DK172933B1 - Gennemstrømningsdampgenerator - Google Patents

Description

i DK 172933 B1

Opfindelsen angår en gennemstrømningsdampgenerator ifølge indledningen til patentkrav 1.

En sådan gennemstrømningsdampgenerator er allerede kendt. Overgangen fra rørene i rørvæggene i den nedre del i gastrækket til rørene i rørvæg-5 gene i den øvre del kan enten ske direkte, idet fx. tre rør i den øvre del er tilsluttet til et rør i den nedre del, eller indirekte via en samler, til hvilken både rørene i den nedre og rørene i den øvre del er tilsluttet.

Ved drift af en sådan gennemstrømningsdampgenerator kan især de af brænderne i gennemstrømningsdampgeneratoren stærkt opvarmede rør i den io nedre del af gastrækket ved deres udgangssteder til rørene i den øvre del eller til samleren på grund af uundgåelige opvarmningsforskelle udvise ganske v*. sentlige temperaturforskelle. Da rørene i rørvæggene er svejset gastæt indbyr„ des på langs, fører disse temperaturforskelle til kraftige varmespændinger j rørvæggene i gastrækket, hvilket kan føre til rørrevner, is Til grund for opfindelsen ligger den opgave at tilvejebringe en afhja*]p.

ning her og at undgå sådanne rørrevner som følge af for store varmespændin. ger.

Til løsning af denne opgave har en gennemslrømningsdampgenerator ap den indledningsvis nævnte art ifølge opfindelsen de i den kendetegnende del a f 20 krav 1 anførte ejendommeligheder.

Ved begrænsningen af højden af den nedre del af gastrækket i denne gennemstrømningsdampgenerator begrænses også varmeoptagelsen for rør„ væggene i denne nedre del. Derfor fører rørene i den nedre del af gastrækket overvejende våddamp ved udgangsstederne til rørene i den øvre del eller tjj 25 den mellemkoblede samler. En yderligere opvarmning af enkelte rør i den ned re del i gastrækket fører derfor kun til en forstærket dampdannelse i disse rør men ikke til dannelse af varmdamp med store temperaturer, således at der j hvert fald kun kan optræde små varmespændinger i rørvæggene i den nedre del af gastrækket.

jo Da antallet af til strømningen parallelt koblede rør i rørvæggene på den øvre del af gastrækket i reglen er større end i rørvæggene i den nedre del, e r massestrørntætheden, som er et mål for strømningshastigheden for dampen, j rørvæggene i den øvre del og dermed også friktionstryktabet i disse rørvægge, ne mindre end i rørvæggene i den nedre del i gastrækket. Som følge af he js grænsningen af højden i den nedre del af gastrækket er friktionstryktabet der for også begrænset i de til rørvæggene i den nedre del i gastrækket hørende rør. Det betyder, at friktionstryktabet i rørene i rørvæggene på gastrækket som r 2 DK 172933 B1 helhed er lavt. Derfor er det til denne gennemstrømningsdampgenerator kun - nødvendigt med fødevandspumper med en tilhørende lille ydelse, hvorved der fremkommer en god virkningsgrad for et kraftværk, i hvilket gennemstrømningsdampgeneratoren anvendes.

5 Hvis rørene i den nedre del af gastrækket er tilsluttet umiddelbart til rø rene i den øvre del, opnås der som følge af begrænsningen af højden i den nedre del af gastrækket også en udligning af massestrømmen gennem rørene i rørvæggene i gastrækket.

De skråt stigende anbragte rør i rørvæggene i den nedre del af gastræk-io kel kan kun optage små vægtkræfter. Derfor skal der til sådanne rørvægge som regel anvendes lodrette bærebånd af jern på ydersiden, til hvilke de enkelte rør i rørvæggene i den nedre del af gastrækket er fastsvejsel. Som følge af den begrænsede højde i den nedre del af gastrækket i gennems trømningsdampge-neratoren kan længden og tværsnittet af disse bærebånd samt også antallet af is svejsesteder begrænses. Dette begrænser også fremstillings- og monteringsop- buddet og dermed omkostningerne til gennemstrømningsdampgeneratoren.

Palentkravene 2 til 5 angår hensigtsmæssige videreudformninger af genstanden for krav 1, hvormed varmespændingeme og dermed rørrevnerne i rørvæggene i gastrækket endnu bedre undgås.

20 Genstanden for patentkrav 6 bevirker en lav vægtemperatur for rørene i rørvæggene i den øvre del af gastrækket i gennemstrømningsdampgeneralo-ren. Derfor er disse rørvægge også tilpasset den store varmeindstråling, som de på grund af den begrænsede højde i den nedre del af gastrækket er udsat for.

Opfindelsen og dens fordele forklares nærmere ved hjælp af tegningen zj og udførelseseksempler. På tegningen viser: fig. 1-4 stærkt skematiserede længdesnit gennem gennemstrømningsdampgeneratoren ifølge opfindelsen, fig. 5 et længdesnit gennem et rør i rørvæggene i gennem- 3o strømningsdampgeneratoren ifølge fig. 1 - 4, fig. 6 et tværsnit af røret ifølge fig. 5, og fig. 7 vand-dampkoblingsskemaet for gennemstrømnings dampgeneratoren ifølge Fig. 1 - 4 stærkt skematiseret.

• 35 Gennemstrømningsdampgeneratoren ifølge fig. 1 til 3 har to lodrette gas- træk 2 og 3, der foroven er forbundet indbyrdes ved hjælp af et vandret gas- i 3 DK 172933 B1 træk 4. Gennemstrømningsdampgeneratoren ifølge fig. 4 har kun et enkelt lodret gastræk 2.

De lodrette gastræk 2 har forneden en tragtformet bund 5, således som det er normalt for kulfyrede dampgeneratorer. Bunden Skan imidlertid også være i udført plan, således som det er normalt for gas- eller oliefyrede dampgenerato-rer. De lodrette gastræk 3 ifølge fig. I · 3 har ved bunden en røggasudtræd-ningsåbning 6. Denne røggasudtrædningsåbning 6 befinder sig ved gennemstrømningsdampgeneratoren ifølge fig. 4 for oven ved det enkelte lodrette gastræk 2.

ίο Det lodrette gastræk 2 har en nedre del 7, hvis nedre ende er begrænset af bunden 5, og som har en højde H i lodret retning.

Ved den nedre del 7 anbringes brænderne 8 til det fossile brændsel, fx. kul. Endvidere befinder der sig inden for det lodrette gastræk 3 i gennemstrømningsdampgeneratoren ifølge fig. 1 varmeflader 9. Ved gennemstrømis ningsdampgeneratoren ifølge fig. 2 er sådanne varmeflader 9 ikke kun anbragt inden i det lodrette gastræk 3, men også inden i det vandrette gastræk 4. Gennemstrømningsdampgeneratoren ifølge fig. 3 har sådanne varmeflader 9 ikke blot i det lodrette gastræk 3 og i det vandrette gastræk 4, men også i det lodrette gastræk 2, medens gennemstrømningsdampgeneraloren ifølge fig. 4 kun 2o har sådanne varmeflader 9 foroven i det lodrette gastræk 2.

Det lodrette gastræk 2 har endvidere en øvre del 10, som ved gennemstrømningsdampgeneratoren ifølge fig. 1 er begrænset ved sin øvre ende ved den øvre tværvæg II i gastrækket 2, ved gennemstrømningsdampgeneratoren ifølge fig. 2 med en tværsnitsindsnævring 12, som er dannet ved hjælp af et i 23 gastrækket 2 indragende fremspring 13 i en sidevæg i gastrækket 2, og ved gennemslrømningsdampgeneratorne ifølge fig. 3 og 4 ved hjælp af en underkant 14 i varmeflademe 9.

I den nedre del 7 med højden H dannes det lodrette gastræk 2 ved hjælp af gastætte rørvægge, hvis rør 15 er anbragt skråt stigende. Disse rør 15 kan jo imidlertid også være anbragt skiftevis skråt stigende og vandret. I den øvre del 10 er det lodrette gastræk 2 derimod dannet af gastætle rørvægge, hvis rør 16 e r anbragt lodret. Til et skråt stigende rør 15 i rørvæggene i den nedre del 7 af gastrækket 2 er der fx. tilsluttet tre lodrette rør 16 i rørvæggene i den øvre del 10 i gastrækket 2. Den nedre del 7 og den øvre del 10 i gastrækket 2 har en total-35 højde L.

Til undgåelse af varmespændinger især i rørvæggene i den nedre del 7 af gastrækket 2 andrager højden H af denne nedre del 7 for trinvis 70% af total- 4 DK 172933 B1 højden L af delene 7 og 10 i dette gastræk 2. Højden H kan også på gunstig måde andrage 65, 60, 55 eller endda kun 50% af totalhøjden L. Jo mindre denne procentsats er, desto mindre er varmespændingerne i rørvæggene i den nedre del 7 i gastrækket 2. Procentsatsen af højden H i den nedre del 7 i gastrækket 2 e r j begrænset nedadtil først og fremmest af brænderarrangementet, da rørene 15 omkring brænderne opvarmes meget stærkt, og den skrå anbringelse af rør ene 15 muliggør en særlig god køling.

Fig. 5 og 6 gør det tydeligt, at rørene 16 i rørvæggene i den øvre del 10 i gastrækket 2 hensigtsmæssigt har spiralagtigt anbragte inderribber 17. Våd-lo damp, som strømmer fra rørene 15 i rørvæggene i den nedre del 7 i gastrækket ind i rørene 16 svarende til fig. 5 og 6, er i disse rør 16 underkastet en centrifu galkraft, således at dens vanddel overvejende samler sig på indersiden af rørene 16. Denne vanddel forstærker dér kølingen af rørene 16, således at disse rør 16 uden videre kan optage den store varmeindstråling fra det indre af gastræk η ket 2, som de er underkastet på grund af den lave højde H af den nedre del 7 i dette gastræk 2.

I vand-dampkoblingsskemaet i gennemstrømningsdampgeneratoren ifølge fig. 7 er en fødevandsforvarmer-varmeflade 22 tilsluttet til en fødevands-pumpe 21. Til fødevandsforvarmer-varmefladen 22 er der koblet en fordamper- 2o flade 23 i serie, som med sin dampudtrædningsledning er til koblet til en oftest lodret anbragt vandudskillelsesflaske 24. Fra den øvre ende af denne vandudskillelsesflaske 24 fører en dampudtrædningsledning til overhedervarmefla-derne 25. Ved den nedre ende er vandudskillelsesflasken 24 forsynet med e n vandbortledning 26, som fører til en fødevands- eller en afspændingsbeholder is eller er forsynet med en cirkulationspumpe, som munder ud mellem fødevandsforvarmer-varmefladen 22 og fordamperfiaden 23 eller mellem fødevandspum-pen 21 og fødevandsforvarmer-varmefladen.

Rørvæggene i begge dele 7 og 10 i gastrækket 2 hører til fordamperfladen 23 på fig. 7, medens varmefladerne 9 er fødevandsforvarmer-varmefladen 22 og jo overhedervarmefladerne 25 på fig. 7. I mange driftstilfælde er fordampningsområdet ikke stedligt fikseret, således at der enten sker en overhedning i fordamperfladerne 23 for rørvæggene i gastrækket 2, eller en fordampning finder sted inden i overhedervarmefladen 25.

Vandbortledningen 26 på fig. 7 gennemstrømmes kun af vand under jj starten af gennemstrømningsdampgeneratoren og ved drift med delbelastning. Vandbortledningen 26 er altså i modsætning til de vandførende faldrør på e n naturcirkulationsdampgenerator ikke tilsluttet til en vandret anbragt damp-

J

j 5 DK 172933 B1 tromle, den gennemstrømmes ikke af vand under hele driften, og den munder heller ikke direkte ind i fordamperfladen uden mellemkobling af beholdere eller pumper.

Claims (6)

1. Gennemstrømningsdampgenerator med et lodret gastræk, som er dannet af gastætte rørvægge, hvis rør i en nedre del af gastrækket, hvor brændere for i det fossile brændsel befinder sig, er anbragt skråt stigende og i en øvre del af gastrækket er anbragt lodret, og hvis nedre del ved den nedre ende begrænses ved hjælp af en bund i gastrækket, og hvis øvre del ved den øvre ende begrænses af en tværvæg i gastrækket, ved hjælp af en af rørvæggene dannet tværsnitsindsnævring af gastrækket eller ved hjælp af en underkant af inden i gain strækket anbragte varmeflader, kendetegnet ved, at højden (H) af den nedre del (7) i gastrækket (2) med de skråt stigende anbragte rør (15) er mindre end 70% af totalhøjden (L) af den nedre og den øvre del (7, 10) af det lodrette gastræk (2).

2. Gennemstrømningsdampgenerator ifølge krav 1, kendetegn et is ved, at højden (H) af den nedre del (7) af gastrækket (2) er mindre end 65% af totalhøjden (L).

3 Gennemstrømningsdampgenerator ifølge krav 1, kendetegn et ved, at højden (H) af den nedre del (7) af gastrækket (2) er mindre end 60% af totalhøjden (L), 2o

4. Gennemstrømningsdampgenerator ifølge krav 1, kendetegn et ved, at højden (H) af den nedre del (7) af gastrækket (2) er mindre end 55% af totalhøjden (L).

5 Gennemstrømningsdampgenerator ifølge krav I, kendetegn et ved, at højden (H) af den nedre del (7) af gastrækket (2) er mindre end 50% af 25 totalhøjden (L).

6. Gennemstrømningsdampgenerator ifølge krav l.kendetegnet ved, at rørene (16) i rørvæggene i den øvre del (10) i gastrækket (2) har spi-ralagtigt anbragte inderribber (17),