DE2153965B2 - Dampferzeuger mit ebenem Brennkammerboden - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger mit im wesentlichen rechteckigem Feuerraum, dessen Brennkammerwände aus gasdicht verschweißten und allseitig steigend verlegten Rohren bestehen, und der einen aus ebenfalls gasdicht miteinander verschweißten Rohren gebildeten Brennkammerboden besitzt. Eine derartige Anordnung ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 576 800 bekannt.

Bei Ausbildung des Brennkammerbodens nach Art eines Aschetrichters kann man zwar die Rohrführung der Seitenwände der Brennkammer meist günstig auf · den Aschetrichterbereich übertragen, bei ebenen Brennkammerböden mit allseitig steigender Schraubenwicklung hat man sich bisher aber stets Zwischen-Sammlern bedienen müssen, um so die Anzahl der Parallelrohre im Brennkammerboden beliebig wählen zu können. Wenn aber die Bodenrohre unmittelbar in die Seiten wandirohre ü bergehen sollen, ist die Anzahl der im Feuerraumboden unterzubringenden Parallelrohre 6s vorgegeben. Eine derartige Anordnung ist aus der schweizerischen Patentschrift 444 886 bekannt. Hier ist ein Dampferzeuger mit im wesentlichen rechteckigem Feuerraum dargestellt, der einen ebenen Brennkammerboden besitzt. Die Rohre der die Brennkammerwände bildenden Schraubenwicklung sind jedoch nur an zwei einander gegenüberliegenden Seiten steigend verlegt. Von diesen Seiten aus zur Mitte des Feuerraumbodens laufen die Rohre des Brennkammerbodens geradlinig und einander parallel zu den Brennkammerwänden, in denen die Rohre der Schraubenwicklung horizontal verlaufen. Bei dieser Anordnung erhält man ebenfalls gleich lange Rohre im Feuerraumboden, allerdings ist sie für Kessel mit allseitig steigend gewickelter Schraubenwicklung nicht geeignet.

Verwendet man eine Schraubenwicklung für die Brennkammerwände mit allseitig steigend verlegten Rohren und will man Zwischensammler beim Übergang von der Wandberohrung in die Bodenberührung vermeiden, so liegt die Anzahl der Parallelrohre in: Brennkaminerboden weitgehend fest. Auch der Abstand zweier benachbarter Rohre kann sich nur geringfügig von dem Abstand zweier Rohre in den Brennkammerwänden unterscheiden. Eine derartige Anord nung ist im Beispiel eines Dampferzeugers mit zylin drischem Feuerraum in der österreichischen Patent schrift 251 741 dargestellt. Hier ist ein trichterförmig ausgebildeter Brennkammerboden vorgesehen, der aus spiralförmig gebogenen Rohren besteht. Hierbei ändert sich der gegenseitige Abstand zweier Rohre abhängig von der Entfernung von der Mittelachse Eine gleichmäßige Teilung der Rohre des Brennkammerbodens kann mit dieser Anordnung also nicht erzielt werden, außerdem ist eine vollständige Schließung diis Brennkammerbodens nicht möglich.

Um bei einer allseitig steigend gewickelten Brennkammerberohrung mit unmittelbarem Übergang der Bodenrohre in die Seitenwandrohre eine gleichmäßige Wärmeaufnahme jedes Rohres zu erzielen und damit Temperaturdifferenzen zwischen den einzelnen Rohren weiitgehend zu vermeiden, kommt es darauf an, die beheizten Rohrlängen im Brennkammerboden möglichst gleich groß zu bemessen. Diese Bemessung stößt aber auf Schwierigkeiten, da bei einem Großkessel eine hohe Anzahl von Paraüelrohren vorhanden ist und die einzelnen Rohre als Flossenrohre oder mit Hilfe zwischengeschweißter Streifen einen gasdichten Abschluß bilden müssen, so daß also der Feuerraumboden in gleicher Weise wie die Feuerraumseitenwände möglichst lückenlos mit Parallelrohren ausgefüllt ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für die Führung der Rohre eines Brennkammerbodens eine Anordnung zu schaffen, die für die Dampferzeuger mit allseitig steigender Schraubenwicklung in den Brennkammerwänden geeignet ist, die für Dampferzeuger mit ebenem Brennkammerboden geeignet ist. die ohne Zwischensammler beim Übergang der Rohre vom Brennkammerboden in die Brennkammerwände auskommt und die gleichmäßig beheizte Rohrlängen im Brennkammerboden bei gleichmäßigem Abstand zweier benachbarter Rohre vorsieht.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im Kennzeichen des Patentanspruches dargelegte Anordnung.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in stark vereinfachter, schematischer Darstellung. Für die 90^c-l Jmlenkungen sind zwei verschiedene Aus-

führungsformen veranschaulicht. Gleiche oder einander entsprechende Teile sind in sämtlichen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist ein Brennkammerboden von rechteckiger Form von oben her gesehen veranschaulicht, wobei Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie D—D darstellt. Das Arbeitsmittel wird durch die Rohrleitungen 1 und 2 zugeführt, wobei ein aus den beiden Teilen 3 und 4 bestehender Eintrittsverteiler mit einer AusgleiclisleitungS unterhalb des Brennkan.merbodens angeordnet ist.

Von den Eintrittsverteilern 3 und 4 führen, wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist, Verbindungsrohre 6, 7 und 8, 9 zu den Eintrittsstellen 10, 11, 12 und 13 im Bereich der Brennkammerbodenebene, wobei diese Eintrittsstellen zu beiden Seiten eines Strahlenkreuzes mit den Strahlen 14 und 15 liegen. Dieses Strahlenkreu^ ist in Wicklungsrichtung der Schraubenwicklung der Γ--inn kammerwände von oben nach unten gesehen gegenüber den Ebenen der Brennkammerwände um einen Winkel β = 45° — α gedreht. Mit α ist hierbei der Winkel bezeichnet, der zwischen einem Rohr ita Brennkammerboden und der Brennkammerwand liegt, in die das Rohr einmündet. V/enn dieser Winkel α gleich dem Steigungswinkel der Rohre in den Brennkammerwänden ist, ist auch der Abstand zweier benachbarter Rohre im Brennkammerboden gleich groß wie der Abstand zweier benachbarter R öhre in der Schraubenwicklung der Brennkammerwände. Durch Veränderung dieses Winkels kann der Abstand zweier benachbarter Rohre im Brennkammerboden beeinflußt werden. Die Rohre des Brennkammerbodens sind nun folgendermaßen verlegt:

Fällt man von den Ecken der Brennkammerwände das Lot auf das Strahlenkreuz mit den Strahlen 14 und 15, so erhält man die Geraden 33 bis 36. An dem Schnittpunkt dieser Geraden mit den Strahlen 14 und 15 enden diese. Die Rohre sind ausgehend von der Brennkammerwand so lange geradlinig verlegt, bis sie auf eine der Geraden 33 bis 36 treffen. Hier wird ein Winkelstück zur Umlenkung der Rohre um 90° eingeführt. Anschließend sind die Rohre wieder geradlinig geführt, bis sie entweder auf eine andere der Geraden33 bis 36 treffen und wieder umgelenkt werden, oder bis sie auf eine der zu beiden Seiten der Strahlen 14 und 15 liegenden Eintrittsstellen treffen und in die Eintrittsverteiler bzw. die VerbinduEgsrohre münden. An den Enden der Strahlen 14 und 15 sind jeweils Fortsatzlinien 16, 17 und 18, 19 vorgesehen,

längs der noch weitere Eintrittsstellen angeordnet sind. Hierdurch entstehen zwar geringe Längenunterschiede, allerdings lassen sich so zu kurze Umlenkstücke \ ermeiden.

Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Be-

reichest von Fig. 1. Die Rohre20 bis 28 kommen senkrecht von unten hoch und biegen dann in die Bodenberührung um, wobei die Zuführungsrohre sämtlich im Zuge der Linien 14 α und 14 b liegen. Die Rohre 29 bis 32 sind im Verlauf der Fortsatzlinie 17 hoch-

geführt. Im Bereich des Brennkammerbodens ist die gesamte Berührung mit Flossen versehen, so daß sich eine gasdichte Verschweißung bewerkstelligen läßt

Die Umlenkung der Rohrabschnitte kann mit Formstücken, Winkeln oder Rohrbögen vorgenom-

men werden. In den Fig. 4 und 5 ist die Verwendung von Formstücken veranschaulicht, wobei ein vergrößerter Ausschnitt von Fig. 3 in Fig. 4 wiedergegeben

ist.

F i g. 5 zeigt einen Schnitt längs der Linie V-V vor· Fig. 4. Mit Hilfe dieser Formstücke können gebräuchliche Flossenrohre für den Brennkammerboden verwendet werden, die in einfacher Weise mit den Formstücken verschweißt werden. Die Formstücke weisen Flossen von gleicher Ausdehnung auf, wie die Flossen an den Flossenrohren.

In den Fig. 6 und 7 ist die Verwendung von Rohrbögen veranschaulicht, wobei Fig. 6 einen vergrößerten Ausschnitt von Fig. 3 veranschaulicht, während F i g. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VIl von Fi g. 6 darstellt. Auch hier läßt sich eine gasdichte Verschweißung des gesamten Rohrbodens bewerkstelligen.

Die Fig. 8, 9 und 10 beziehen sich auf die Umlenkungsstellen von Fig. 3, wobei Fig. 8 in vergrößertem Maßstab die Verwendung geschmiedeter Winkelstücke und F i g. 10 die Verwendung von Rohrbögen veranschaulicht. Fig. 9 zeigt einen Schnitt in Richtung der versetzten Linie IX-IX von Fig. Auch hier gelingt es, eine gasdichte Verschweißung des Rohrbodens vorzunehmen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentanspruch: Dampferzeuger mit im wesentlichen rechteckigem Feuerraum, dessen Brennkammerwände aus gasdicht verschweißten und allseitig steigend verlegten Rohren bestehen, und der einen aus ebenfalls gasdicht miteinander verschweißten Rohren gebildeten Brennkaminerboden besitzt, dadurch gekennzeichnet:, daß jedes Rohr der Brennkammerwände am Brennkammerboden so abgebogen ist, daß es mit der Brennkammerwand einen Winkel α bildet, der kleiner ist als 45°, daß die in der !Ebene des Brennkammerbodens liegenden Eintrittsstellen (10,11,12,13) der Rohre in dem Brennkaminerboden entlang eines Strahlenkreuzes liegen, das aus senkrecht zueinander stehenden, sich im Mittelpunkt des Brennkammerbodens schneidenden Strahlen (14,15) besteht, daß das Strahlenkranz in Wicklungsrichtung der die Brennkammerwände bildenden Rohre — von oben nach unten gesehen — gegenüber den Brennkammerwandebenen um einen Winkel β = 45° — α gedreht ist, daß die Strahlen (14,15) am Schnittpunkt mit je einer Geraden (33. 34, 35,36) enden, die senkrecht zu dem jeweiligen Strahl verläuft und die durch den Schnittpunkt der Ebene des Brennkammerbodens und der Ebenen benachbarter Brennkammerwände geht und daß die Rohre von den Brennkammerwänden zu den Eintrittsstellen (10, 11, 12,13) so verlegt sind, daß sie

1. am Schnittpunkt mit einer der erwähnten Geraden um 90° in Richtung auf die Mitte des Brennkammerbodens umgelenkt sind, daß sie

2. bei Erreichen eines Strahles des Strahlenkreuzes enden und daß sie

3. zwischen diesen Stellen geradlinig verlaufen.