CH444188A - Dampferzeuger mit über der Brennkammer angeordneten tafelartigen Heizflächen - Google Patents

Description

  Dampferzeuger mit über der Brennkammer angeordneten tafelartigen     Heizflächen       Die Erfindung bezieht sich auf einen     Dampferzeuger     mit über     ider        Brennkammer    angeordneten     tafeIarttigen     Heizflächen, von denen jede aus mehreren     .arbeitsmittlel-          seitvg        zwischen        einem    Verteiler und     einem    Sammler  parallel geschalteten Rohren besteht, die: in     der    Tafel  ebene     gewundensind.     



       !Bes        Diampferzzug        rn    mit Heizflächen dieser Art  ist ;das     untzrste    Rohr jeder tafelartigen Heizfläche durch       Übertemperatur        gefährdet.    Zum Vermeiden :dieser Ge  fahr     sind    schon Mittel bekannt.

   Ein erstes Mittel     be-          stehtdarin,    den     tafelartngen        Heizflächen    je :eine     Heiz-          fläche    in Form eines     Verbindungsrohres,    beispielsweise  zwischen Kesseltrommel und einem im     Rauchgaszug     befindlichen     überhitzer,        vorzulagern.    Diese     Anordnung     hat den     Nachteil,    dass die tafelartige Heizfläche zu  sammen mit     ,

  dem    vorgelagerten Verbindungsrohr     nicht     ein einheitliches     Ganzes    bildet, das ,in der Werkstatt  hergestellt und     dann    nur noch in die     Brennkammer     eingehängt und mit den     Anschlussstellen        verbunden     werden kann.  



  Als weiteres Mittel     ist    bekannt, :das äusserste, der       Feuerstrahlung    am     "stärksten        :ausgesetzte    Rohr jeder       tafelartigen        Heizfläche    kürzer oder mit     grösserem    Durch  messer auszuführen als die übrigen parallel geschalteten  Rohre in der     zugehörigen        tafelartigen    Heizfläche, so       dass    durch das äusserste Rohr infolge seines     kleineren     Strömungswiderstandes mehr Arbeitsmittel strömt. Auch  diese beiden     Lösungen    haben ihre Nachteile.

   Die Lö  sung mit     ldem    kürzeren Rohr ,ist an sich zweckmässig,  ist aber nicht     in    der Lage,     immer    eine     :ausreichende          Arbeitsmittelmenge    !durchströmen zu lassen.

   Bei der  Lösung mit dem Rohr grösseren Durchmessers nimmt       ,dieses    Rohr mit der grösseren     Arbeitsmittelmenge    auch  mehr Wärme auf, und darüber hinaus     ist    seine     Wand-          dicke    :

  grösser als bei den     ührigen    Rohren, was beides  zur Folge hat, dass die     höchste    Wandtemperatur des  der stärksten     Feuerstrahlung        ausgesetzten    Rohres     nicht     genügend tief liegt.     Weiter    ist, dabei nachteilig, dass  wegen des     grösseren    Rohrdurchmessers     idie        Anschluss-          bohrung    im     Verteiler    und im Sammler und     damit       die Wanddicke dieser beiden Kollektoren vergrössert  werden     müssen.     



  Der     Erfindung    liegt die Aufgabe     zugrunde,    einen  Dampferzeuger mit     tafelartigen    Heizflächen der ein  gangs     @genannUen    Art zu schaffen, bei denen in einfacher  Waise ein wirksamer Schutz des der stärksten Feuer  strahlung ausgesetzten Rohres erreicht     wird,    ohne     d@ass     die Nachteile .der bekannten Anordnungen auftreten.

    Erfindungsgemäss wird     diese    Aufgabe dadurch :gelöst,  dass je     eine    das unterste Rohr der     tafelartigen    Heiz  fläche     wenigstens    teilweise umgebende, sich über die  dem Feuer zugewendete waagrechte Länge :des Rohres  erstreckende :und .auf der dem Feuerabgewendeten  Seite des Rohres aufliegende     Abschirmung    aus wärme  beständig= Metall vorgesehen ist. Als     wärm@Dbeständi-          ges        Metall    kommen vor allem     hochlegierte    Werkstoffe  in Frage, wie sie für elektrische Heizdrähte verwendet  werden.

   Durch eine solche Abschirmung wird ein siche  rer     Schutz        ;das        :untersten    Rohres jeder     tafelartigen    Herz  fläche gegen Übertemperatur erreicht, wobei das An  bringen der     Abschirmung    keinerlei Schwierigkeiten     be-          r;

  .,itet.    Die Abschirmung kann schon bei der Herstellung  der     tafelarfigen        Heizfläche    in der Werkstatt oder .auch  noch     nachträglich    an     der    schon über der     Brennkammer          eingebauten        Heizfläche    angebracht werden.

   Ein weiterer  Vorteil der     Erfindung    besteht darin, dass die     Tempera-          turverteilung    im untersten, durch die     Abschirmung.ge-          sehützten    Rohr     vergleichmässigt    wird, indem die vom       wärmebeständigen        .Metall    aufgenommene Wärme auf  der dem Feuer     abgewendeten        Seite,an    ,das unterste Rohr       übertragen        wird.    Damit werden auch die Spannungen  in dem geschützten Rohr     vergleichmässigt.     



  Nach     einer    Ausführungsform der Erfindung besteht  die Abschirmung aus einem     übex    :das unterste Rohr       geschobenen    Rohr aus     wärmebeständigem    Metall. Bei  einem     nachträglichen    Anbringen des Schutzrohres wird  das unterste Rohr an einer der beiden Stellen, an denen  es nach oben gebogen ist, durchgeschnitten und das  Schutzrohr     darübergeschoben.    Anschliessend wird die  Schnittstelle durch Verschweissen     verbunden.         Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform  der Erfindung ist die Abschirmung in Form einer  Schraubenfeder ausgebildet, .die :aus     einem    Band ge  wickelt ist.

   Auch hier kann das Metallband aus     einem     für elektrische Heizdrähte verwendeten Metall bestehen.  Die Abschirmung in Form einer Schraubenfeder hat  d,     -n    Vorteil, dass     Pendelunge.n    der     Abschirmung        infolge          Karmanscher    Wirbelablösungen gedämpft werden und  dass Abnützungen infolge Reibung der Abschirmung  am     geschützten    Rohr vermieden werden.  



  Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Er  findung ist dadurch gekennzeichnet, dass die     Abschit-          mung    aus zwei den Umfang des untersten Rohres     etwa     je zur     Hälfte    umfassenden Rinnen besteht, die     zweck-          mässig    mit     schwalbenschwanzförmig    ausgebildeten Rän  dern derart versehen sind,     dass    sie sich     durch    Ver  schieben der Rinnen quer zu deren     Längsrichtung    mit  einander verbinden lassen. Diese Abschirmung lässt  sich nachträglich anbringen, ohne dass das unterste  Rohr aufgeschnitten werden müsste.  



  Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in  der folgenden Beschreibung     anhand    der     Zeichnung    er  läutert. Es zeigen:       Fig.    1 in schematischer Darstellung einen Vertikal  schnitt durch eine     Dampferzeugerbrennkammer,          Fig.    2 einen Schnitt entsprechend ;

  der Linie     A-B     in     Fig.    1,       Fig.    3 einen Teil des untersten     Rohres    mit     schrau-          benfederförmiger        Abschirmung,          Fig.    4 einen Querschnitt entsprechend     zier    Linie       C-D    in     Fig.    3,       Fig.    5 einen Teil des untersten Rohres .mit     rinnen-          förmiger        Abschirmung,

            Fig.    6 einen     Querschnitt    entsprechend oder Linie       E-F,          Fig.    7 einen     Teil    des untersten, als     Flossenrohr     ausgebildeten Rohres,       Fig.    8 einen Querschnitt entsprechend der Linie       G-H,          Fig.    9 einen Teil des untersten     .Rohres,    wiederum  mit     rinnenförmiger    Abschirmung -und       Fig.    10 einen Querschnitt     entsprechend    der Linie       I-K,

      wobei jedoch die Rinnen um 90      verdreht    ge  zeichnet sind.  



  In     Fig.    1 ist die     Brennkammer    eines Dampfer  zeugers mit 1 bezeichnet, dessen     Brennkammerwände     und -decke mit Rohren 2     -bzw.    5 bekleidet sind. über  der durch einen Brenner 3 beheizten Brennkammer 1  sind mehrere tafelartige. Heizflächen 4     angeordnet,    die  sich vertikal und in Richtung des zwischen ihnen durch  strömenden Rauchgases     in,einem    ,gegenseitigen     Abstand     von etwa 0,5 m erstrecken     (Fig.    2).

   Jede     Heizfläche    4  besteht aus mehreren,     arbeitsmittelseitig    zwischen einem  Verteiler 6 und einem Sammler 7     parallel    geschalteten  Rohren. Das unterste Rohr 10 jeder     tafelartigen    Heiz  fläche ist mit einer aus wärmebeständigem Material  bestehenden Abschirmung versehen, ;die sich über     die     dem Feuer zugewendete waagrechte Länge des     Rohres     erstreckt und die hier aus, einer     Schraubenfeder    11  gebildet ist.

   Die Schraubenfeder ist aus einem Metall  band gewickelt und besteht aus einem     Material,    wie  es für     elektrische;    Heizdrähte     verwendet    wird. Die Länge  dz r Schraubenfeder 11 ist etwas grösser als     die    waag  rechte Länge des Rohres 10, so     dass    die Feder sich  zwischen :den     vertikalen    Schenkeln des Rohres 10 ab  stützt und somit etwas vorgespannt ist. Eine     etwaige       Verschmutzung der Zwischenräume zwischen der Feder  11 und     dem        Rohr    10 wie :auch zwischen dem Windungen  der Feder ist ohne Nachteil; sie unterstützt vielmehr  -die Abschirmung.

   Eine solche     Wirkung    kann auch  künstlich erzeugt werden :durch Einbringen von h     itze-          beständiger        Stampfmasse    in die Zwischenräume.  



  Bei Odem Ausführungsbeispiel     nach        Fig.    5 und 6  besteht die     Abschirmung    aus einer etwa die obere       Hälfte    des     untersten    Rohres 10 umfassenden Rinne 15,  deren     Länge    im     wesentlichen    .der     waagrechten    Länge  des untersten Rohres entspricht, .und aus mehreren  kurzen, etwa die untere Hälfte des     untersten    Rohres  umfassenden Rinnen 16.

   Die Rinne 15 hat waagrecht  nach aussen ragende Ränder 17, auf     .die    die     kurzen     Rinnen 16 mit nach innen ragenden     Rändern    18 auf  liegen. Beim     Anbringen    dieser Abschirmung     wird    zu  erst die     Rinne    15 über das Rohr 10 geschoben und  dann in axialer Richtung .nacheinander die kurzen  Rinnen 16 über die Ränder 17 der oberen Rinne 15       gestreift.        Ein        .Abfallen    der kurzen Rinnen 16 während  des     Betriebes    kann :

  dadurch verhindert werden, dass  die beiden äussersten Rinnen     16,durch    je einen     Schweiss-          punkt    an oder oberen     Rinne-1'5        fixiert    werden.

   Die von  den kurzen     Rinnen    16 aufgenommene     Wärme    wird  über die     .Ränder    18, 17 in die Rinne 15 geleitet, von       der    sie     weiter        in.    den oberen Teil des Rohres 10 geleitet  wird.     Hierdurch    ergibt sich als besonderer     Vorteil,     dass     @die        Temperatur    im zu schützenden Rohr     und          .damit    ,auch die-     Spannungen    darin     vergleichmässigt          werden.     



  Bei Odem     Ausführungsbeispiel    nach     Fig.    7 und 8  ist .das :unterste Rohr über seine waagrechte Länge  als     Flossenrohr    ausgebildet. Die Abschirmung besteht  hier aus mehreren kurzen,     ungefähr    die untere     Hälfte     des Rohres 10 umfassenden Rinnen 16,     die    mit ihren  nach innen gerichteten Rändern 18 auf Aden     waagrechtem     Flossen 19 des Rohres 10 aufliegen.

   Auch hier kann  das     Fixieren    der     Rinnen    16 durch einen     Schweisspunkt     erfolgen, der .an ,den     äussersten    Rinnen     .zwischen        diesen     und     beispielsweise    einer Flosse 19 angebracht wird.  



  Die     Fig.    9 und 10 zeigen ein     Ausführungsbeispiel     einer     Abschämung,        die    aus zwei den Umfang des  untersten Rohres 10     etwa    je     zur        Hälfte    umfassenden  Rinnen 20 und 21 besteht.     Die    Ränder der beiden  Rinnen     sind        schwalbenschwanzförmilg    ausgebildet, und  zwar     dmarr'    dass sie sich durch Verschieben der Rinnen  20 und 21 quer zu deren Längsrichtung miteinander  verbinden lassen.

   Die miteinander     verbundenen.        Rinnen     werden dann, wie     in        Fig.    10 dargestellt, um 90  gedreht,       so,dass    die     schwalbenschwanzförmigen    Verbindungsstel  len     dberhalb    und unterhalb des zu schützenden Rohres  10 liegen. Wenn oder Abstand     zwischen    dem untersten  Rohr 10 und dem darüber     folgenden    Rohr der Heiz  fläche 4     kleingenug        ist,    können :die vereinigten Rinnen  20 und 21 von diesen beiden Rohren durch     Klemmen     gehalten werden.

   Bei grösserem     Abstand    genügt ein  Schweisspunkt     zwischen    den beiden Rinnen, um ein       Voneinanderlös-en    der Rinnen zu vermeiden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Dampferzeuger mit über :der Brennkammer ange ordneten tafelartigen Heizflächen, von denen jede aus mehreren arbeitsmittelseitng zwischen einem Verteiler und einem Sammler parallel geschalteten Rohren be steht, die in der Tafelebene gewunden sind, gekenn- zeichnet durch je eine das unterste Rohr der tafelartigen Heizflächen wenigstens teilweise umgebende,

   sich über die dem Feuer zugewendete waagrechte Länge des Rohres erstreckende und auf der dem Feuer (abgewen- deten ,Seite des Rohres :aufliegende Abschirmung aus wärmebeständigem .Metall. UNTERANSPRÜCHE 1. Dampferzeuger nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, idass die Abschirmung aus einem über das unterste Rohr .gesohobenen Rohr besteht. 2.

   Dampferzeuger nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung in Form einer Schraubenfeder ausgebildet ist, .die aus einem Band gewickelt ist. 3. Dampferzeuger nach Patentanspruch, dadurch .gekennzeichnet, d:ass die Abschirmung aus zwei den Umfang des untersten Rohres etwa je zur Hälfte um- fassenden .Rinnen besteht. 4.

   Dampferzeuger nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass -die Rinnen mit schwalbenschwanz- förmigausgebildeten Rändern derart versehen sind, dass sie sich durch Verschieben der Rinnen quer zu deren Längsrichtung mit inander.verbinden lassen.

   5. Dampferzeuger nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung aus einer etwa die obere Hälfte des Umfanges des untersten Rohres umfassenden Rinne und aus mehreren kürzeren, in Längsrichtung dels Rohres nebeneinander .angeordneten, etwa die untere Hälfte des Umfanges .des untersten Rohres umfassenden Rinnen :besteht.

   6. Dampferzeuger nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass -die kürzeren Rinnen mit nach innen ragenden Rändern versehen sind, mit denen sie auf nach aussen ragenden Rändern oder die obere Hälfte des Rohrumfanges umfassenden Rinne aufliegen.

   7. Dampferzeuger nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung aus mehreren, etwa die untere Hälfte des Umfanges des untersten Rohres umfassenden, in Längsrichtung ödes Rohres ne- benesnander angeordneten Rinnen besteht und @dass das unterste Rohr als Flossenrohr ausgebildet ist,

   auf dessen waagrechten Flossen die Rinnen mit nach innen ragen den Rändern aufliegen.