Dampferzeuger. Bei Zwangstrom-, insbesondere Zwang umlaufkesseln ist es bekannt, die - Rohre so anzuordnen, dass1 sie eine im Feuerraum lie gende Strahlungsheizfläche und eine Berüh rungsheizfläche bilden, die nacheinander vom Arbeitsmittel durchströmt werden. Diese Ausführung ist jedoch aus baulichen Grün den nicht immer möglich, so dass in manchen Fällen die Strahlungsheizfläche und die Be rührungsheizfläche parallel geschaltet wer den müssen.
Bekanntlich entsteht dann die Schwierigkeit der Wasserverteilung, weil bei den verschiedenen Belastungen die Strah- lungs- und Berührungsheizfläche sich in ihrer verhältnismässigen Wärmeaufnahme stark ändern. Bei kleiner Last zum Beispiel nimmt die Strahlungsheizfläche den grössten Teil der im ganzen Kessel umgesetzten Wärme auf, die Berührungsheizfläche jedoch nur einen relativ kleinen Teil. Da in der Berührungsheizfläche keine nennenswerte Dampfbildung einsetzt und der Strömungs widerstand klein ist, besteht dann die Ge fahr, dass der grösste Teil des umgepumpten Wassers durch die Berührungsheizfläche fliesst und die Strahlungsheizfläche nicht genügend gekühlt wird.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Dampferzeuger, bei dem das Arbeitsmittel durch von Rohren gebildete, parallel zuein ander ,geschaltete Strahlungs- und Berüh rungsheizflächen zwangläufig umgewälzt wird, bei welchem aber erfindungsgemäss da für Sorge getragen ist, dass die Zu- und die Ableitung für das von einem in bezug auf die bestrahlten Flächen hoch, z.
B. oberhalb derselben, gelegenen Flüssigkeitsbehälter zur Strahlungsheizfläche umgewälzte Wasser so angeordnet sind, dass die Strahlungsheiz fläche mit zusätzlichem Auftrieb arbeitet, während die Berührungsheizfläche nur mit Zwa.ngstrom. praktisch ohne Unterstützung durch Auftrieb, arbeitet.
Vorteilhaft werden hierbei für die Strah lungsheizfläche den Auftrieb unterstützende Mittel vorgesehen. Eines dieser Mittel kann zum Beispiel darin bestehen, dass die Rohre der Strahlungsheizfläche einen grösseren Durchflussquerschnitt aufweisen als diejeni gen der Berührungsheizfläche.
Ein Vorteil der erfindungsgemässen Dampferzeugerausbildung liegt darin, dass bei kleiner Belastung, bei der die Strahlungs heizfläche den grössten Teil der im ganzen Kessel umbesetzten )Värine aufnimmt, das Arbeitsmittel die Förderung der Umwä .lz- pumpe zufolge des Auftriebes gewissermassen unterstützt. Dazu ist es angebracht, dass die Trommel, von der das _NNrasser zur Pumpe fliesst, oberhalb der Strahlunr;sfläelie liegt.
und dass der Flüssigkeitseintritt in die Rohre der Strahlungsheizfläche wesentlich tiefer liegt als der Austritt des Dampfwasser gemisehes aus den Rohren. Die angestrebte Wirkung tritt insbesondere dann ein, wenn die durch die Strahlungsheizfläche zu för dernde Flüssigkeit einer Sammeltrommel ent nommen wird, bezw. schon heiss ist und das entstandene Dampfflüssigkeitsbemisch dieser Sammeltrommel wieder zufliesst, so dass die Wärmezufuhr auch tatsächlich zur Dampf bildung dient und einen Auftrieb verursacht.
Die Berührungsheizfläche kann so ausge bildet bezw. angeordnet sein, dass sie keinen oder keinen nennenswerten Auftrieb hat. In diesem Falle ist für die Wassermenge, die diese Rohre durchströmt, lediglich der Strü- inungsividerstand massbebend, so dass obwohl der Strömungswiderstand in den Rohren der Berührungsheizfläche bei kleinen Belastun gen geringer ist als der in den Rohren der Strahlungsfläche, doch eine grössere Wasser menge durch die Strahlungsheizfläche strömt, weil in diesen Rohren auf Grund des Auftriebes gewissermassen eine zusätzliche Pumpwirkung auftritt,
die den Flüssigkeits- durchfluss durch die Strahlungsrohre er leichtert. Bei gröt@erer Belastung nimmt der Wi derstand der Berührungsheizfläche verhält nismässig mehr zti; auch. der -Widerstand in den Strahlungsrohren steigt. in seiner albsolit- ten Grösse, so dass der Auftrieb im Vergleich hierzu keinen nennenswerten Einfluss mehr hat.
Durch die Konstruktion des Dampfer- zeugers hat man es in der Hand, die Wider stände für beide Heizflächen so zu bestim- nien, dass bei normaler Belastung dann durch alle Rohre die der Wärmeaufnahme entspre chende Wassermenge strömt.
Die erfindungsgeinä,sse Einrichtung gibt die Möglichkeit, dass sich trotz der Verschie bung der verhältnismässigen Wärmeaufnahme der parallel geschalteten Strahliings- Lind Be- rüllrniigslieizflächeii die durch die einzelnen Heizflächen strömenden Wassermengen ent sprechend der jeweiligen Belastung verteilen. Eine Verminderung der umgewälzten Was- sermen-e bei kleinerer Belastung ist dem nach ebenfalls möglich.
Liegen der Ein- und Austritt in, die bez,#v. aus der Beriihrtmgsheizfläclie auf gleicher Höhe, so kann ein Auftrieb in diesem Heizflüchenteil nicht auftreten. Hier für ist für die Rohre der Bertihriingsheiz- fläche die hängende Anordnung in Sehlan- genforin vorteilhaft.
Der Eintritt in die Rohre der Berüh rungsheizfläche kann aber auch tiefer oder höher als der Austritt liegen, so dass unter Umständen von einem gewissen positiven oder negativen Auftrieb auch in der Be- rübrungsheizfläche gesprochen werden kann.
In diesem Falle ist es vorteilhaft, zum Zwecke der Gerinbhaltunz; des zwar vorhan denen, aller gegenüber dem Auftrieb in der Strahltini;sheizfläehe unwesentlichen Auf triebes in der Berührungsheizfläche die Länge der Rohre der Beriihrungsheizfläehe ziemlich gross, und zwar mindestens auf das Fiinffache des Höhenunterschiedes zwischen Ein- Lind Austritt der Berührungsheizfläche zu bemessen.
Die dadurch bedingto Erhöhung des Durchflusswidersta.ndes verhindert be- wissermassen die Summierung der Förderung durch Auftrieb und Umwä,lzpumpe, so dass Praktisch durch die Strahlungsheizfläche mehr Arbeitsmittel strömt.
Liegt der Eintritt in die Rohre der Be rührungsheizfläche höher als der Austritt, so wirkt der bei etwaigem Auftreten der Dampfbildung eintretende Flüssigkeitsauf trieb der Förderung; durch die Umwälzpumpe an sich schon entgegen und bietet Gewähr dafür, dass auch der bei schwacher Beheizung stärker beanspruchte Strahlungsheizflächen- teil stets ausreichend von Flüssigkeit durch strömt wird.
Zwei Ausführungsbeispiele des Erfin dungsgegenstandes sind auf beiliegender Zeichnung schematisch veranschaulicht.
Fig. 1 und 2 stellen einen Zwangsum- laufkessel mit Rostfeuerung dar; Fig. 3 zeigt einen Zwangsumlaufkessel mit Kohlenstaub-Müllfeuerung oder dergl. Bei dem Kessel gemäss Fig. 1 läuft das Kesselwasser von der hochgelegenen Trom mel 1 Tiber Leitung 2 zur Umwälzpumpe 3; die Umwälzpumpe drückt das Wasser über die Leitungen 4, 5, 6 in die Verteiler 7, 8, 9.
Die Verteiler 7 und 8 verteilen das Wasser auf die Strahlungsrohre 10 der Seitenwände des Kesselfeuerraumes. Diese Rohre sind so ausgebildet, dass in ihnen, wenn sie beheizt sind, ein Auftrieb erfolgt; der Sammelkasten 11 liegt wesentlich höher als die Verteiler 7 und B. Vom Sammelkasten 11 wird das Dampfwassergemisch durch Leitung 12 wie der zurück in die Trommel 1 geleitet.
Die am Verteiler 9 angeschlossenen Rohre 13 der Berührungsheizfläche leiten das entstandene Dampfwassergemisch unmittel bar in -die Trommel 1 zurück. In diesen Roh ren kann die Wirkung des Auftriebes nicht eintreten, da der Wassereintritt zu den Roh ren annähernd in derselben Höhe wie der Dampfwassergemischaustritt liegt.
Die Rohre 13 lassen in ihren Windun gen einen Zwischenraum, in dem der Über- hitzer 14 angeordnet ist.
Bei dem Kessel nach Fig. 3 ist ebenfalls eine Trommel 1', eine Zuleitung 2' und eine Umwälzpumpe 3' vorhanden. Statt einer Pumpe können naturgemäss. auch mehrere vorhanden sein oder aber eine gleichwertige Umwälzeinrichtung. Von der Pumpe 3' geht das Wasser durch Leitung 4' in das Vertei lungssystem 14, an das die Strahlungsrohre 15 angeschlossen sind. Das in diesen Rohren 15 entstandene Dampfwassergemisch wird im Sammler 16 gesammelt und über Leitung 17 zur Trommel 1' zurückgeführt.
Bei dem Kes sel nachFig. 3 sind zwei getrennteBerührungs- heizflächen vorhanden, und zwar die Rohre 1.8 vor dem Überhitzer 20 und die Rohre 19 nach dem Überhitzer 20. Zu der Berührungs heizfläche mit den Rohren 18 führt die Lei tung 5' das Umwädzwasser. Die Rohre 18 sind am Verteiler 21 angeschlossen und lei ten das Dampfwassergemisch in den Sammler 22, von wo es durch die Leitung 23 zurück zur Trommel 1' fliesst.
Die zweite Verdampfer-Berührungsheiz- fläche mit den Rohren 19 erhält Wasser von der Zuleitung 6'; diese Rohre sind am Ver teiler 24 und am Sammler 25 angeschlossen. Von letzterem bringt die Leitung 26 das Dampfwassergemisch zurück zur Trommel 1'.
Bei der Berührungsheizfläche 18 liegt der Verteiler 21 nur ein Geringes unter dem Dampfwassergemischsammler 22. Da die Länge der vielfach schlangenförmig gebo genen Rohre 18 ein Mehrfaches vom Höhen unterschied zwischen Verteiler 21 und Samm ler 22 beträgt, ist der Auftrieb im Vergleich zum Druckabfall nur unwesentlich. Bei der zweiten Verdampfer-Berührungsheizflä- che liegt der Verteiler 24 höher als der Sammler 25, so dass die auftretenden Dampf blasen dem Durchfluss gewissermassen ent gegenwirken.
Es sei an dieser Stelle auch darauf hin gewiesen, dassi bei solchen Zwangstromkes- seln der Höhenunterschied vom Eintritt zum Austritt des Rohrsystems ausschlaggebend ist, vorausgesetzt, dass die Beheizung des Rohrsystems auch ungefähr in der Höhe des Eintritts einsetzt.
Etwaige Ableitungen des Dampfwassergemisches vom Sammler spielen keine Rolle für den Auftrieb, weil diese bei Zwangstromkesselri im Vergleich zu dem Ge- samtquerschnitt der Rohre einen wesentlich.
kleineren Querschnitt haben und daher der Strömung einen grossen Widerstand ent- =ge-ensetzen. Die angestrebte Wirkung wird besonders gut dann erzielt, wenn die Rohr anordnung so getroffen ist, dass der Flüssig- Z, möglichst immer aufwärts gerich tet ist.