DE2810131A1 - Waermetauscher - Google Patents

Description

Beschreibung
zum Patentgesuch

der Firma Combustion Engineering, Inc., Windsor, Conn. o6o95/USA

betreffend:

"Wärmetauscher"

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

In Dampferzeugern wird eine Heizv/and normalerweise in dem vertikalen abwärts führenden Gaskanal angeordnet, der vom Brennraum her gespeist wird, als ein Mittel zum Absorbieren von Wärme von den Verbrennungsgasen, die durchströmen. Diese Heizwand umfaßt serpentinenartig angeordnete Rohre, die von dem zu erhitzenden Fluid durchströmt sind, entweder in Aufwärtsoder in Abwärtsrichtung, wobei entweder eine Überhitzung oder eine Nacherhitzung oder im Falle eines Speisewasservorwärmers eine Wassererhitzung erfolgt.

Bei kleinen Dampferzeugern werden diese Serpentinenelemente an ihren Enden abgestützt, doch ist in größeren Einheiten die überspannte Länge zu weit, so daß sich zu starke Verbiegungen und Zugspannungen ergäben. Deshalb läßt man vertikale Stützrohre durch den rückwärtigen Heizgaskanal laufen, an denen die

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horizontal verlaufenden Rohrabschnitte abgestützt werden. Einiae Rohrabschnitte expandieren mehr als andere infolge Temperaturunterschieden der durchströmenden Fluide, oder infolge Gastemperaturdifferenz zwischen den oberen und unteren GasStrömungsorten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung für die Abstützung der horizontalen Rohrabschnitte zu schaffen, bei der die Probleme übermäßig großer Zugspannungen infolge ungleicher thermischer Dilatation vermieden sind. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich avs dem Patentanspruch 1, während der Unteranspruch eine bevorzugte Weiterbildung definiert. Wie man erkennt, ist erfindungsgemäß Vorsorge getroffen, daß die horizontalen Rohrabschnitte von dem vertikalen Stützrohr bzw. den vertikalen Stützrohren in einer Weise getragen werden, die Relativbewegungen zwischen sowohl den horizontalen Rohrabschnitten untereinander gestatten, als auch zwischen den horizontalen Rohrabschnitten und den sie stützenden vertikalen Rohrabschnitten.

Man erkennt ferner, daß die erfindungsgemäß vorgesehene Abstützanordnung einfach ist, kostengünstig herstellbar ist und zuverlässig sein wird, da keine komplizierten Schweißnähte vorliegen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch einen Dampferzeuger mit der Rohrhalterung gemäß der Erfindung,

—. "3 „

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Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung gemäß Linie 2-2 der Fig. 1, und

Fig. 3 ist eine Ansicht entsprechend Linie 3-3 der Fig. 2.

In Fig. 1 ist mit 10 der obere Abschnitt eines Feuerraums eines Dampferzeugers bezeichnet, in dem Brennstoff verbrannt wird zur Erzeugung heißer Verbrennungsgase. Diese Gase strömen zunächst aufwärts durch den Feuerraum und dann abwärts durch den rückseitigen Heizgaskanal 12, wobei sie die Wärmetauscherfläche 14 umströmen. Diese Wärmetauscherfläche könnte zur Vorwärmung von Wasser dienen, beispielsweise als Speisewasservorwärmer, «» oder es kann sich um eine Dampfheizflache handeln, etwa einen überhitzer oder einen Nacherhitzer. Die Oberfläche wird mit Fluid aus einem Zufuhrsammeier 16 gespeist und nach Wärmeübertragung von den Verbrennungsgasen strömt das Fluid in den Sammler oder die Trommel 18 aus. Eine Mehrzahl von Wärmetauscherheizwänden 14 ist vorgesehen, die seitlich nebeneinander liegen quer über die Tiefe des Heizgaskanals 12.

Die horizontal verlaufenden Abschnitte der Wärmetauscher 14 werden abgestützt von fluidgekühlten vertikalen Stützrohren 20, die mit Kühlfluid gespeist werden über eine Einlaßtrommel 22, während das aus ihnen ausströmende Fluid in eine Auslaßtrommel 24 gelangt. Alle vertilkalen Stützrohre 20 werden an ihren oberen Enden von dem Kesselrahmen mittels Hängern 26 getragen. In Fig. 2 und 3 erkennt man die Art und Weise, in der die horizontal verlaufeden Rohrabschnitte 14 von den vertikalen Rohren 20 im einzelnen getragen werden. Ein vertikales Stützrohr 20 ist zwischen zwei in dichtem Abstand liegenden benachbarten horizontalen Rohrabschnitten 14 positioniert derart, daß sie gerade

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einander berühren. Jedes vertikale Rohr 20 weist ein Paar von Flossen 30, 32 auf, die einander gegenüber an das Rohr seitlich angeschweißt sind. Ein metallisches Band 34 umschließt die horizontalen Rohrabschnitte 14 auf beiden Seiten des vertikalen Rohres 20 und umschließt auch lose das Rohr 20. Das Band 34 ruht auf den Flossen 30 und 32 und wird von diesen abgestützt. Jedes Band 34 besteht aus ^ zwei Hälften bzw. 38, die miteinander bei 40 verschweißt sind.

Man erkennt aus der obigen Erläuterung, daß die Rohrabstützung gemäß der Erfindung einfach, kostengünstig und störungsfrei sein wird. Die einzigen Schweißnähte, die an irgendeinem unter Druck stehenden Teil erforderlich sind, sind die geraden Schweißnähte,mittels denen die Flossen und 32 an den Stützrohren 20 befestigt werden. Die anderen Schweißnähte 40 sind klein und können leicht ausgeführt werden. Wegen des Spiels zwischen dem Band 34 und dem vertikalen Rohr 20 und wegen der Art und Weise, in der das Band die horizontal laufenden Rohrabschnitte 14 umschließt, wird eine relative thermische Dilatation zwischen benachbarten horizontalen Rohrabschnitten 14 und zwischen den horizontalen Rohrabschnitten 14 und den vertikalen Stützrohren 20 ermöglicht, ohne daß unzulässig hohe Zugbelastungen zu befürchten sind.

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Leerseite

Claims (2)

1. Combustion Engineering, Inc.
   Windsor, Conn. o6o95
   U.S.A.

   28Ί0131

   Patentansprüche

   Wärmetauscher, der in einem vertikalen von heißen Gasen durchströmten Gaskanal angeordnet ist und mindestens zwei horizontale, benachbarte Rohre umfaßt, während eine Rohrabstützung für die horizontalen Rohrabschnitte ein vertikales, zwischen den beiden horizontalen Rohrabschnitten angeordnetes Stützrohr umfaßt, gekennzeichnet durch ein Paar von Flossen (3o, 32), die an einander gegenüberliegenden Seiten des vertikalen Stützrohres (20) angeschweißt sind, und durch eine die beiden horizontalen Rohrabschnitte (14, 14) umschließende Bandanordnung (36, 38), die auf den Flossen (3o, 32) aufruht und von diesen abgestützt ist.
2. 2) Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandanordnung (36, 38) auch das vertikale Stützrohr (2o) umschließt und hinreichend lose ist, um Relativbewegungen zwischen den beiden horizontalen Rohrabschnitten (14, 14) bzw. zwischen dem vertikalen Stützrohr (2O) und jdedem der horizontalen Rohrabschnitte (14) zu ermöglichen.

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   ORIGINAL INSPECTED