DE1156534B

DE1156534B - Flame tube for a steam boiler or similar heater

Info

Publication number: DE1156534B
Application number: DEN18412A
Authority: DE
Inventors: Ir J P Simon Thomas
Original assignee: MACHF IABREDAIA VOORHEEN BACKE
Current assignee: MACHF IABREDAIA VOORHEEN BACKE
Priority date: 1960-05-27
Filing date: 1960-05-27
Publication date: 1963-10-31

Description

Flammrohr für einen Dampfkessel oder ähnlichen Erhitzer Die Erfindung betrifft ein zylindrisches Flammrohr für einen Dampfkessel oder ähnlichen Erhitzer, das mit einem zylindrischen Innenrohr versehen ist, auf welchem an der Außenseite eine schraubenförmig verlaufende Leitfläche angeordnet ist.Flame tube for a steam boiler or similar heater The invention relates to a cylindrical flame tube for a steam boiler or similar heater, which is provided with a cylindrical inner tube on which on the outside a helically extending guide surface is arranged.

Bei einem Flammrohr dieser Art wird der entsprechend einer Schraubenfläche verlaufende Metallstreifen den Wärmeübergang der durch das Flammrohr ziehenden Gase auf die Wandung des Flammrohres fördern.In the case of a flame tube of this type, this corresponds to a screw surface running metal strips the heat transfer of the gases pulling through the flame tube promote on the wall of the flame tube.

Die Erfindung bezweckt die Wärmeübertragung bei einem Flammrohr der genannten Art noch weiter zu verbessern. Nach der Erfindung wächst zu diesem Zwecke die Steigung der Schraubenfläche am Innenrohr wenigstens auf einem Teil der Länge dieses Rohres an in der Strömungsrichtung der Gase durch das Flammrohr. Da bei dieser Anordnung die Schraubenfläche am vorderen Teil des Flammrohres eine kleinere Steigung hat, werden die Gase, die an dieser Stelle eine viel höhere Temperatur als am anderen Ende des Rohres haben, auch mehr Wärme abgeben. Dadurch wird die Gastemperatur schnell fallen und das Innenrohr und auch die schraubenflächenfönnige Wand erhalten eine niedrige Temperatur.The invention aims at the heat transfer in a flame tube mentioned type to improve even further. According to the invention grows for this purpose the slope of the screw surface on the inner tube at least over part of the length this tube on in the direction of flow of the gases through the flame tube. Since with this Arrange the screw surface on the front part of the flame tube a smaller slope has, the gases are at this point a much higher temperature than at the other End of the pipe also give off more heat. This makes the gas temperature fast fall and the inner pipe and also the screw-shaped wall receive a low temperature.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Flammrohres gemäß der Erfindung dar, bei welchem das Innenrohr zugleich als Kratzer dient.The drawing represents an embodiment of the flame tube according to of the invention, in which the inner tube also serves as a scratch.

Fig. 1 zeigt das Flammrohr im Längsschnitt; Fig. 2 zeigt eine Stimansicht des Austrittsendes des in Fig. 1 dargestellten Flammrohres; Fig. 3 zeigt ein Schaubild, aus welchem der Verlauf der TemDeratur der Gase in einem Flammrohr nach der Erfindung hervorgeht.Fig. 1 shows the flame tube in longitudinal section; FIG. 2 shows a front view of the outlet end of the flame tube shown in FIG. 1; Fig. 3 shows a diagram from which the course of the temperature of the gases in a flame tube according to the invention emerges.

Das zylindrische Flammrohr 1 ist in üblicher Weise an seinen beiden Enden in Rohrplatten 2 und 3 befestigt. Im Rohr 1 ist ein dünnwandiges Innenrohr 4 angeordnet, das bei 5 geschlossen ist, aber am Eintrittsende des Rohres 1 bei 6 gegebenenfalls offen sein kann. An der äußeren Wand des Innenrohres 4 ist ein schraubenflächenförmig gewundener Metallstreifen 7 befestigt. Am vorderen Teil ist die Steigung der Schraubenfläche erheblich kleiner als am hinteren Teil des Innenrohres.The cylindrical flame tube 1 is fastened at both ends in tube plates 2 and 3 in the usual manner. In the tube 1 a thin-walled inner tube 4 is arranged, which is closed at 5, but may optionally be open at the inlet end of the tube 1 at. 6 On the outer wall of the inner tube 4, a helically wound metal strip 7 is attached. On the front part, the pitch of the screw surface is considerably smaller than on the rear part of the inner tube.

An der Stirnwand 5 des Innenrohres 4 ist eine Stange 8 befestigt, die mit einem Handgriff 9 versehen ist, mittels welches das Innenrohr 4 gedreht und in an sich bekannter Weise zum Loskratzen und Entfernen der Ablagerung im Flammrohr gegebenenfalls verschoben werden kann. Auf der Stange 8 ist ein Streifen 10 befestigt, der die Endlage des Innenrohres 4 im Flammrohr bestimmt. Im Schaubild nach Fig. 3 stellt die untere voll gezogene Kurve den Temperaturverlauf der Gase in einem Flammrohr nach der Erfindung dar, wobei die Steigung der Schraubenfläche am vorderen Teil des Innenrohres 200 mm und am hinteren Teil des Innenrohres 800 mm angenommen ist. Die obere punktgestrichelte Kurve stellt den Verlauf der Gastemperatur dar in einem Flammrohr, wobei die Steigung der Schraubenfläche sich in entgegengesetztem Sinne änderte und somit am Eintrittsende des Innenrohres 800 mm und am Austrittsende 200 mm war. Ein Pfeil g stellt die Richtung des Gasstromes vom Anfangspunkt 0 des Flammrohres zum Ende E des Flammrohres dar. Aus diesem Schaubild geht hervor, daß die Gastemperatur beim Flammrohr nach der Erfindung im ersten Teil des Flammrohres viel schneller fällt und in der Nfitte der Länge des Flammrohres etwa 1501 C niedriger ist als beim Flammrohr mit entgegengesetzt verlaufender Steigung der Schraubenfläche. Beim Flammrohr nach der Erfindung wird daher das Innenrohr und auch der nach einer Schraubenfläche verlaufende Metallstreifen auf einem großen Teil seiner Länge eine viel niedrigere Temperatur aufweisen und somit geschont werden. Da am Eintrittsende der Flammrohre mehr Wärme entzogen wird, wird der Wasserumlauf im Kessel gefördert, da das Wasser im Kessel ja aufsteigt an derjenigen Rohrplatte, in welcher das Eintrittsende der Flammrohre befestigt ist. A rod 8 is attached to the end wall 5 of the inner tube 4 and is provided with a handle 9 by means of which the inner tube 4 can be rotated and, if necessary, moved in a known manner to scrape away and remove the deposits in the flame tube. On the rod 8 , a strip 10 is attached, which determines the end position of the inner tube 4 in the flame tube. In the diagram according to FIG. 3 , the lower full curve shows the temperature profile of the gases in a flame tube according to the invention, the slope of the screw surface being assumed to be 200 mm at the front part of the inner tube and 800 mm at the rear part of the inner tube. The upper dashed curve represents the course of the gas temperature in a flame tube, the slope of the screw surface changing in the opposite direction and thus being 800 mm at the inlet end of the inner tube and 200 mm at the outlet end. An arrow g represents the direction of the gas flow from the starting point 0 of the flame tube to the end E of the flame tube. This diagram shows that the gas temperature in the flame tube according to the invention falls much faster in the first part of the flame tube and in the middle of the length of the flame tube is about 1501 C lower than with the flame tube with the opposite slope of the helical surface. In the flame tube according to the invention, therefore, the inner tube and also the metal strip running along a screw surface will have a much lower temperature over a large part of its length and will therefore be protected. Since more heat is extracted at the inlet end of the flame tubes, the water circulation in the boiler is promoted, since the water in the boiler rises on the tube plate in which the inlet end of the flame tubes is attached.

Es sei bemerkt, daß die Erfindung nicht beschränkt ist auf ein Innenrohr, von welchem der entsprechend einer Schraubenfläche verlaufende Metallstreifen sprungweise eine größere Steigung erhält, da die Steigung der Schraubenfläche sich auch kontinuierlich vom einen Ende des Innenrohres zum anderen Ende ändern kann. An den Teil der Schraubenfläche, der eine kleine Steigung hat, kann gegebenenfalls eine kleine Strecke mit größerer Steigung vorangehen und auf dem Teil der Schraubenfläche, der eine größere Steigung hat, am Ende des Flanimrohres kann gegebenenfalls wieder ein Teil mit kleinerer Steigung folgen. Eine Vergrößerung der Steigung der Schraubenfläche hat jedoch den Vorteil, das der Strömungswiderstand im Rohr kleiner wird.It should be noted that the invention is not limited to an inner tube of which the metal strip, which runs in the same way as a helical surface, has a larger pitch by leaps and bounds, since the pitch of the helical surface can also change continuously from one end of the inner pipe to the other end . The part of the helical surface that has a small pitch can optionally be preceded by a small section with a larger pitch and on the part of the helical surface that has a larger pitch, at the end of the flange tube, a part with a smaller pitch can optionally follow again. However, increasing the pitch of the helical surface has the advantage that the flow resistance in the pipe becomes smaller.

Claims

PATENT CLAIM: Flame tube for a steam boiler or similar heater, which is provided with a cylindrical inner tube on which a helically extending guide surface is arranged on the outside, characterized in that the slope of the helical guide surface on the inner tube at least over part of the length of this tube in the direction of flow of the gases through the flame tube increases. Considered publications: German Patent Nos. 597 472, 605 145, 685 923, 685 937; Swiss patent specification No. 322 574.