EP0831273A1 - Dampferzeuger - Google Patents

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Publication number
EP0831273A1
EP0831273A1 EP97113800A EP97113800A EP0831273A1 EP 0831273 A1 EP0831273 A1 EP 0831273A1 EP 97113800 A EP97113800 A EP 97113800A EP 97113800 A EP97113800 A EP 97113800A EP 0831273 A1 EP0831273 A1 EP 0831273A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat exchanger
exchanger chamber
boiler drum
fed
steam generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP97113800A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Norbert Srowig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oschatz GmbH
Original Assignee
Oschatz GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Oschatz GmbH filed Critical Oschatz GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F22B1/1884—Hot gas heating tube boilers with one or more heating tubes

Definitions

  • the invention relates to a steam generator with a Evaporator in the form of a vertically arranged tubular heat exchanger, in a tubular vertical housing between an upper and a lower horizontal floor a heat exchanger chamber is formed, which on the one hand by parallel vertical tubes interspersed between the Bottoms attached through and from top to bottom are flowed through by a hot gas, and which on the other hand, in the lower area via a downpipe, which a boiler drum arranged above the heat exchanger chamber is connected with a liquid medium, in particular Water, which is fed via an in the upper area the heat exchanger chamber from this riser pipe is returned to the boiler drum.
  • the hot gas flows through the pipes while the liquid medium to be evaporated the pipes are led around.
  • the appropriate cooling of the hot pipes and the upper tube sheet is usually done through a more or less emerging natural circulation, the but can only work when the vapor bubbles that form to kick off the circulation.
  • the known generic Evaporators face the problem of protecting the top Tube bottom from overheating. Under the tube sheet can namely uncontrolled formation of vapor bubbles, the one adequate cooling of the floor and the upper pipe sections prevent. This can lead to impermissible thermal stresses.
  • the upper tube sheet is more or less high Exposed to internal pressure and the pipes can be additional Trigger tension forces in this. All of this often leads damage to the upper tube sheet.
  • the invention has for its object to specify how a steam generator of the type mentioned damage to upper tube sheet can be prevented.
  • the present invention teaches that Heat exchange chamber below the upper floor one against this directional nozzle arrangement is provided, which one separated from the downpipe and equipped with a circulation pump Supply line with liquid medium from the boiler drum is fed. - Preferably is under the top Bottom in the heat exchanger chamber to the supply line connected pipe network provided with the nozzles intended.
  • the figure shows a schematic representation of a Steam generator with an evaporator in the form of a vertical arranged tube heat exchanger.
  • This is in one tubular vertical housing 1 between an upper horizontal Floor 2 and a lower horizontal floor 3 a Heat exchanger chamber 4 is formed.
  • This heat exchanger chamber 4th is interspersed with parallel vertical tubes 5 which between the floors 2, 3 these interspersed and attached a hot gas flows through it from top to bottom (cf. Arrows 6). This flows above and below the bottoms 2, 3 Gas through the tubular vertical housing 1.
  • the heat exchanger chamber 4 In the lower Area is the heat exchanger chamber 4 with a downpipe 7 a liquid medium, namely water.
  • the downpipe is arranged on a above the heat exchanger chamber 4 Boiler drum 8 connected, as usual, an upper Saturated steam outlet 9 has. The liquid medium is then over one in the upper area of the heat exchanger chamber 4 from this riser pipe 10 led out into the boiler drum 8 returned.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Abstract

Ein Dampferzeuger ist mit einem Verdampfer in Form eines vertikal angeordneten Rohrwärmetauschers ausgerüstet. Hierzu ist in einem rohrförmigen Vertikalgehäuse (1) zwischen einem oberen und einem unteren horizontalen Boden (2 bzw. 3) eine Wärmetauscherkammer (4) gebildet. Die Wärmetauscherkammer (4) ist von parallelen vertikalen Rohren (5) durchsetzt, die zwischen den Böden (2, 3) diese durchsetzend befestigt und von oben nach unten (6) von einem heißen Gas durchströmt sind. Außerdem ist die Wärmetauscherkammer (4) im unteren Bereich über ein Fallrohr (7), das an eine oberhalb der Wärmetauscherkammer (4) angeordnete Kesseltrommel (8) angeschlossen ist, mit einem Flüssigmedium, insbesondere Wasser, gespeist, welches über ein im oberen Bereich der Wärmetauscherkammer (4) aus dieser herausgeführtes Steigrohr (10) in die Kesseltrommel (8) zurückgeführt ist. Zum Schutz des oberen Rohrbodens (2) vor Schäden ist in der Wärmetauscherkammer (4) unterhalb des oberen Bodens (2) eine gegen diesen gerichtete Düsenanordnung (11) vorgesehen, die über eine vom Fallrohr (7) getrennte, mit einer Umwälzpumpe (12) ausgerüstete Versorgungsleitung (13) mit Flüssigmedium aus der Kesseltrommel (8) gespeist ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger mit einem Verdampfer in Form eines vertikal angeordneten Rohrwärmetauschers, bei dem in einem rohrförmigen Vertikalgehäuse zwischen einem oberen und einem unteren horizontalen Boden eine Wärmetauscherkammer gebildet ist, welche einerseits von parallelen vertikalen Rohren durchsetzt ist, die zwischen den Böden diese durchsetzend befestigt und von oben nach unten von einem heißen Gas durchströmt sind, und welche andererseits im unteren Bereich über ein Fallrohr, das an eine oberhalb der Wärmetauscherkammer angeordnete Kesseltrommel angeschlossen ist, mit einem Flüssigmedium, insbesondere Wasser, gespeist ist, welches über ein im oberen Bereich der Wärmetauscherkammer aus dieser herausgeführtes Steigrohr in die Kesseltrommel zurückgeführt ist.
Bei Verdampfen der genannten Art fließt also das heiße Gas durch die Rohre, während das zu verdampfende Flüssigmedium um die Rohre herumgeführt ist. Die entsprechende Kühlung der heißen Rohre und des oberen Rohrbodens erfolgt normalerweise durch einen mehr oder minder entstehenden Naturumlauf, der aber erst wirken kann, wenn die sich bildenden Dampfblasen den Umlauf anstoßen. Bei den bekannten gattungsgemäßen Verdampfern besteht das Problem des Schutzes des oberen Rohrbodens vor Überhitzung. Unter dem Rohrboden können sich nämlich unkontrolliert Dampfblasen ausbilden, die eine ausreichende Kühlung des Bodens und der oberen Rohrabschnitte verhindern. Dies kann zu unzulässigen Wärmespannungen führen.
Außerdem ist der obere Rohrboden mehr oder minder hohem Innendruck ausgesetzt und die Rohre können zusätzliche Spannungskräfte in diesem auslösen. Alles das führt oftmals zu Schäden im oberen Rohrboden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, anzugeben, wie bei einem Dampferzeuger der eingangs genannten Art Schäden am oberen Rohrboden verhindert werden können.
Hierzu lehrt die vorliegende Erfindung, daß in der Wärmetauscherkammer unterhalb des oberen Bodens eine gegen diesen gerichtete Düsenanordnung vorgesehen ist, die über eine vom Fallrohr getrennte, mit einer Umwälzpumpe ausgerüstete Versorgungsleitung mit Flüssigmedium aus der Kesseltrommel gespeist ist. - Vorzugsweise ist unter dem oberen Boden in der Wärmetauscherkammer ein an die Versorgungsleitung angeschlossenes, mit den Düsen versehenes Rohrnetz vorgesehen.
Bei dem erfindungsgemäßen Dampferzeuger wird durch die aus den Düsen austretenden, gegen den oberen Rohrboden gerichteten Düsenstrahlen des Flüssigmediums eine gezielte kontinuierliche Kühlung erreicht. Hierdurch können sich keine größeren Dampfblasen in dem gefährdeten Bereich ausbilden, zudem strömen Dampfblasen von Anfang an durch den Einsatz der Umwälzpumpe aus dem Gefahrenbereich ab. Aufgrund der Umwälzpumpe gilt das auch dann, wenn der Naturumlauf beim Anfahren der Verdampfungsprozesse noch nicht wirksam ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung mit einer einzigen Zeichnungsfigur näher erläutert.
Die Figur zeigt in einer schematischen Darstellung einen Dampferzeuger mit einem Verdampfer in Form eines vertikal angeordneten Rohrwärmetauschers. Hierzu ist in einem rohrförmigen Vertikalgehäuse 1 zwischen einem oberen horizontalen Boden 2 und einem unteren horizontalen Boden 3 eine Wärmetauscherkammer 4 gebildet. Diese Wärmetauscherkammer 4 ist von parallelen vertikalen Rohren 5 durchsetzt, die zwischen den Böden 2, 3 diese durchsetzend befestigt und von oben nach unten von einem heißen Gas durchströmt sind (vgl. Pfeile 6). Oberhalb und unterhalb der Böden 2, 3 strömt das Gas durch das rohrförmige Vertikalgehäuse 1. Im unteren Bereich ist die Wärmetauscherkammer 4 über ein Fallrohr 7 mit einem Flüssigmedium, nämlich Wasser, gespeist. Das Fallrohr ist an eine oberhalb der Wärmetauscherkammer 4 angeordnete Kesseltrommel 8 angeschlossen, die wie üblich einen oberen Sattdampfauslaß 9 aufweist. Das Flüssigmedium ist dann über ein im oberen Bereich der Wärmetauscherkammer 4 aus dieser herausgeführtes Steigrohr 10 in die Kesseltrommel 8 zurückgeführt.
In der Wärmetauscherkammer 4 ist nun unterhalb des oberen Bodens 2 eine gegen diese gerichtete Düsenanordnung 11 vorgesehen, die über eine vom Fallrohr 7 getrennte, mit einer Umwälzpumpe 12 ausgerüstete Versorgungsleitung 13 mit Flüssigmedium aus der Kesseltrommel 8 gespeist ist. Hierzu ist unter dem oberen Boden 2 in der Wärmetauscherkammer 4 ein an die Versorgungsleitung 13 angeschlossenes, mit den Düsen 11 versehenes Rohrnetz 14 vorgesehen.

Claims (2)

  1. Dampferzeuger mit einem Verdampfer in Form eines vertikal angeordneten Rohrwärmetauschers, bei dem in einem rohrförmigen Vertikalgehäuse zwischen einem oberen und einem unteren horizontalen Boden eine Wärmetauscherkammer gebildet ist, welche einerseits von parallelen vertikalen Rohren durchsetzt ist, die zwischen den Böden diese durchsetzend befestigt und von oben nach unten von einem heißen Gas durchströmt sind, und welche andererseits im unteren Bereich über ein Fallrohr, das an eine oberhalb der Wärmetauscherkammer angeordnete Kesseltrommel angeschlossen ist, mit einem Flüssigmedium, insbesondere Wasser, gespeist ist, welches über ein im oberen Bereich der Wärmetauscherkammer aus dieser herausgeführtes Steigrohr in die Kesseltrommel zurückgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wärmetauscherkammer (4) unterhalb des oberen Bodens (2) eine gegen diesen gerichtete Düsenanordnung (11) vorgesehen ist, die über eine vom Fallrohr (7) getrennte, mit einer Umwälzpumpe (12) ausgerüstete Versorgungsleitung (13) mit Flüssigmedium aus der Kesseltrommel (8) gespeist ist.
  2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem oberen Boden (2) in der Wärmetauscherkammer (4) ein an die Versorgungsleitung (13) angeschlossenes, mit den Düsen (11) versehenes Rohrnetz (14) vorgesehen ist.
EP97113800A 1996-09-21 1997-08-09 Dampferzeuger Withdrawn EP0831273A1 (de)

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DE1996138851 DE19638851C1 (de) 1996-09-21 1996-09-21 Dampferzeuger
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EP0831273A1 true EP0831273A1 (de) 1998-03-25

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