die Brennkammer nicht in ihren einzelnen Bauteilen an Kesselrohren aufgehängt, sondern als Ganzes auf einem Tragrost gelagert, der einerseits auf einer von den Steigrohren des Strahlungsraumes getragenen Untertrommel aufliegt und der andererseits von den Fallrohren getragen wird, welche in an sich bekannter Weise als lotrechte Sammler größeren Durchmessers ausgebildet sind.
Der große Wandquerschnitt der Sammelfallrohre erlaubt es, ohne Verstärkung der Wand verhältnismäßig große Gewichte an ihnen zu befestigen. Dieses Verhältnis wird um so günstiger, je höher der Dampfdruck ist, da die Druckbeanspruchung in Achsrichtung nur halb so groß ist wie in Umfangrichtung. Die untereinander gleiche Ausführung der Sammelfallrohre bedingt auch die Gleichheit der Aufhängeanker und somit eine völlig gleiche Ausdehnung der Aufhängeelemente. Da die Fallrohrsammler in der Regel in unmittelbarer Nähe der Obertrommel angeordnet sind und diese zur Vermeidung ungünstigerLastverteilung gewöhnlich in der Nähe der Hauptstützen des Kesselgerüstes liegt, wird durch die vorgeschlagene Lösung das Gewicht der Brennkammer in günstigster Weise auf das Kesselgerüst übertragen.
Schutz wird nur für die Kombination der Merkmale des Patentanspruchs i allein oder in Verbindung mit den Merkmalen des Patentanspruchs :2 beansprucht.
Ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Strahlungsdampferzeuger ist in der Abbildung im Schnitt längs der lotrechten Symmetrieebene dargestellt.
Der Dampferzeuger umfaßt die Zyklonmuffel i, den Nachbrennraum 2, den Strahlungsraum 3, den Übergangszug 4, den Berührungszug 5. Die Wände der Räume i, 2, 3 werden von den Verdampferrohren gebildet, welche von der Untertrommel 6 ausgehen und in die Obertrommel ? einmünden. Von der Obertrommel 7 gehen mehrere Gruppen von elastischen Rohren 8 aus, welche in mehrere im Bild hintereinanderliegende lotrechte Sammlerg einmünden. Deren untere Enden sind durch entsprechende Gruppen waagerechter Rohre io mit der Untertrommel 6 verbunden.
Von der Untertrommel 6 geht eine Rohrgruppe ii aus, welche die Rückwand des Strahlungsraumes 3 bildet. Ihre Rohre münden in einen Zwischensammler i2 und verlaufen in gelockerter Anordnung als Kühlrost vor dem Zug 4 zur Decke und zur Trommel 7. Zwei andere Gruppen 13 von Rohren, wovon im Schnittbild nur eine zu sehen ist, verbinden die Untertrommel 6 mit den Seitenwandverteilern 14, von denen die Seitenwandkühlrohre 15 ausgehen. Diese münden nach Durchstoßen der Decke des Strahlungszuges 3 mit waagerechten Abbiegungen in die Kesseltrommel 7. Eine andere von der Untertrommel 6 ausgehende Gruppe 16 von Rohren bildet den Schlackenfangrost 17, verläuft als Vorderwand des Strahlungszuges 3 weiter und mündet dann ebenfalls in die Kesseltrommel?. Eine weitere Rohrgruppe 18 geht von der Untertrommel 6 aus, bildet den Boden des Nachbrennraumes 2 sowie dessen Vorderwand und Decke und fügt sich dann zwischen Rohre 16 ein, parallel mit ihnen längs der Vorderwand des Strahlungsraumes 3 und zur Obertrommel ? verlaufend. Zwei symmetrisch ausgebildete Rohrgruppen ig führen von der Untertrommel 6 zu den Verteilern 2o, von denen ausgehend, zwei halbkreisförmig gebogene Rohrgruppen 21 die Zyklonmuffel i bilden. Sie münden in den Sammler 22, von dem Steigrohre 23 ausgehen, welche in einen Zwischensammler 24 einmünden. Von diesem verlaufen Steigrohre 25 parallel zur Stirnwand des Raumes 3 zur Obertrommel 7. Besondere Rohrführungen, etwa zur Bildung der Austrittsdüse 26 der Muffel i, werden durch Abbiegen und gegebenenfalls Vermehren oder Vermindern mittels Gabelung aus den benachbarten Rohrgruppen abgeleitet.
Der Übergangszug 4 ist mit Rohrtafeln 27 des Überhitzers versehen, welche mit großem Abstand voneinander (etwa 40o bis iooo mm) und parallel zur Strömungsrichtung der Gase angeordnet sind. In dem Berührungszug 5, der mit einem absteigenden und einem aufsteigenden Teil ausgeführt ist, sind im Gasstrom hintereinander angeordnet die Überhitzergruppen 28 und 2g, der Zwischenüberhitzertei13o, dieüberhitzergruppe3i undderzweite Teil 32 des Zwischenüberhitzers. Es folgen der Platten-Lufterhitzer 33, 34, der Speisewasservorwärmer bzw. Verdampfer 35, die Platten-Luftvorwärmer 36, 37 und der Röhren-Luftvorwärmer 38. Die Rohre der Überhi.tzergruppen 28, 29 können bei Bedarf mit größerer Breitenteilung angeordnet werden als die nachfolgenden. Gegebenenfalls kann dem Schottenüberhitzer 27 im Gasstrom noch eine Überhitzergruppe 45 vorgeschaltet sein, welche ebenfalls aus parallelen, von der Decke herabhängenden Rohrtafeln gebildet wird.
Die Unterstützung der Muffel und gegebenenfalls des Bodens des Nachbrennraumes geschieht durch einen aus Profileisen bestehenden Tragrost 39, welcher sich mit Trägern 40 auf an den Fallrohreng befestigten Konsolen 41 abstützt und unter Zwischenlage von Ausgleichsstücken 42 auf der Untertrommel 6 aufliegt. Die Auflagerung kann auch mit Hilfe von zwischengeschalteten Ausgleichfedern geschehen. Bei Anwendung mehrerer nebeneinander angeordneter Muffeln ändert sich an der grundsätzlichen Anordnung nichts, es erfolgt nur die räumliche Anpassung.
Das Gewicht der Kesseltrommel 7 sowie der Fallrohre g, der Muffeln, des Nachbrenn- und des Strahlungsraumes wird mit Hilfe von Ankern 43 so auf das Gerüst 44 übertragen, daß die Teile frei hängend im Gerüst schweben. Da die Fallrohre 9 jedoch nur das vordere Ende des Tragrostes 39 abstützen, ist es erforderlich, die Trommeln 6, auf welcher das hintere Ende des Tragrostes 39 aufgelagert ist, ebenfalls aufzuhängen. Dies erfolgt mit Hilfe von Steigrohren, die in bekannter Weise an ihrem oberen Ende mit Hilfe von kurzen Ankern an den Trägern 44 hängen.
Die Nachheizfläche kann in gleicher Weise aufgehängt werden, es kann jedoch der ganze Zug auch, wie dargestellt, unten auf das Kesselgerüst abgestützt werden, in welchem Falle jedoch etwa zwischen den Heizflächen 29 und 30 ein in der Abbildung nicht dargestellter Dehnungsausgleicher eingeschaltet werden muß.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Strahlungsdampferzeuger mit vor dein aufsteigenden Strahlungsraum angeordnetem niedrigem Brennraum, der mit Hilfe von Fallrohren am oberen Ende des Kesselgerüstes aufgehängt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer und gegebenenfalls der Boden des Nachbrennraumes auf einem Tragrost gelagert sind, der einerseits auf der Untertrommel aufliegt, die an den Steigrohren des Strahlungsraumes hängt, und der andererseits von den in an sich bekannter Weise als lotrechte Sammler größeren Durchmessers ausgebildeten Fallrohren getragen wird.
2. Strahlungsdampferzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die lotrechten Sammler durch mehrere federnde, annähernd waagerechte Rohre kleineren Durchmessers an ihrem oberen Ende mit der oberen und an ihrem unteren Ende mit der unteren Kesseltrommel verbunden sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 630 395, 733 967; deutsche Patentanmeldung D 9o534 X/13 a; Auszüge deutscher Patentanmeldungen, 1948, Bd. g, S. 4; französische Patentschrift Nr. 969852,; USA.-Patentschriften Nr. 2 293 040, 2 330 240, 2 416 462; Zeitschrift VDI, 1954 S. 395 bis 397; Transactions of the American Society of Mechanicals Engineers, 1949, S. 733, Fig. 7; Boilers and Combustion, 1941, S. 45, Fig. ig.