An einem waagrechten rauchgasbeheizten Sammler angeschlossene, ebenfalls rauchgasbeheizte Rohrwand für Dampferzeuger, Heisswasserkessel und dergleichen Die Erfindung betrifft eine an einem waagrechten, ranehgasbeh.eizten Sammler an- geschlossene, ebenfalls rauchgasbeheizte Rohr- wand' für Dampferzeuger, Heisswasserkessel und dergleichen.
Solche Rohrwände finden häufig Verwendung als geschlossene Lenk- oder Prallwände im F:euerraiun, als parallel zueinander liegende und den Feuerraum frei dureliquerende Rohrtafeln oder als ziLSätz- liehe Strahlungsheizfläche.
Bei stark staub- haltigen Rauchgasen werden auch die Berüh rungsheizflächen aus geschlossenen Rohrwän den gebildet, weil solche Rohrwände, wenn sie parallel im Ranchgasstrom liegen, weniger verschmutzen und leichter gereinigt werden können. Die Ausbildung solcher Rohrwände macht. bei Naturumlauf des Arbeitsmittels Schwierigkeiten, weil das Arbeitsmittel nur aufwärts geführt. werden darf. Der einfachste Aufbau ergibt. sich, wenn die Rohre in einen den R.atichgasabzug durchquerenden waag rechten Sammler einmünden.
Dabei wird aber der Sammler von den Rauchgasen stark be heizt, und es besteht,die Gefahr, dass sieh in dem Sammler das erzeugte Dampfwasserge- misch trennt und die nur vom Dampf be rührte Wandung überhitzt wird. Hohe Wärmespannungen im Sammler und Korrosio nen durch Dampfspaltung wären die Folge.
Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, im In- nern des Sammlers über seiner ganzen beheiz ten Länge ein Einsatzrohr anzuordnen, dessen Inneres durch mindestens eine Öffnung mit dIem Raum zwischen dem Einsatzrohr und dem Sammler verbunden ist..
Durch den Erfin- dungsv orschlag wird erreicht, d'ass das aus den Verdampferrohren der Rohrwand aus tretende Wasser-Dampf-Gemisch das Einsatz rohr umströmen muss, bevor es durch die Öff nung in der Wandung des Einsatzrohres in das Innere desselben gelangt.
Das Wasser- Dampf-Gemisch strömt also in dem Zwischen raum quer zum Sammler und in dem urbe heizten Einsatzrohr parallel zum Sammler. Hierdurch wird in dem Zwischenraum eine Entmischung vermindert und die \Vandung des Sammlers auf dem ganzen Umfang gut gekühlt. Eine Entmischung kann erst. bei der waagrechten Strömung im Einsatzrohr ein treten, ist dann aber unschädlich, weil das Einsatzrohr urbeheizt, ist.
Der Aussendurch messer des Einsatzrohres kann so gewählt werden, dass der Dui#chfluss@quersehnitt im Zwischenraum etwa dem gesamten Durchfluss- querschnitt der Rohre der Rohrwand ent spricht, so da.ss die Geschwindigkeit des Ar beitsmediums etwa gleich bleibt.
Wenn ein ausreichender Auftrieb vorhan den ist, kann es auch zweckmässig sein, den Durchflussquerschnitt im Sammler kleiner zu wählen als den Durchflussquerschnitt der Rohre der Rohrwand, um die Gschwindigkeit und damit. die Turbulenz des Wasser-Dampf- Gemisches im Sammler zu erhöhen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. In Fig. 1, die einen Querschnitt nach Linie I-I in Fig. 2 zeigt, ist ein von Rauchgasen umströmter zylindrischer waagreehter Samm ler 1 dargestellt, in den von unten die Ver- dampferrohre 2 einer ebenfalls rauchgasbe- heizten Rohrwand einmünden.
In dem Samm ler 1 ist über seine ganze beheizte Länge ein koaxial züi diesem liegendes Einsatzrohr 3 an geordnet., das auf der zu den Rohren 2 ab gewandten Seite eine Anzahl von Bohrungen 4 aufweist. Statt der Bohrsingen kann das Rohr 3 auch einen durchgehenden Schlitz er halten. Das aus den Verdampferrohren 2 aus tretende Wasser-Dampf-Gemisch umströmt das Einsatzrohr 3 und tritt dann durch die Öffnungen 4 in das Einsatzrohr 3 ein, von wo es zu einem Dampfabscheider abgeleitet wird.
Wie Fig. 2 zeigt, ist das Einsatzrohr 3 durch die Bodenplatte 5 des Sammlers 1 hin durchgeführt und der Sammler 1 mit der Bodenplatte 5 in den Wänden 6 des Rauch gaszuges gelagert. Die Zwischenräiune zwi- schen den Rohren 2 können bei Verwendung der Rohrwand als Prall- oder Lenkwand durch eingeschweisste Bleche 7 abgedichtet werden.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit zwei waagrechten Sammlern 1, 1a unterein ander, die miteinander verschweisst sind und in welchen je ein koaxiales Einsatzrohr 2 bzw. 2a angeordnet ist. Sammler und Einsatzrohre sind gleich ausgebildet wie im vorbeschriebe- nen Beispiel. Diese Ausführung ist dann von Vorteil, wenn bei grossen Längen ein einziger Sammler eine zu starke Wandung erhalten müsste.
Bei Verteilung der Verdampferrohre auf zwei Sammler kann die Wandung jedes Sammlers geringer gehalten werden.
In Fig. 4 ist eine Abstützung des Samm lers 1 durch ein Halterohr 8 gezeigt. Da die ses Halterohr 8 ebenfalls rauchgasbeheizt ist, erhält es ebenso wie der Sammler 1 ein Ein satzrohr 9. Dieses Einsatzrohr 9 kann als zu sätzliche Ableitung für das in das Einsatz- roter 3 einströmende Wasser-Dampf-Gemiseh dienen. Dabei wird durch dieses Einsatzrohr 9 vorwiegend Dampf abströmen, während das abgeschiedene Wasser durch das Einsatzrohr 3 abfliesst. Dies ist aber unbedenklich, da das Rohr 9 unbeheizt ist..
Zum Sehutze des Halte rohres 8 wird durch den Ringraum 10 Dampf- Wasser-Gemisch geleitet, das aus den ihm gegenüberliegenden Verdampferrohren 11 aus tritt. Im Bereich dieser dem Halterohr 8 ge genüberliegenden Rohre 11 ist das Einsatz rohr 3 ohne Öffnungen, um einen eindeutigen Fluss durch den Ringraum 10 zu erzwingen. Das Einsatzrohr 9 isst nur für den ra.ueh- gasbeheizten Teil des Halterohres 8 erforder lich.
Flue gas-heated pipe wall connected to a horizontal flue gas-heated collector for steam generators, hot water boilers and the like. The invention relates to a pipe wall, likewise flue gas-heated, connected to a horizontal, flue gas-heated collector for steam generators, hot water boilers and the like.
Such pipe walls are often used as closed guide or baffle walls in the F: euerraiun, as pipe panels lying parallel to one another and freely transverse to the combustion chamber, or as a ziLSätz- borrowed radiant heating surface.
In the case of flue gases with a high concentration of dust, the contact heating surfaces are also formed from closed pipe walls because such pipe walls, when they are parallel in the ranch gas flow, are less dirty and can be cleaned more easily. The formation of such pipe walls makes. Difficulties in the natural circulation of the work medium because the work medium only led upwards. may be. The simplest structure results. when the pipes open into a horizontal collector that crosses the exhaust gas vent.
In this case, however, the collector is strongly heated by the flue gases, and there is a risk that the steam-water mixture produced in the collector will separate and the wall only touched by the steam will be overheated. High thermal stresses in the collector and corrosion from vapor splitting would be the result.
In order to avoid these difficulties, it is proposed according to the invention to arrange an insert tube in the interior of the collector over its entire heated length, the interior of which is connected to the space between the insert tube and the collector through at least one opening.
What is achieved by the inventive proposal is that the water-steam mixture emerging from the evaporator tubes of the tube wall must flow around the insert tube before it reaches the inside of the insert tube through the opening in the wall of the insert tube.
The water-steam mixture thus flows in the space across the collector and in the urbe heated insert pipe parallel to the collector. This reduces segregation in the space and cools the wall of the collector well over its entire circumference. Segregation can only occur when there is a horizontal flow in the insert pipe, but is then harmless because the insert pipe is preheated.
The outer diameter of the insert pipe can be selected so that the flow cross section in the space corresponds approximately to the total flow cross section of the pipes in the pipe wall, so that the speed of the working medium remains roughly the same.
If there is sufficient buoyancy, it can also be expedient to select the flow cross-section in the collector to be smaller than the flow cross-section of the pipes of the pipe wall, in order to reduce the speed and thus. to increase the turbulence of the water-steam mixture in the collector.
In the drawing Ausführungsbei are shown games of the subject invention. In FIG. 1, which shows a cross section along line I-I in FIG. 2, a cylindrical horizontal collector 1 is shown around which flue gases flow and into which the evaporator tubes 2 of a tube wall likewise heated with flue gas open from below.
In the collector 1, a coaxially to this lying insert tube 3 is arranged over its entire heated length. Which has a number of holes 4 on the side facing the tubes 2 from. Instead of the drill chords, the tube 3 can also hold a continuous slot. The water-steam mixture emerging from the evaporator tubes 2 flows around the insert tube 3 and then enters the insert tube 3 through the openings 4, from where it is diverted to a steam separator.
As FIG. 2 shows, the insert tube 3 is carried out through the base plate 5 of the collector 1 and the collector 1 is mounted with the base plate 5 in the walls 6 of the flue gas flue. The intermediate troughs between the pipes 2 can be sealed by welded-in metal sheets 7 when the pipe wall is used as a baffle or guide wall.
Fig. 3 shows an embodiment with two horizontal collectors 1, 1a unterein other, which are welded together and in each of which a coaxial insert tube 2 or 2a is arranged. Collectors and insert pipes are designed in the same way as in the example described above. This design is advantageous when a single collector would have to have too thick a wall for great lengths.
If the evaporator tubes are distributed over two collectors, the wall of each collector can be kept smaller.
In Fig. 4 a support of the Samm lers 1 by a holding tube 8 is shown. Since this holding tube 8 is also heated with flue gas, like the collector 1 it receives an insert tube 9. This insert tube 9 can serve as an additional discharge for the water-steam mixture flowing into the insert red 3. In this case, predominantly steam will flow out through this insert pipe 9, while the separated water flows off through the insert pipe 3. However, this is not a problem since the pipe 9 is unheated.
For the purpose of the support tube 8 steam-water mixture is passed through the annular space 10, which emerges from the evaporator tubes 11 opposite it. In the area of these tubes 11 opposite the holding tube 8, the insert tube 3 is without openings in order to force a clear flow through the annular space 10. The insert pipe 9 only eats for the smoke gas-heated part of the holding pipe 8.