NL8002670A - Stoomketel met geforceerde doorloop. - Google Patents

Description

49 599/AH/AS - 1 - £ S; <

Stoomketel met geforceerde doorloop.

De uitvinding heeft betrekking op een stoomketel met geforceerde doorloop met twee door een dubbele . middenwand gescheiden vlamruimtsi, die in een gemeenschappelijk trekkanaal met contactverwarmingsoppervlak-5 ken uitmonden.

Bij de bekende stoomketels met geforceerde doorloop worden de tussenwanden van de beide vlamruim-ten gevormd door gewonden buizen met gelijkmatige stijging. Deze buitenwanden van de stoomketel worden opge-10 hangen aan loodrecht verlopende buizen van het gemeen schappelijke trekkanaal. De dubbele middenwand wordt in afwijking van de helling van de buitenwanden gevormd door horizontaal gevoerde buizen en aan een dwarsdrager· opgehangen, die zijdelings uit de stoomketel is gevoerd 15 en buiten het gemeenschappelijke trekkanaal aan buiten geplaatste draagbuizen is opgehangen. Eventueel optredende verschillen in uitzetting tussen de ketelwand en de ophangconstructie voor de dwarsdrager worden gecompenseerd door standvastige ophangorganen.

20 Bij deze bekende constructie moet de tussen de beide buiswanden van de middenwand geplaatste dwarsdrager geforceerd gekoeld worden, daar door de warmtebelasting tijdens het in bedrijf zijn veroorzaakte deformaties te vermijden. Een dergelijke geforceerde 25 koeling vereist hoge kosten, daar ook bij een uitvallen of een afschakelen van de stoomketel of van het voe-dingsnet de geforceerde koeling voor het vermijden van niet-repareerbare schade in stand gehouden moet blijven.

. Naast deze kosten voor de geforceerde koeling vereisen 30 ook de standvastige ophangorganen een kostbare en dure constructie, die problematisch wordt wanneer het aangenomen gewicht van de middenwand bij een met kolen gestookte ketel door verschillende vervuiling van de buiswanden afwijkt van het werkelijke wandgewicht.

35 Verdere nadelen bestaan hierin, dat de door de gefor ceerde koeling van de dwarsdrager afgevoerde warmte alleen kan worden teruggewonnen wanneer een deel van 800 2 6 70 * 2 - ύ de verbrandingslucht voor de stoomketel in' het gebied van het dak van het ketelhuis wordt aangezogen. Tenslotte vergt de stoomketel hoge vervaardigskosten doordat de buisverdelingen van de membraanwanden, die de 5 buitenwanden vormen, niet met die van de middenwand overeenstemmen.

De uitvinding heeft ten doel een stoomketel met geforceerde doorloop van de bovenbeschreven soort te verschaffen, waarbij de bovengenoemde nadelen van 10 de bekende constructies zijn vermeden en waarbij de dubbele middenwand zonder extra kosten door een geforceerde koeling en buitengelegen standvastige ophang-organen is opgehangen.

Voor het bereiken van dit oogmerk wordt vol-15 gens de uitvinding voorzien in een stoomketel van de bovengenoemde soort, die hierdoor wordt gekenmerkt, dat elk van de beide vlamruimten in aanvulling op haar drie buitenwanden ook in het gebied van haar middenwand door gewonden buizen met gelijkmatige stijging is 20 gevormd, waarbij de in het gebied van één buitenwand eindigende buizen voor het vormen van de omtrekswanden van het gemeenschappelijke trekkanaal verticaal verlopen en de in het gebied van de dubbele middenwand eindigende buizen boven de vlamruimte tot draagschotten 25 van verticaal verlopende buizen zijn samengevoegd, waaraan de dubbele middenwand is opgehangen.

Met dit voorstel volgens de uitvinding wordt niet alleen het voordeel bereikt, dat ook de membraan-wanden van de middenwand worden gevormd door gelijkmatig 30 stijgend aangebrachte buizen overeenkomstig de buiten wanden, doch dat ook de ophanging van de aan het begin van het gemeenschappelijke trekkanaal eindigende middenwand overeenkomstig de ophanging van de in de omtrekswanden van het gemeenschappelijke trekkanaal overgaande 35 buitenwanden wordt gekoeld, zodat over de totale ketel- dwarsdoorsnede een gelijkmatige temperatuur en hiermede gelijkmatige uitzetting wordt verschaft, zodat geen uitzettingsverschillen optreden, hoewel de middenwand aan het boveneinden van de vlamruimte eindigt. Hierdoor 800 2 6 70 * - 3 - <ί worden enerzijds als gevolg van de onderling verschillende buisverdelingen verhoogde vervaardigings-kosten vermeden en anderzijds het toepassen v an kostbare constructies voor een geforceerde koeling van de 5 draagconstructie yoor de middenwand alsook voor een uitzettingscompensatie in de vorm van standvastige ophangorganen vermeden. Behalve een warmteverlies voor de geforceerde koeling vervalt ook het probleem van een uitzettingscompensatie bij wisselende vervuiling 10 van de buiswanden.

In een gunstige uitvoeringsvorm volgens de uitvinding is de dubbele middenwand gevormd door telkens van een kopwand tot het midden van de ketel gevoerde, de tussenruimten tussen de dubbele middenwand over-15 bruggende en naar de kopwand teruggevoerde buizen met gelijkmatige stijging.

Volgens een verder kenmerk van de uitvinding zijn tussen de stijgend gewonden buizen in het gebied van de vlamruimte en de verticaal verlopende buizen in 20 het gebied van het gemeenschappelijke trekkanaal aan de bovenste aansluiting van zowel de buitenwanden als de dubbele middenwand compensatieverzamelaars aangebracht, zodat een bijzonder eenvoudige samenbundeling van de door werkmedia doorstroomde buizen van de midden-25 wand naar de draagschotten wordt verschaft, die als contactverwarmingsoppervlakken in het gemeenschappelijke trekkanaal van de stoomketel verticaal naar boven verlopen.

Verder wordt volgens de uitvinding voorgesteld 30 om elk draagschot telkens voor de helft uit buizen van één van de beide vlamruimten te vormen, waardoor een op het verticale middenvlak van de dubbele middenwand symmetrische belastingsverdeling wordt verschaft.

Bij een praktische uitvoering van de uitvin-35 ding zijn de buizen, die de draagschotten vormen, der halve van de dubbele middenwand, telkens samengebundeld door middel van schotdragers, die dwars op de langsrich-• ting van de dubbele middenwand onder het zadel hiervan liggen en door middel van ten minste êën over de totale 800 2 6 70 *- - 4 - lengte van de middenwand verlopende verbindingsdrager met elkaar zijn verbonden. Met deze uitvoeringswerkwijze wordt bereikt, dat de in de langsrichting van de middenwand op een afstand van elkaar vandaan liggende 5 draagschotten met elkaar worden verbonden.

Teneinde deze verbinding van de draagschotten zodanig uit te bouwen, dat ook de druk in de vlamruimten door een vormsluitende verstijving van de dubbele middenwand kan worden opgenomen, wordt volgens de uit-10 vinding tenslotte voorgesteld om twee evenwijdig met elkaar lopende verbindingsdragers aan te brengen, waaraan via ophangankers en ophangdragers ten minste een door dwarsdragers verstijfd paar bandagedragers is opgehangen. Deze over de hoogte van de dubbele middenwand 15 gelijkmatig verdeelde bandagedragers verstijvende dubbele middenwand vormsluitend en hebben geen extra draagconstructie nodig, daar zij tezamen met de buizen van de middenwand aan de draagschotten zijn opgehangen.

De uitvinding zal hieronder worden toegelicht 20 aan de hand van de tekening, waarin bij wijze van voor beeld een gunstige uitvoeringsvorm van de stoomketel met geforceerde doorloop schematisch is weergegeven. Hierin toont:

Fig. 1 in perspectief een gunstige uitvoerings-25 vorm van de stoomketel volgens de uitvinding in het gebied van de beide vlamruimten, en

Fig. 2 op vergrote schaal en meer in detail het bovenste einde van de dubbele middenwand.

De stoomketel met geforceerde doorloop volgens 30 de uitvinding bevat twee even grote vlamruimten 1 en 2, door een dubbele middenwand 3 van elkaar gescheiden en uit-monden in een gemeenschappelijk trekkanaal 4, waarin zich contactverwarmingsvlakken bevinden. Deze zijn overzichtelijkheidshalve in fig. 1 niet nader weerge-35 geven. De beide vlamruimten 1 en 2, waarvan de wanden als stralingsverwarmingsvlakken zijn uitgevoerd, vormen naar omlaag een trechter 5 met een astrechtersleuf 5a. Verder zijn in de vlamruimten 1 en 2 branderopeningen 6 gevormd.

8002670 - 5 - *

Zowel de buitenwanden la en 2a van resp. de vlam-ruimten 1 en 2 als de dubbele raiddenwand 3 zijn gevormd door membraanwanden, die vervaardigd zijn uit gasdicht met elkaar aaneen gelaste buizen, waarbij deze buizen 5 gelijkmatig stijgend gewonden zijn. Di.t is voorgesteld in fig. l, waarin meerdere afzonderlijke buizen zowel in het gebied van de buitenwanden la en 2a als in het gebied van de dubbele middenwand 3 met puntstreeplijnen zijn voorgesteld. De buisplaatsing en buisverdeling is 10 derhalve bij de membraanwanden van de buitenwanden la en 2a en van de dubbele middenwand 3 gelijk.

Terwijl de buizen aan de buitenwanden la en 2a aan de bovenste aansluiting van de vlamruimten 1 en 2 in membraanwanden overgaan, die de omtrekswanden 4a van het 15 gemeenschappelijke trekkanaal 4 vormen en uit verticaal verlopende buizen bestaan, eindigt de dubbele middenwand 3 bij het begin van het gemeenschappelijke trekkanaal 4.

De in het gebied van het boveneinde van de middenwand 3 eindigende buis van de membraanwanden, die de middenwand 20 4 vormen, zijn tot draagschotten 7 samengebundeld, die .

op een afstand van en evenwijdig aan elkaar uit het zadel 3a van de middenwand 3 uittreden en eveneens zijn gevormd uit verticaal verlopende buizen.

Teneinde de overgang tussen de gelijkmatig stij-25 gend gewonden buizen van de buitenwanden la en 2a alsmede de middenwand 3 in de verticaal verlopende buizen van de omtrekswanden 4a, resp. draagschotten 7 te vergemakkelijken en tegelijkertijd een druk- en temperatuur-compensatie tussen naburige buizen te bereiken, zijn aan 30 de overgang tussen de gewonden buizen en de verticaal verlopende buizen compensatieverzamelaars 8 aangebracht, die in fig. 1 schematisch zijn weergegeven. De buitenwanden la en 2a van de vlamruimten 1 en 2 zijn aan de verticaal verlopende buizen van de omtrekswanden 4a van 35 het gemeenschappelijke trekkanaal 4 opgehangen. De buizen van de dubbele middenwand 3 hangen aan de verticaal verlopende buizen van de draagschotten 7. Op deze wïjze wordt de draagconstructie voor zowel de buitenwanden la en 2a als voor de middenwand 3 doorstroomd door werk- 800 2 6 70 Λ - 6 - media, zodat tussen de afzonderlijke membraanwanden geen temperatuurverschillen ontstaan. Hierdoor worden onderling verschillende uitzettingen tussen de afzonderlijke wanden vermeden.

5 Fig. 2 toont op vergrote schaal de bovenste aan sluiting van de binnenwand 3, waarbij de beide onder het zadel 3a van de binnenwand 3 evenwijdig lopende compen-satieverzamelaars 8 zijn weergegeven, waarin de stijgende buizen van de membraanwanden, die de dubbele middenwand 10 3 vormen, uitmonden. Aan de bovenzijde van de compensatie- verzamelaars 8 zijn de verticaal verlopende buizen van de draagschotten 7 aangesloten, waarbij in het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld elk draagschot 7 wordt gevormd door achttien buizen. Negen van deze buizen zijn met de 15 compensatieverzamelaar 8 van de ene membraanwand verbonden terwijl de andere negen buizen met de compensatieverzamelaar 8 van de andere membraanwand zijn verbonden zoals in fig. 2 is weergegeven. Op deze wijze wordt een gelijkmatig opnemen van de uit de dubbele middenwand 3 afkom-20 stige belastingen door de draagschotten 7 bewerkstelligd.

In het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld zijn de buizen, die de draagschotten 7 vormen, telkens tezamen gebundeld door schotdragers 9, die dwars op de langsrich-ting van de dubbele middenwand 3 onder het zadel 3a ver-25 lopen. Deze evenwijdig met en op een afstand van elkaar liggende schotdragers 9 zijn door twee evenwijdig met elkaar lopende verbindingsdragers 10 'met elkaar verbonden, zodat onder het zadel 3a van de dubbele middenwand 3 een vormstijve draagconstructie wordt verschaft, die aan de 30 verticale buizen van de draagschotten 7 hangt. Aan deze draagconstructie is via ophangankers 11 en ophangdragers 12 tenminste één paar bandagedragers 13 opgehangen, die door dwarsdragers met elkaar zijn verbonden. Deze bandagedragers 13 en dwarsdragers 14 vormen een vormsluitende 35 verstijving van de tussenwand tussen de beide membraanwanden van de middenwand 3 opdat deze membraanwanden die in de beide vlamruimten 1 en 2 heersende druk zonder deformatie kunnen opnemen.

Conclusies.

800 2 6 70

Claims (6)

1. Stoomketel met geforceerde doorloop met twee door een dubbele middenwand gescheiden vlamruimten, die uitmonden in een gemeenschappelijk trekkanaal met contact-verwarmingsvlakken, met het k enmerk, dat 5 elk van de beide vlamruimten (1, 2) in aanvulling op haar drie buitenwanden (la, 2a) ook in het gebied van haar middenwand (3) door gelijkmatig stijgend gewonden buizen is gevormd, waarbij de in het gebied van een buitenwand (la, 2a) eindigende buizen voor het vormen van de omtreks- 10 wanden (4a) van het gemeenschappelijke trekkanaal (4) verticaal verlopen en de in het gebied van de dubbele middenwand (3) eindigende buizen boven de vlamruimten (1, 2) tot draagschotten (7) uit verticaal verlopende buizen zijn samengebundeld, waaraan de dubbele middenwand 15 (3) aan de bovenzijde van de stoomketel is opgehangen.

2. Stoomketel volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de dubbele middenwand (3) wordt gevormd door telkens vanuit een kopwand tot aan het midden van de ketel gevoerde, de tussenruimte tussen de dubbele 20 middenwand (3) overbruggende en naar de kopwand teruggevoerde buizen met gelijkmatige stijging.

3. Stoomketel volgens conclusie 1 of 2, m e t het kenmerk, dat tussen de stijgend gewonden bui'zen in het gebied van de vlamruimten (1, 2) en de 25 verticaal verlopende buizen in het gebied van het gemeenschappelijke trekkanaal (4) aan de bovenste aansluiting van zowel de buitenwanden (la, 2a) als van de dubbele middenwand (3) compensatieverzamelaars (8) zijn aangebracht.

4. Stoomketel volgens een der voorgaande conclu sies, met het kenmerk, dat elk draagschot (7) telkens voor de helft door buizen van één van de beide vlamruimten (l,‘2) wordt gevormd. 800 2 6 70 - 8 -

5. Stoomketel volgens een der voorgaande conclusies , met het kenmerk, dat de buizen, die de draagschotten (7) vormen, telkens zijn samengebundeld door middel van schotdragers (9), die dwars op de langs-5 richting van de dubbele middenwand (3) onder het zadel (3a) liggen en door middel van ten minste één over de totale lengte van de middenwand (3) verlopende verbin-dingsdrager (10) met elkaar zijn verbonden.

6. Stoomketel volgens conclusie 5, m e t het 10 kenmerk, dat twee evenwijdig met elkaar lopende verbindingsdragers (10) zijn aangebracht, waaraan veer-ophangankers (11) en ophangdragers (12) ten minste één door dwarsdragers (14) verstijfbaar bandagedragers (13) is opgehangen. \ 800 2 6 70