EP0133453A2 - Wärmeübertrager, insbesondere Dampferzeuger - Google Patents

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EP0133453A2
EP0133453A2 EP84105358A EP84105358A EP0133453A2 EP 0133453 A2 EP0133453 A2 EP 0133453A2 EP 84105358 A EP84105358 A EP 84105358A EP 84105358 A EP84105358 A EP 84105358A EP 0133453 A2 EP0133453 A2 EP 0133453A2
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EP
European Patent Office
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cable
wall
pipes
vertical
tubes
Prior art date
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EP84105358A
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French (fr)
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EP0133453A3 (en
EP0133453B1 (de
Inventor
Heinz Ammann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trasformazione Societaria sulzer AG
Original Assignee
Sulzer AG
Gebrueder Sulzer AG
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Publication date
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Publication of EP0133453A3 publication Critical patent/EP0133453A3/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/10—Water tubes; Accessories therefor
    • F22B37/14—Supply mains, e.g. rising mains, down-comers, in connection with water tubes

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger, in particular a steam generator, with a vertical throttle cable and with at least one cross cable branching from it, the boundary walls of both the gas cable and the cross cable consisting of tightly welded pipes through which a medium flows, the pipes of the gas cable in the longitudinal direction of which and some of the wall pipes of the vertical throttle cable serve as support pipes and are connected at their upper ends to a supporting structure, whereas the pipes of the cross train - insofar as they run in the longitudinal direction - are bent outwards at their junction from their respective wall level and are led to collectors.
  • This object is achieved according to the invention in that in the region of the branching point of the cross train the wall pipes of the vertical throttle cable not serving as support pipes are bent outwards outside the cross train and are guided in groups to a vertical plane parallel to the longitudinal axis of the cross train in which the pipes of the relevant group - again bent and crossing the cross train - continued, the pipes being welded tightly at their penetration points to the wall of the cross train, and that at least the wall section of the vertical throttle cable, which is between the branch point of the cross train and the one in the throttle cable wall lying bending point of the wall tubes guided from below to the transverse cable is filled by appropriately curved wall tubes running in the longitudinal direction of the transverse cable.
  • connection has good bending flexibility, which allows deformations, which are caused, for example, by different thermal expansions of the gas flues or by earthquakes, to be compensated for without further ado.
  • Another additional advantage is the fact that it can be used on throttle cables of all possible shapes, for example on throttle cables with a polygonal or cylindrical cross section. It also allows perfect connections between throttle cables of different cross-sectional shapes.
  • the features of claim 7 represent a different type of formation of the penetration points in the walls of the cross train.
  • the design of the wall pipes of the two throttle cables according to claim 8 leads to a particularly good and clear connection of the walls of the cross train with the walls of the vertical throttle cable.
  • the throttle cable 1 branches off from a vertical, hexagonal cross-section throttle cable 1, a horizontal, rectangular cross-section cross cable 2, namely near the upper end of the throttle cable 1.
  • the two cables 1 and 2 enclose a space 13 and 23.
  • the boundary walls 10 of the throttle cable 1 consist of vertically extending wall tubes 11, which are welded tightly to one another via webs 3.
  • support tubes 12 are provided instead of wall tubes, which can have the same diameter as the wall tubes 11. In FIG. 2, the support tubes are drawn thicker than the wall tubes 11 for better differentiation.
  • the vertical throttle cable 1 is suspended from a support frame (not shown) by means of the support tubes 12.
  • the support tubes 12 run through the opening connecting the rooms 13 and 23, whereas the wall tubes 11 are bent outwards from the walls 10 shortly before the cross train 2 meets and initially along a short horizontal distance parallel to the wall
  • the longitudinal axis of the transverse train 2 run (section 11 ′ in FIG. 2).
  • the short distances are different for the individual pipes.
  • the tubes are then bent again horizontally (section 11 "in FIG. 2) and guided up to a vertical plane, which in each case contains the longitudinal axis of a support tube 12 crossing the transverse train 2 and extends parallel to the longitudinal axis of the transverse train.
  • the wall tubes 21 run parallel to the longitudinal axis of the transverse cable 2. When they meet the walls 10 of the vertical gas cable 1, the wall tubes 21 of the two vertical walls 20 are bent horizontally outwards and open into a vertical collector 25 at each wall. At the bending point of the tubes 21 of the vertical walls 20, these tubes are welded gas-tight to the relevant wall 10.
  • the wall tubes 21 of the two horizontal walls 20 are bent such that they continue vertically from this turning point in the wall 10 in question (section 21 ′) to close to the turning point of the tube 11 aligned with it in the wall 10.
  • the webs 33 of the two horizontal walls 20 are continued seamlessly in the vertical walls 10 of the throttle cable 1, with the same web width in that wall 10, the plane of which forms a right angle with the longitudinal axes of the wall tubes 21, and narrower web width in the two walls 10, the plane forming with the longitudinal axes of the striking they wall tubes 21 a 90 0 angle different.
  • the webs 33 from the horizontal walls 20 are tightly welded to the webs 3 originating from the walls 10 at the bending point of the tubes 11.
  • the vertical sections 21 'of the wall pipes 21 are bent outwards and guided parallel to the sections 11' of the wall pipes 11 to an upper or lower horizontal collector 24.
  • the sections 21 'with the webs 33 between them thus fill the Part of the walls 10, which lies between the bending points of the tubes 11 and the branching point of the cross train 2.
  • This configuration of the transition from the throttle cable 1 to the transverse cable 2 results in an excellent connection in terms of strength between the walls 10 and the horizontal walls 20.
  • the vertical sections 11 ′′ of the wall tubes 11 of the vertical gas cable 1 penetrate the two horizontal walls 20 in their further course of the transverse pull 2, namely the puncture points of a group each lie in a web 33 between two wall tubes 21.
  • the sections 11 ′′ are welded to the webs 33 in a gas-tight manner. Since the sections 11 "'are aligned with the associated support tube 12, they would have to meet a tube 21 in the horizontal wall 20 in a straight line. In order to avoid this, each wall tube 21 running towards a support tube 12 is around the piercing points of the sections 11". 'led around. In addition, these tubes, one of which is shown on the right in FIG. 2 and labeled 21 ", are bent out of the horizontal wall 20 before they meet the relevant support tubes 12 - that is, outside the vertical throttle cable 1 - and up to their next turning point guided parallel to the support tube 12. On their way to the collector 24, the tubes 21 "are again guided around the vertical sections 11"'.
  • the flow of the gas acting on the gas passages 1 and 2 is - regardless of its direction of flow - practically undisturbed. Since all the tubes crossing the space 23 are arranged one behind the other in the direction of flow, the disturbance caused by them in the gas flow is essentially identical to the disturbance which the support tubes would cause anyway and which is known to be negligible.
  • the distance, on which the wall pipes 11 are routed outside the gas passages and on which they do not participate in the heat exchange with the flowing gas is compensated for by the fact that these pipes are fully immersed in the gas flow as they pass through the transverse passageway 2 and with their entire circumference Participate in heat exchange instead of only part of the circumference, as is the case with the course in the walls 10.
  • the wall pipes 11 of the vertical throttle cable are bent alternately on two different height levels - labeled B and C in FIGS. 3 and 6 - on both sides of the branching point of the cross cable.
  • the sections 21 of the sections 21 'of the wall tubes 21 of the two horizontal walls 20 of the cross train are also alternately bent on both sides of the branch point at two different height levels - designated D and E in FIGS. 3 and 6 - from the walls 10 of the vertical throttle cable .
  • the tubes 21 "are led outside the planes D and E to the collector 24. In the embodiment according to FIGS. 3 to 6, excessively large web areas and thus the generation of high thermal stresses are avoided.
  • the upper horizontal wall 20 of the transverse cable 2 can instead of being bent upwards be continued in a straight line in order to form the upper end of the vertical gas cable 1.
  • the vertical sections 11 "'of the wall pipes 11 are not led back to the wall 10 of the vertical throttle cable 1 after leaving the transverse cable 2, but rather directly into a collector into which the other wall pipes 11 which are not guided by the transverse cable also open can.
  • the support of the transverse pull 2, not shown, is carried out e.g. by means of supporting frames which are attached to a supporting frame.
  • the two vertical walls 20 of the transverse train can be provided with pipes running transversely to the longitudinal direction instead of with pipes running in the longitudinal direction thereof.

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Abstract

Der Wärmeübertrager weist einen vertikalen Gaszug und einen von diesem abzweigenden Querzug auf, wobei die Begrenzungswände (10 bzw. 20) des Gaszuges und des Querzuges aus miteinander dicht verschweissten, von einem Medium durchströmten Rohren (11 bzw. 21) bestehen, die in Längsrichtung des Gaszuges bzw. des Querzuges verlaufen. Einige der Wandrohre des vertikalen Gaszuges dienen als Tragrohre (12). Im Bereich der Abzweigstelle des Querzuges sind die nicht als Tragrohre (12) dienenden Wandrohre (11) ausserhalb des Querzuges nach aussen abgebogen (11', 11") und gruppenweise jeweils zu einer vertikalen, zur Längsachse des Querzuges parallelen Ebene geführt, die jeweils mit einem den Querzug an dessen Abzweigstelle durchquerenden Tragrohr (12) fluchten. In dieser Ebene sind die Rohre (11', 11") der zugehörigen Gruppe nochmals abgebogen und durchqueren dann den Querzug. An den Durchdringungsstellen dieser Rohre (11") mit den horizontalen Wänden (20) des Querzuges sind sie dicht verschweisst. Die Wandpartien des vertikalen Gaszuges, die sich zwischen der Abzweigstelle des Querzuges und der in der Gaszugwand (10) liegenden Abbiegestelle der zum Querzug geführten Wandrohre (11) befinden, sind durch entsprechend gebogene Wandrohre (21, 21') des Querzuges gefüllt.
Durch diese Gestaltung wird die Verbindung zwischen den beiden Zügen konstruktiv vereinfacht sowie festigkeitsmässig verbessert und die Wärmeaufnahme des die Rohre des vertikalen Zuges durchströmenden Mediums vergleichmässigt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, insbesondere Dampferzeuger, mit einem vertikalen Gaszug und mit mindestens einem von diesem abzweigenden Querzug, wobei die Begrenzungswände sowohl des Gaszuges als auch des Querzuges aus miteinander dicht verschweissten, von einem Medium durchströmten Rohren bestehen, wobei die Rohre des Gaszuges in dessen Längsrichtung verlaufen und wobei von den Wandrohren des vertikalen Gaszuges einige als Tragrohre dienen und mit ihren oberen Enden mit einem Traggerüst verbunden sind, wogegen die Rohre des Querzuges - soweit sie in dessen Längsrichtung verlaufen - an dessen Abzweigstelle aus ihrer jeweiligen Wandebene nach aussen abgebogen und zu Kollektoren geführt sind.
  • Bei bekannten Wärmeübertragern dieser Art, insbesondere bei Dampferzeugern, bleibt die Wandberohrung des vertikalen Gaszuges von der des Querzuges unabhängig. An den Stellen, an denen die Wände der beiden Züge zusammentreffen, sind diese mittels eines eingeschweissten Blechstreifens gasdicht miteinander verbunden. Ausserdem des Gaszuges werden an diesen Stellen die Rohre der wand)nach aussen abgebogen und getrennten Kollektoren zugeführt, wobei lediglich die Tragrohre des vertikalen Gaszuges die Oeffnung an der Abzweigstelle des Querzuges durchqueren und zu den Aufhängestellen im obersten Bereich des vertikalen Gaszuges weitergeführt werden. Nachteile dieser Konstruktion sind:
    • - Die Unterbrechung der Wandrohre des vertikalen Gaszuges im Bereich der Abzweigstelle des Querzuges und ihre Zuführung zu Kollektoren macht einerseits die Konstruktion komplex und aufwendig und ist andererseits thermodynamisch schlecht, weil ein Teil der Wandrohre des vertikalen Gaszuges vom Wärmeübertragungsprozess mit dem in den beiden Zügen strömenden Gas ausgeschlossen wird; dadurch ergibt sich eine ungleichmässige Verteilung der Wärmeaufnahme in dem die Rohre durchströmenden Medium. Das aus den abgebogenen Wandrohren und den durchlaufenden Wandrohren des vertikalen Gaszuges austretende Medium weist dann unterschiedliche Temperaturen auf und seine Durchmischung zur Vergleichmässigung der Temperaturen kann nur mit Hilfe besonderer, unter Umständen aufwendiger Massnahmen durchgeführt werden.
    • - Die Verbindung der beiden Züge mittels des eingeschweissten Blechstreifens führt zu schwierigen konstruktiven Problemen. Festigkeitsmässig ist eine solche Verbindung schwierig zu beherrschen, weil jeder der beiden Züge anderen Belastungen ausgesetzt ist und weil sie unterschiedlichen Wärmedehnungen unterliegen. Im Bereich der Verbindung können Beanspruchungen auftreten, die Kerbwirkungen ähnlich sind.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Wärmeübertrager der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem durch eine konstruktive Vereinfachung der Verbindung im Bereich der Abzweigstelle des Querzuges diese Verbindung festigkeitsmässig besser beherrschbar wird und eine Vergleichmässigung der Verteilung der Wärmeaufnahme des die Rohre des vertikalen Gaszuges durchströmenden Mediums eintritt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass im Bereich der Abzweigstelle des Querzuges die nicht als Tragrohre dienenden Wandrohre des vertikalen Gaszuges ausserhalb des Querzuges nach aussen abgebogen und gruppenweise jeweils zu einer vertikalen, zur Längsachse des Querzuges parallelen Ebene geführt sind, in der die Rohre der betreffenden Gruppe - nochmals abgebogen und den Querzug durchquerend - weitergeführt sind, wobei die weitergeführten Rohre an ihren Durchdringungsstellen mit der Wand des Querzuges dicht verschweisst sind, und dass mindestens die Wandpartie des vertikalen Gaszuges, die sich zwischen der Abzweigstelle des Querzuges und der in der Gaszugwand liegenden Abbiegestelle der von unten her zum Querzug geführten Wandrohre befindet, durch in Längsrichtung des Querzuges verlaufende, entsprechend gebogene Wandrohre gefüllt ist.
  • Durch diese Gestaltung durchlaufen die aus den Wänden des vertikalen Gaszuges abgebogenen Rohre den Innenraum des Querzuges und können nun in den gleichen Kollektor wie die übrigen Wandrohre des vertikalen Gaszuges münden. Dadurch werden alle Wandrohre des vertikalen Gaszuges im wesentlichen gleich lang und sind dem Gasstrom gleich viel ausgesetzt, so dass die Temperaturen des aus den Rohren austretenden Mediums vergleichmässigt werden. Der Uebergang vom vertikalen Gaszug zum Querzug ist konstruktiv so verbessert, dass eine nahtlose Verbindung zwischen den Wänden der beiden Züge entsteht, was auch durch das Umbiegen eines Teils der Wandrohre des Querzuges erreicht wird, die damit zu einem Bestandteil der Wand des vertikalen Gaszuges werden. Damit wird eine wesentliche festigkeitsmässige Verbesserung der Verbindung zwischen den beiden Gaszügen erreicht.
  • Ein zusätzlicher Vorteil der erfindungsgemässen Gestaltung besteht darin, dass die Verbindung eine gute Biegeflexibilität erhält, die erlaubt, dass Deformationen, die zum Beispiel durch unterschiedliche Wärmedehnungen der Gaszüge oder durch Erdbeben hervorgerufen werden, ohne weiteres ausgeglichen werden können. Ein weiterer zusätzlicher Vorteil ist darin zu sehen, dass sie auf Gaszüge aller möglichen Formen anwendbar ist, zum Beispiel auf Gaszüge mit polygonalem oder auch zylindrischem Querschnitt. Sie erlaubt auch einwandfreie Verbindungen zwischen Gaszügen verschiedener Querschnittsformen.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich bei den Merkmalen nach Anspruch 2, da hierbei der Strömungswiderstand des Gases am Uebergang zum Querzug verringert wird.
  • Die Weiterbildung der Erfindung nach dem Anspruch 4 ist hinsichtlich der Rohrführung besonders einfach und übersichtlich und begünstigt ferner die Vermeidung von Wärmespannungen.
  • Aus Gründen der Symmetrie schafft die Ausführungsform mit den Merkmalen des Anspruchs 5 eine weitere wesentliche Vereinfachung des Wärmeübertragers.
  • Die Merkmale des Anspruchs 6 führen zu einer sehr einfachen Ausbildung der Durchdringungsstellen in den Wänden des Querzuges.
  • Die Merkmale des Anspruchs 7 stellen eine andere Art der Ausbildung der Durchdringungsstellen in den Wänden des Querzuges dar.
  • Die Auslegung der Wandrohre der beiden Gaszüge nach Anspruch 8 führt zu einer besonders guten und übersichtlichen Verbindung der Wände des Querzuges mit den Wänden des vertikalen Gaszuges.
  • Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:
    • Fig. 1 eine Perspektive eines aus einem vertikalen Gaszug und einem horizontalen Querzug bestehenden Wärmeübertragers nach der Erfindung,
    • Fig. 2 ebenfalls perspektivisch einen stark vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 1, der dort mit A bezeichnet ist,
    • Fig. 3 die Ansicht einer gegenüber den Fig. 1 und 2 abgewandelten Ausführungsform der Erfindung und
    • Fig. 4 je einen Schnitt nach der Linie IV - IV, V - V bis 6 bzw. VI - VI in Fig. 3.
  • Gemäss Fig. 1 zweigt von einem vertikalen, hexagonalen Querschnitt aufweisenden Gaszug 1 ein horizontaler, rechteckigen Querschnitt aufweisender Querzug 2 ab, und zwar nahe dem oberen Ende des Gaszuges 1. Die beiden Züge 1 und 2 umschliessen einen Raum 13 bzw. 23. Die Begrenzungswände 10 des Gaszuges 1 bestehen aus über Stege 3 dicht miteinander verschweissten, vertikal verlaufenden Wandrohren 11. In regelmässigen Abständen über den Umfang des Gaszuges 1 verteilt, sind anstelle von Wandrohren 11 Tragrohre 12 vorgesehen, die gleichen Durchmesser haben können wie die Wandrohre 11. In Fig. 2 sind die Tragrohre zur besseren Unterscheidung von den Wandrohren 11 dicker als diese gezeichnet. Mittels der Tragrohre 12 ist der vertikale Gaszug 1 an einem nicht gezeigten Traggerüst aufgehängt.
  • Im Bereich der Abzweigstelle des Querzuges 2 verlaufen die Tragrohre 12 durch die die Räume 13 und 23 verbindende Oeffnung, wogegen die Wandrohre 11 kurz vor dem Zusammentreffen mit dem Querzug 2 aus den Wänden 10 nach aussen abgebogen sind und anfänglich entlang einer kurzen horizontalen Strecke parallel zur Längsachse des Querzuges 2 verlaufen (Abschnitt 11'in Fig. 2). Die kurzen Strecken sind für die einzelnen Rohre verschieden lang. Danach werden die Rohre nochmals horizontal abgebogen (Abschnitt 11" in Fig. 2) und bis zu einer vertikalen Ebene geführt, die jeweils die Längsachse eines den Querzug 2 durchquerenden Tragrohres 12 enthält und sich parallel zur Längsachse des Querzuges erstreckt. Etwa die Hälfte der beiderseits eines solchen Tragrohres 12 befindlichen Wandrohre 11 ist als Gruppe in der vertikalen Ebene zusammengeführt, die mit dem betreffenden Tragrohr 12 fluchtet. Die Abschnitte 11" der Rohre 11 erreichen die vertikale Ebene so,dass sie dort voneinander gleichen Abstand haben. An dieser Stelle werden die Wandrohre 11 dann nach oben abgebogen, so dass sie von da ab vertikal, parallel zum zugehörigen Tragrohr 12 und mit ihrer Längsachse in der vertikalen Ebene verlaufen (Abschnitt 11"' in Fig. 2). Die bisher für die Unterseite des Querzuges 2 beschriebene Formgebung der Rohre 11 gilt in spiegelbildlicher Weise auch für die Formgebung der Rohre 11 auf der Oberseite des Querzuges. Die vier den Querzug 2 begrenzenden Wände 20 bestehen aus Wandrohren 21, die den gleichen Durchmesser wie die Wandrohre 11 aufweisen und ebenfalls über Stege 33 dicht miteinander verschweisst sind. Die Wandrohre 21 verlaufen parallel der Längsachse des Querzuges 2. Die Wandrohre 21 der beiden vertikalen Wände 20 sind beim Zusammentreffen mit den Wänden 10 des vertikalen Gaszuges 1 horizontal nach aussen abgebogen und münden je Wand in einen vertikalen Kollektor 25. An der Abbiegestelle der Rohre 21 der vertikalen Wände 20 sind diese Rohre mit der betreffenden Wand 10 gasdicht verschweisst.
  • Die Wandrohre 21 der beiden horizontalen Wände 20 sind beim Zusammentreffen mit den Wänden 10 des vertikalen Gaszuges 1 so abgebogen, dass sie von dieser Abbiegestelle aus in der betreffenden Wand 10 vertikal weiterlaufen (Abschnitt 21') bis nahe zur Abbiegestelle des mit ihm fluchtenden Rohres 11 in der Wand 10. Auch die Stege 33 der beiden horizontalen Wände 20 werden in den vertikalen Wänden 10 des Gaszuges 1 nahtlos weitergeführt, und zwar mit gleicher Stegbreite in derjenigen Wand 10, deren Ebene mit den Längsachsen der Wandrohre 21 einen rechten Winkel bildet, und mit schmalerer Stegbreite in den beiden Wänden 10, deren Ebene mit den Längsachsen der auf sie treffenden Wandrohre 21 einen von 900 verschiedenen Winkel bilden. Die Stege 33 aus den horizontalen Wänden 20 sind an der Abbiegestelle der Rohre 11 mit den aus den Wänden 10 stammenden Stegen 3 dicht verschweisst. Etwa 0,5 der Stegbreite von der Abbiegestelle der Rohre 11 entfernt werden die vertikalen Abschnitte 21' der Wandrohre 21 nach aussen abgebogen und parallel zu den Abschnitten 11' der Wandrohre 11 zu einem oberen bzw. unteren horizontalen Kollektor 24 geführt. Die Abschnitte 21' mit den zwischen ihnen befindlichen Stegen 33 füllen also die Partie der Wände 10, die zwischen den Abbiegestellen der Rohre 11 und der Abzweigstelle des Querzuges 2 liegt. Durch diese Ausbildung des Uebergangs vom Gaszug 1 zum Querzug 2 ergibt sich eine festigkeitsmässig ausgezeichnete Verbindung zwischen den Wänden 10 und den horizontalen Wänden 20. Die vertikalen Abschnitte 11"' der Wandrohre 11 des vertikalen Gaszuges 1 durchstossen in ihrem weiteren Verlauf die beiden horizontalen Wände 20 des Querzuges 2, und zwar liegen die Durchstossstellen einer Gruppe jeweils in einem Steg 33 zwischen zwei Wandrohren 21. An den Durchstossstellen sind die Abschnitte 11"'mit den Stegen 33 gasdicht zusammengeschweisst. Da die Abschnitte 11"' mit dem zugehörigen Tragrohr 12 fluchten, müssten sie bei geradlinigem Verlauf auf ein Rohr 21 in der horizontalen Wand 20 stossen. Um dies zu vermeiden, ist jedes auf ein Tragrohr 12 zulaufende Wandrohr 21 um die Durchstossstellen der Abschnitte 11"' herumgeführt. Ausserdem sind diese Rohre, von denen eines in Fig. 2 rechts dargestellt und mit 21" bezeichnet ist, vor dem Zusammentreffen mit den betreffenden Tragrohren 12 - das heisst ausserhalb des vertikalen Gaszuges l - aus der horizontalen Wand 20 abgebogen und bis zu ihrer nächsten Abbiegestelle parallel zum Tragrohr 12 geführt. Auf ihrem Weg zum Kollektor 24 sind die Rohre 21" wieder um die vertikalen Abschnitte 11"' herumgeführt.
  • Die Strömung des die Gaszüge 1 und 2 beaufschlagenden Gases ist - unabhängig von seiner Fliessrichtung - praktisch ungestört. Da sämtliche den Raum 23 durchquerenden Rohre in Strömungsrichtung hintereinander angeordnet sind, ist die von ihnen in der Gasströmung verursachte Störung im wesentlichen identisch mit der Störung, die die Tragrohre ohnehin verursachen würden und die bekanntlich vernachlässigbar ist. Die Strecke, auf der die Wandrohre 11 ausserhalb der Gaszüge geführt sind und auf der sie nicht am Wärmeaustausch mit dem strömenden Gas teilnehmen, wird dadurch kompensiert, dass diese Rohre bei ihrem Durchgang durch den Querzug 2 voll in den Gasstrom eintauchen und dabei mit ihrem ganzen Umfang an dem Wärmeaustausch teilnehmen, statt nur mit einem Teil des Umfanges, wie dies beim Verlauf in den Wänden 10 der Fall ist.
  • Gemäss Fig. 3 bis 6 sind die Wandrohre 11 des vertikalen Gaszuges beiderseits der Abzweigstelle des Querzuges abwechselnd auf zwei unterschiedlichen Höhenebenen - in Fig. 3 und 6 mit B und C bezeichnet - abgebogen. Die Abschnitte 21 der schnitte 21' der Wandrohre 21 der beiden horizontalen Wände 20 des Quer- zuges sind ebenfalls abwechselnd beiderseits der Abzweigstelle auf zwei verschiedenen Höhenebenen - in Fig. 3 und 6 mit D und E bezeichnet - aus den Wänden 10 des vertikalen Gaszuges abgebogen. Aus Fig. 4 ist - besser als aus Fig. 2 - das Herumführen der auf je ein Tragrohr 12 zulaufenden Wandrohre 21" um die Durchstossstellen der Abschnitte 11"' zu erkennen. Die Rohre 21" werden ausserhalb der Ebenen D und E zum Kollektor 24 geführt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 bis 6 werden allzu grosse Stegflächen und damit das Entstehen von hohen Wärmespannungen vermieden.
  • Abweichend von den beschriebenen Ausführungsbeispielen kann die obere horizontale Wand 20 des Querzuges 2, statt nach oben abgebogen, geradlinig weitergeführt werden, um den oberen Abschluss des vertikalen Gaszuges 1 zu bilden. In diesem Fall werden die vertikalen Abschnitte 11"' der Wandrohre 11 nach dem Verlassen des Querzuges 2 nicht wieder zur Wand 10 des vertikalen Gaszuges 1 geführt, sondern direkt in einen Kollektor, in den auch die übrigen, nicht durch den Querzug geführten Wandrohre 11 münden können.
  • Die nicht gezeigte Abstützung des Querzuges 2 erfolgt z.B. mittels Tragrahmen, die an einem Traggerüst befestigt sind.
  • Abweichend von dem in Fig. 1 gezeichneten Ausführungsbeispiel können die beiden vertikalen Wände 20 des Querzuges - statt mit in dessen Längsrichtung verlaufenden Rohren - mit quer zurLängsrichtung verlaufenden Rohren versehen sein.

Claims (8)

1. Wärmeübertrager, insbesondere Dampferzeuger, mit einem vertikalen Gaszug und mit mindestens einem von diesem abzweigenden Querzug, wobei die Begrenzungswände sowohl des Gaszuges als auch des Querzuges aus miteinander dicht verschweissten, von einem Medium durchströmten Rohren bestehen, wobei die Rohre des Gaszuges in dessen Längsrichtung verlaufen und wobei von den Wandrohren des vertikalen Gaszuges einige als Tragrohre dienen und mit ihren oberen Enden mit einem Traggerüst verbunden sind, wogegen die Rohre des Querzuges - soweit sie in dessen Längsrichtung verlaufen - an dessen Abzweigstelle aus ihrer jeweiligen Wandebene nach aussen abgebogen und zu Kollektoren geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Abzweigstelle des Querzuges die nicht als Tragrohre dienenden Wandrohre des vertikalen Gaszuges ausserhalb des Querzuges nach aussen abgebogen und gruppenweise jeweils zu einer vertikalen, zur Längsachse des Querzuges parallelen Ebene geführt sind, in der die Rohre der betreffenden Gruppe - nochmals abgebogen und den Querzug durchquerend - weitergeführt sind, wobei die weitergeführten Rohre an ihren Durchdringungsstellen mit der Wand des Querzuges dicht verschweisst sind, und dass mindestens die Wandpartie des vertikalen Gaszuges, die sich zwischen der Abzweigstelle des Querzuges und der in der Gaszugwand liegenden Abbiegestelle der von unten her zum Querzug geführten Wandrohre befindet, durch in Längsrichtung des Querzuges verlaufende, entsprechend gebogene Wandrohre gefüllt ist.
2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikalen Ebenen jeweils in der Flucht eines die Abzweigstelle des Querzuges durchquerenden Tragrohres liegt.
3. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in den vertikalen Ebenen weitergeführten Rohre vertikal verlaufen.
4. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbiegestellender Wandrohre des vertikalen Gaszuges, vorzugsweise beiderseits des Querzuges, abwechselnd auf mindestens zwei Höhenebenen liegen und die Rohre von ihren Abbiegestellen aus bis zur zugehörigen vertikalen Ebene im wesentlichen horizontal verlaufen und dass die die Wandpartie des vertikalen Gaszuges füllenden Rohre des Querzuges in ihrem zu den Kollektoren führenden Abschnitt ebenfalls im wesentlichen horizontal verlaufen.
5. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der gruppenweise einer vertikalen Ebene zugeführten Wandrohre des vertikalen Gaszuges auf beiden Seiten der vertikalen Ebene etwa gleich ist.
6. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit zwischen den Wandrohren eingeschweissten Stegen, dadurch gekennzeichnet, dass die in den vertikalen Ebenen weitergeführten Rohre die Wände des Querzuges jeweils im Bereich eines Steges durchdringen.
7. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandrohre des Querzuges, die im Bereich der in den vertikalen Ebenen weitergeführten Rohre liegen, jeweils um die weitergeführten Rohre herum - in ihrer Wandebene bleibend - ausgebogen sind.
8. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht als Tragrohre dienenden Wandrohre des vertikalen Gaszuges und die Wandrohre des Querzuges gleichen Aussendurchmesser aufweisen und dass die Längsachsen der die Wandpartie des vertikalen Gaszuges füllenden Wandrohre des Querzuges in ihrem vertikalen Verlauf jeweils mit der Längsachse der Wandrohre des vertikalen Gaszuges zusammenfallen.
EP84105358A 1983-08-05 1984-05-11 Wärmeübertrager, insbesondere Dampferzeuger Expired EP0133453B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH4256/83 1983-08-05
CH425683 1983-08-05

Publications (3)

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