CH258413A - Röhrengaserhitzer. - Google Patents

Description

  Röhrengaserhitzer.    Die Erfindung betrifft einen Röhrengas  erhitzer, insbesondere zum Erhitzen verdich  teter Treibgase für Turbinen, in dem die  Wärme hauptsächlich durch Berührung über  tragen wird.  



  Zweck der Erfindung ist, die Bauhöhe  solcher Erhitzer für eine gegebene Leistung  gegenüber bisherigen Ausführungen zu     ver-          ningern,ebenso    den Aufwand an Werkstof  fen. Ferner wird bezweckt, Scheidewände im  Feuerraum und die damit bedingten Elemente  zur Aufnahme ihrer     Wärmedehnungen    sowie  die Durchführung von Erhitzerteilen durch  solche Wände zu vermeiden.    Zu     diesem    Behufe ist bei einem Röhren  gaserhitzer der erwähnten Art gemäss der Er  findung mindestens ein Teil der Erhitzerrohre  S-förmig mit drei parallelen Schenkeln  gebildet und zu einzelnen Bündeln zusam  mengefasst, wobei die Schenkel der Rohre  jedes Bündels koaxial zur Mittelachse des  Bündels angeordnet sind.

   Ferner lenken drei  kaxial um die Bündelachse angeordnete, zy  lindrische Wände die Heizgase zwangläufig  von einem ersten Zug aus der Reihe nach in  zwei weitere, zum ersten Zug koaxial gele  gene Züge. Dabei ist jedes Bündel durch die  zylindrischen Lenkwände auf einer Trag  platte, welche den Feuerraum von einem Ab  zugsraum für die den Rohrbündeln entströ  menden Rauchgase trennt, beweglich gelagert.  



  Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine  beispielsweise Ausführungsform des Erfin-    dungsgegenstandes in vereinfachter Darstel  lungsweise veranschaulicht, und zwar zeigt:  Fig. 1 einen Längsschnitt nach der Linie  I-I der Fig.2 durch einen Röhrenlufter  erhitzer und ferner die Endansicht einer Tur  bine einer mit heisser Luft betriebenen  Wärmekraftanlage sowie eine vom Erhitzer  zur Turbine führende Ableitung für die im  Erhitzer erhitzte Luft, und  Fig. 2 einen waagrechten Schnitt nach  der Linie II-II der Fig. 1.  



  Der in den Figuren     gezeigte    Röhrenluft  erhitzer 1 weist einen zentralen Feuerraum  2 auf. Im untern Teil des Erhitzerkörpers ist  ein Brenner 3     vorgesehen.    4 bezeichnet auf  einem konzentrischen greis um die senkrechte  Mittelaxe des Feuerraumes 2 angeordnete  Rohrbündel, von denen der Deutlichkeit hal  ber in Fig. 1 nur zwei und in Fig. 2 nur drei  gezeigt sind. Die Bündelrohre 5 sind     S-för-          mig    mit drei parallelen SchenkeIn ausge  bildet.  



  Jedes     Rohrbündel    4     weist    folglich verti  kale,     koaxial    zur     Mittelaehse    des Bündels an  g     o        eordnete        Schenkel        auf.        Koaxial        um        die     Achse jedes     Bündels    sind ferner drei zylin  drische     LenkRTände    6, 7, 8 angeordnet, von  denen die Wände 6 und 8 durch ein gewölb  tes     LTmlenkstück    81 zu einem Ganzen verbun  den sind.

       Jedes    Rohrbündel 4     ist    durch seine       zylindrischen    Lenkwände 6, 7     und    8 an der  Stelle 9 auf einer     Tragglatte    10 beweglich       gelagert.        Letztere        trennt    den Feuerraum 2  von einem Abzugsraum 11 für die oben den      Rohrbündeln 4 entströmenden Rauchgase.

    Die Heizgase treten, wie durch Pfeil 12 arge  deutet ist, von unten in einen zentralen, von  der zylindrischen Lenkwand 6 begrenzten  ersten Zug der einzelnen Rohrbündel 4 ein  und sie werden dann von diesem zentralen  Zug aus durch die zylindrischen Lenkwände  7 und 8 der Reihe nach in zwei     weitere,    zum  ersten Zug koaxiale Züge gelenkt, um schliess  lich bei 13 aus den Bündeln 4 in den Abzugs  raum 11 zu strömen.    Die Ein- und Austrittsenden der Bündel  rohre 5 sind je bündelweise am erweiterten  Ende von Verteil- bzw. Sammelstücken 14  und 15 befestigt. Die Verteilstücke 14 sind  an elastisch ausgebildete Verbindungsrohre  16 angeschlossen, die am andern Ende in  den Abschlussteil 17 einer Zuleitung 18 für  die zu erhitzende Luft münden.

   Die     Sammel-          stücke    15 sind ihrerseits mit elastisch aus  gebildeten Verbindungsrohren 19 verbunden,  die auch an den Abschlussteil einer Ableitung  20 für das erhitzte Gas angeschlossen sind.  Diese Ableitung 20 schliesst an den Eintritts  stutzen einer Turbine 21 an, in der sich die  im     beschriebenen    Röhrenerhitzer erhitzte Luft  unter Leistungsabgabe entspannt. 23 bezeich  net ein Gitterwerk von Abstandhaltern, wel  che die Rohre 5 innerhalb der einzelnen  Bündel' 4 gegenseitig und in bezug auf die  zylindrischen Lenkwände 6, 7 und 8 bei allen  Betriebsverhältnissen in der erforderlichen  Lage halten.

      Wie in Fig. 2 gezeigt, weisen die elasti  schen Verbindungsrohre 16 und 19, die von  verhältnismässig grosser Länge sind, koaxial  zur Erhitzerachse angeordnete Bogenstücke  auf, und die Verteil- und Sammelstücke 14  bzw. 15 der verschiedenen Rohrbündel sind  in bezug auf die Zuleitung 18 und die Ab  leitung 20 so gelegen, dass der Weg, den die  einzelnen Luftteilströme in den zugeordneten  Verbindungsrohren 16 und 19 zurückzulegen  haben, durchwegs nahezu     gleich    gross ist.  Folglich sind die verschiedenen Teilströme  praktisch demselben Druckabfall unterwor  fen, was für eine gleichmässige Verteilung    der zu erhitzenden Luft auf die verschiedenen  Rohrbündel 5 von Wichtigkeit ist.  



  Bei dem beschriebenen Röhrenlufterhitzer  werden Wärmedehnungen der Ableitung 20,  die von einem Fixpunkt 22 ausserhalb des  Erhitzers     ausgehen,    durch     Verschieben    der  über die elastisch ausgebildeten Verbindungs  rohre 19 und die Sammelstücke 15 angeschlos  senen Rohre 5 innerhalb des Erhitzers aufge  nommen, wobei das Rohrbündel 4 und die  zylindrischen Lenkwände 6, 7, 8 durch die  Abstandhalter 23 veranlasst werden, den be  treffenden Bewegungen zu folgen.  



  Die elastisch ausgebildeten Verbindungs  rohre 16 und 19 sind übrigens auch imstande,  Wärmedehnungen der Bündelrohre 5, der Zu  leitung 18 und der Ableitung 20 in senkrech  ter Richtung     aufzunehmen,    was ebenfalls  dazu     beiträgt,        dass    in     diesem    Teil des Er  hitzers keine nennenswerten     Wärmespannun-          gen        entstehen    können.  



  Zweckmässig     ist        die    Ausbildung derart,  dass im Feuerraum 2 ein     Druck    herrscht, der  höher     ist        als    :der Umgebungsdruck, so     da,ss     die Feuergase veranlasst     werden,    unter Über  druck an der Stelle 12 in die     Rohrbündel    4       ,einzuströmen.    Die dem Abzugsraum 11 ent  strömenden Gase     weisen    in einem solchen  Falle :

  ebenfalls einen gewissen Überdruck auf,  so dass sie beispielsweise, noch in einer Abgas  turbine     entspannt    werden     körnen.    Die dem  Raum 11 entströmenden Gase können aber       auch    in einen     Wärmeaustauscher    strömen  oder nach einer andern Stelle geleitet werden,  an der sich die in diesen Abgasen noch ent  haltene Wärme ausnutzen lässt.

Claims (1)

1. - PATENTANSPRUCH: Röhrengaserhitzer, insbesondere zum Er bitzen verdichteter Treibgase für Turbinen, in dem die Wärme hauptsächlich durch Be- rührung übertragen wird, dadurch gekenn zeichnet, dass mindestens ein Teil' der Er hitzerrohre S-förmig mit drei parallelen Schenkeln ausgebildet und zu einzelnen Bün deln zusammengefasst ist, wobei die Schenkel der Rohre jedes Bündels kö:

   axial zur Mittel achse des Bündels angeordnet sind, und dass drei koaxial um die Bündelachse angeordnete, zylindrische Wände die Heizgase zwangläu fig von einem ersten Zug aus der Reihe nach in zwei weitere, zum ersten Zug koaxial ge legene Züge lenken, wobei jedes Bündel durch die zylindrischen Lenkwände auf einer Trag platte, welche den Feuerraum von einem Ab zugsraum für die den Rohrbündeln entströ menden Rauchgase trennt, beweglich gela gert ist. UNTERANSPRÜCHE: 1. Röhrengaserhitzer nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre innerhalb der einzelnen Bündel durch ein Gitterwerk von Abstandhaltern gegensei tig und in bezug auf die zylindrischen Lenk wände in der erforderlichen Lage fixiert sind. 2.

   Röhrengaserhitzer nach Patentan spruch mit zentralem Feuerraum, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Rohr bündel auf einem konzentrischen greis um die Axe des Feuerraumes angeordnet sind. 3. Röhrengaserhitzer nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die ein zelnen Rohrbündel überelastisch ausgebildete Verbindungsrohre an einem Abschlussteil min- destens der Ableitung für das im Erhitzer ,erhitzte Treibmittel angeschlossen sind,

   so dass Wärmedehnungen der Bündelrohre sowie der Ableitung in Richtung ihrer Längsaxen durch die Elostkität dieser Verbindungsrohre aufgenommen werden, und daher in dieser Ableitung und in den Bündelrohren keine nennenswerten Wärmespannungen entstehen.