DE1200834B - Roehrendampferzeuger mit waagerechten Kuehlrohrbaendern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

F22c

Deutsche Kl.: 13 g-7

Nummer: 1200 834

Aktenzeichen: B 542741 a/13 g

Anmeldetag: 1. August 1959

Auslegetag: 16. September 1965

Die Erfindung betrifft einen Röhrendampferzeuger mit einem lotrechten Durchgang für den Heizgasstrom und mit einer Wandverkleidung aus Rohren, die Bestandteil mehrerer parallelgeschalteter Stränge sind und zum zwangläufigen Durchgang des zu erhitzenden Arbeitsmittels dienen, wobei die Wandverkleidung aus Einzelrohrteillängen besteht, die zu Rohrgruppen zusammengefaßt sind und waagerecht oder im wesentlichen waagerecht verlaufen, und wobei die Rohrgruppen übereinander angeordnet sind und um entsprechende Zonen des Gasdurchgangs herumzuführen, wobei jede Rohrgruppe Einzelrohrteillängen aus den verschiedenen Strängen enthält und jede Einzelrohrteillänge einer zwischen zwei anderen Rohrgruppen gelegenen Rohrgruppe mit ihrem Eintrittsende an das Austrittsende einer Einzelrohrteillänge einer tiefergelegenen Rohrgruppe angeschlossen ist und mit ihrem Austrittsende an das Eintrittsende einer Einzelrohrteillänge einer höhergelegenen Rohrgruppe, wobei die einander zu- ao gehörigen Eintritts- und Austrittsenden der Einzelrohrteillängen der einzelnen Rohrgruppen und die Verbindungen zwischen benachbarten Rohrgruppen mit Abstand voneinander um die genannten Zonen herum verlaufen.

Röhrendampferzeuger dieser Gattung sind bekannt. Sie weisen Einzelrohrteillängen auf, die zu Rohrgruppen zusammengefaßt sind; die Verbindungen zwischen den Einzelrohrteillängen benachbarter Rohrgruppen liegen im Gasdurchgang. Dadurch wird der Möglichkeit vorgebeugt, daß in verschiedenen Höhen angeordnete Rohrgruppen unterschiedlich stark erhitzt werden können, wie es bei anderen bekannten Dampferzeugern der Fall ist. Da jedoch die einzelnen Rohrstränge verschieden lang sind und verschiedene Heizzonen durchlaufen, ist bei dem bekannten Dampferzeuger die Wärmeübertragung in den verschiedenen Rohrsträngen unterschiedlich.

Bei einem anderen bekannten Röhrendampferzeuger ist der Verbrennungsraum durch zwei übereinander angeordnete Rohrgruppen ausgekleidet, die jeweils aus einer Anzahl waagerechter Einzelrohrteillängen bestehen, welche um den ganzen Verbrennungsraum herumführen und in verschiedenen Höhen angeordnet sind.

Sie gehen von einem gemeinsamen Verteiler aus und münden in einen gemeinsamen Sammler, wobei der Sammler der unteren Rohrgruppe in den Verteiler der oberen Rohrgruppe übergeht, so daß zwei Gruppen von Rohrsträngen gebildet werden, die durch einen gemeinsamen, als Misch- und Verteilungsorgan dienenden senkrecht angeordneten Samm-Röhrendampferzeuger mit waagerechten
Kühlrohrbändern

Anmelder:

Babcock & Wilcox Limited, London

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Kühnemann

und Dipl.-Ing. K. Kühnemann, Patentanwälte,

Düsseldorf, Freiligrathstr. 13

Als Erfinder benannt:
Richard Henry Evans, London

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom !.August 1958 (24 949)

ler miteinander verbunden sind. Dadurch ergibt sich eine Hintereinanderschaltung von nur zwei Rohrsträngen, wodurch die Möglichkeit eines Ausgleiches der Beheizung fehlt. Bei diesem bekannnten Dampferzeuger hängt der Durchfluß durch die Einzelrohrteillängen der zweiten Gruppe im wesentlichen von einer wirksamen Mischung und Verteilung des Arbeitsmittels im Sammler ab, welcher den Teillängen der zweiten Gruppe unterschiedliche Durchflußmengen zuführt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Röhrendampferzeuger zu überwinden und einen Dampferzeuger zu Schafen, der sich durch eine gleichmäßige Wärmeübertragung in den einzelnen Rohrsträngen auszeichnet. Außerdem soll die konstruktive Ausbildung und die Montage und Wartung der Einzelrohrteillängen im Verbrennungsraum vereinfacht bzw. erleichtert werden. Schließlich sollen die Folgen von Schlackenansätzen im Hinblick auf Ungleichmäßigkeiten im Wärmeübergang soweit wie möglich ausgeschaltet werden.

Die Lösung geschieht nach der Erfindung durch einen Röhrendampferzeuger der eingangs genannten Gattung, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß die Einzelrohrteillängen der einzelnen Rohrgruppen fest und gasdicht miteinander verbunden sind und eine endseitig offene starre Kastenstruktur bilden, die gesondert gehaltert und mit der/den benachbar-

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ten Kastenstrukturen über gasdichte Dehnungsverbindungen verbunden ist, und daß die Verbindungen zwischen den Einzelrohrteillängen benachbarter Rohrgruppen durch senkrechte Verbindungsrohre gebildet werden, die außerhalb der aus Rohren bestehenden Wandverkleidung angeordnet sind.

Mit dieser Ausbildungsweise ist der Vorteil verbunden, daß senkrechte Einzelrohrteillängen im Bereich des eigentlichen Verbrennungsrauines vermieden sind und dementsprechend eine unregelmäßige Wärmeübertragung, wie sie durch die Anordnung senkrechter Rohrabschnitte zwischen Zonen mit verschiedenen Verhältnissen verursacht werden kann, ausgeschlossen ist. Außerdem läßt sich infolge der Anordnung von Verbindungsrohren außerhalb der Wandverkleidung die Lage der Einzelrohrteillängen eines Rohrstranges in den verschiedenen Rohrgruppen nach Belieben verändern. Die Lage der Einzelrohrteillängen ist auch nicht allein durch die Rohrbogen bestimmt, wie dies bei mäanderförmigen Rohranordnungen nach dem Stand der Technik der Fall ist. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die gesonderte Halterung der einzelnen Rohrgruppen die mechanische Belastung der Rohre verringert und daß eine unterschiedliche Bewegung der Rohrgruppen auf Grund von Wärmewirkungen ohne Auswirkung auf die Gesamtlänge der Rohrstränge bleibt. Schließlich wird noch infolge der Beschränkung der Wärmedehnungsbewegungen auf die einzelne Rohrgruppe die Anordnunng einer gasdichten Blechverkleidung ermöglicht.

Weitere wesentliche Merkmale des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung wiedergegeben sind. Es zeigt

F i g. 1 eine schaubildliche Ansicht eines schematisch dargestellten stehenden Feuerraumes eines Zwanglauf-Röhrendampferzeugers,

F i g. 2 eine schaubildliche Ansicht des lotrechten Feuerraumes eines Naturumlauf-Röhrendampferzeugers mit einem am oberen Teil des Feuerraumes angeordneten, aus waagerechten Wandrohren bestehenden Strahlungsüberhitzer,

F i g. 3 eine schematische, vom Feuerrauminnern her gesehene Ansicht der Feuerraumwand, wobei zum Freilegen bestimmter außerhalb der Wand gelegener Teile die Rohre und die Wärmedämmschicht an einer Stelle fortgelassen sind,

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Abschnitt des Dampferzeugers gemäß Fig. 3,

F i g. 5 einen Längsschnitt nach der Linie V-V in Fig. 3, wobei die Wärmedämmschicht der Rohrbündel teilweise fortgelassen ist,

Fig. 6 einen Schnitt in vergrößerter Darstellung durch eine dehnbare Verbindungseinrichtung in der Wand gemäß Fig. 5,

Fig. 7 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt der Wand gemäß Fig. 3 mit Darstellung von Rohrleitungsteilen,

Fig. 8 eine Vorderansicht der Rohrleitungsteile gemäß Fig. 7.

In F i g. 1 ist der lotrechte Feuerraum 1 eines Zwanglauf-Röhrendampfererzeugers veranschaulicht. Dieser Feuerraum wird durch nicht dargestellte Brenner befeuert, die an zwei gegenüberliegenden Wänden unten angeordnet sind. Der Feuerraum ist mit waagerechten, zur Wandkühlung dienenden Rohren 2 ausgekleidet. Zur besseren Übersicht sind nur vier parallelgeschaltete Rohrstränge dargestellt, die mit den Bezugszeichen 3, 3', 4 und 4' gekennzeichnet sind. Es handelt sich um zwei Rohrgruppen 5Ä und 5B, die übereinanderliegen und entsprechende Zonen des Feuerraumes 1 umgeben. Es können auch mehr oder weniger Rohrstränge und Rohrgruppen vorgesehen sein, z. B. hat der Dampferzeuger gemäß Fig. 3 bis 6 einhundertachtundzwanzig Rohrstränge und vierzehn Rohrgruppen.

In Fig. 1 beginnen die Rohrstränge 3 und 4 am Verteiler 6, führen zur Wand 7 des Feuerraumes 1, teilen sich und verlaufen dann in gleicher Höhe waagerecht in der Zone 5 A zu einer Stelle der gegenüberliegenden Wand 10, wobei die Rohrteillängen jeweils gleich lange Wandstrecken bedecken. Hinter der Wand 10 setzen sich die Stränge 3 und 4 in Gestalt von Rohrteillängen 9 und 8 fort, die senkrecht aufwärts zu einer anderen Stelle der Wand 10 führen, wo sie sich teilen und dann waagerecht in der Zone 5B zu einer Stelle in der gegenüberliegenden Wand 7 verlaufen, wobei sie gleich lange Wandstrecken bedecken. Die Enden der Stränge münden dann in das weitere Flußleitungssystem des Dampferzeugers ein. Die anderen Rohrstränge sind in entsprechender Weise angeordnet. Die Rohrteillängen 13 und 12 entsprechen den Längen 9 und 8.

Gemäß Fig. 1 enthalten die Stränge3, 3', 4 und 4' Rohrteillängen, die jeweils entlang dem halben Feuerraumumfang verlaufen, wobei sie paarweise angeordnet sind und jedes Paar gemeinsam den gesamten Feuerraumumfang umschreibt. Es ist jedoch auch möglich, daß die Rohrteillängen mehr oder weniger als den halben Umfang umschreiben. Ohne die Zahl der Verteiler vergrößern zu müssen, könnten die einzelnen Rohrteillängen beispielsweise so angeordnet sein, daß sie am im wesentlichen ganzen Feuerraumumfang entlangführen, und zwar in entsprechender Höhe in den verschiedenen Zonen, wobei die Eintritts- und Austrittsenden der einzelnen Rohrabschnitte nebeneinanderliegen.

Wenn jedoch eine größere Anzahl von Zonen vorgesehen wird, ist die Ausbildung gemäß F i g. 1 gegenüber einer Ausbildung, bei der die Rohrabschnitte einzeln um den ganzen Feuerraumumfang herumführen, vorteilhafter, da die Wärmeübertragung auf die verschiedenen Stränge durch verhältnismäßig heiße oder kalte Stellen oben in dem Feuerraum bedeutend weniger beeinflußt wird.

Bei der Ausbildung gemäß Fig. 1 verlaufen die aufeinanderfolgenden Rohrteillängen der gleichen Stränge stets entlang der gleichen Hälfte des Feuerraumes 1. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn die aufeinanderfolgenden Rohrteillängen des gleichen Stranges in der jeweils nächstfolgenden Rohrgruppe um die gegenüberliegende Hälfte der Feuerraumwandung verlaufen, wobei die einzelnen Stränge in etwa spiralförmiger Bahn durch die Rohrgruppen hindurch nach oben streben. Eine derartige Spiralenanordnung bietet den Vorteil, daß an einer bestimmten Feuerraumwand herrschende anomale Wärmeübertragungsbedingungen, beispielsweise örtliche Schlackenbildungen, die Wärmeübertragung auf alle Stränge in praktisch gleicher Weise beeinflussen.

Bei der Ausbildung gemäß Fig. 1 befinden sich die Rohrteillängen der gleichen Stränge in jeweils gleicher, aufeinander bezogener Lage in den aufeinanderfolgenden Rohrgruppen. Unter bestimmten Umständen kann es jedoch vorteilhaft sein, die Rohr-

Feuerraumes 20, wobei sich die Höhe jeder Gruppe nach dem Durchmesser der Rohre und nach der Zahl der parallelgeschalteten Rohrstränge bestimmt. Die Zahl der Rohrgruppen ihrerseits richtet sich 5 nach der vorgesehenen Höhenausdehnung des Überhitzers als dampfgekühlte Auskleidung für den oberen Teil des Feuerraumes 20. In der Praxis werden normalerweise mehr als vier parallelgeschaltete Kreisläufe verwendet.

Am oberen Ende des Feuerraumes 20 und damit gleichzeitig am oberen Ende des Überhitzers sind die Rohre 29, 30, 34 und 35 nach außen und oben umgebogen, um mit ihren von der Stirnwand 33 ausgehenden Enden 29', 30', 34' und 35' in einen nicht

teillängen gleicher Stränge in einer jeweils anderen
Lage innerhalb der aufeinanderfolgenden Rohrgruppen anzuordnen. Wenn nämlich beispielsweise die
Wärmeübertragung auf die einzelnen Rohrgruppen
im gleichen Sinne variiert, so lassen sich die unterschiedlichen Wärmeübertragungen auf die einzelnen
Rohstränge dadurch ausgleichen, daß die Rohrteillängen des gleichen Stranges an verschiedenen Stellen innerhalb der einzelnen Rohrgruppen angeordnet
werden, so daß, wenn eine Teillänge des Stranges an io
einer verhältnismäßig heißen Stelle der einen Rohrgruppe liegt, die verhergehende oder nächstfolgende
Teillänge des gleichen Stranges an einer verhältnismäßig kühlen Stelle der entsprechenden Rohrgruppe

liegt. Durch unterschiedliche Anordnung der Rohr- _l5 dargestellten Heißdampfsammler zu münden,

teillängen des gleichen Stranges innerhalb der einzel- Beim Betrieb des Dampferzeugers gemäß F i g. 2

nen Rohrgruppen läßt sich eine annähernd gleiche befindet sich Wasser im Kreislauf zwischen dem

Wärmeübertragung auf die verschiedenen Rohr- Dampf-Wasser-Behälter und den Rohren 21, in

stränge erzielen. denen es erhitzt wird und infolge natürlicher Zirku-Der Naturumlauf-Röhrendampferzeuger gemäß 20 lation nach oben fließt. Der sich im Dampf-Wasser-

F i g. 2 hat einen lotrechten Feuerraum 20 mit einer Behälter ansammelnde Dampf wird infolge des dort

unteren Verbrennungszone, die von lotrechten, zur herrschenden Drucks durch die parallelgeschalteten

Dampferzeugung dienenden Wandrohren 21 umge- Rohre 27 getrieben, welche den Überhitzer bilden,

ben ist, und mit einer oberen durch Strahlungswärme In Fig. 3 sind teilweise zwei Rohrgruppen der beheizten Überhitzerzone, die waagerechte Wand- 25 Wandauskleidung dargestellt, und zwar eine untere

rohre 22 enthält. Gruppe 41 und eine obere Gruppe 42, die sich beide

Gemäß Fig. 2 münden die senkrechten Wand- aus mit senkrechtem Abstand voneinander angeord-

rohre 21 unten in Verteiler 23 und 24 ein, die am neten Einzelrohrteillängen zusammensetzen und zwi-

Boden des Feuerraumes 20 längs dessen Stirn- und sehen denen eine schmale Lücke 43 zum Auffangen Seitenwänden angeordnet sind. An ihren oberen 30 einer durch Wärmeausdehnung bewirkten Abwärts-

Enden münden die Wandrohre 21 in Sammler 25 bewegung der Gruppe 42 belassen ist.

und 26 ein, die entlang den Stirn- bzw. Seitenwänden Die aus waagerechten Rohren bestehende Rohr-

des Feuerraumes 20 am unteren Ende des Über- gruppe 41 hat sechzehn Sätze Rohreintritte und

hitzers 27 entlangführen. sechzehn Sätze Rohraustritte, die mit entsprechen-Unmittelbar oberhalb der Sammelvorrichtungen 35 den Sätzen von Rohreintritten der Rohrgruppe 42 in

am oberen Ende der senkrechten Wandrohre 21 ist Verbindung stehen.

der Feuerraum mit waagerechten Rohren ausgeklei- Jeder Satz besteht aus den Eintritten oder Ausdet, die entsprechend den Wandrohren gemäß F i g. 1 tritten mehrerer Rohrteillängenpaare einer Rohrangeordnet sind. So führt beispielsweise ein Paar gruppe, und die Sätze sind so angeordnet, daß die Rohre 29 und 30 von einem nicht dargestellten 40 entsprechenden Rohrbündel zur Verbindung der Dampf-Wasser-Behälter zu einer Stelle oberhalb des Austrittssätze einer Rohrgruppe mit den Eintritts-Sammlers 25, von wo aus die beiden Rohre in ent- sätzen einer anderen Rohrgruppe einen bestimmten gegengesetzten Richtungen auseinanderlaufen und Abstand voneinander haben. Die Austritte aus der mit ihren beiden Teillängen 29,4 und 30/1 waage- Rohrgruppe 41 sind mit 4115 bis 4265 numerier^, recht erst an der Stirnwand 28 und dann εη der 45 während die entsprechenden Eintritte in die Rohr-Seitenwand 31 bzw. 32 des Feuerraumes 20 entlang- gruppe 42 die gleichen Ziffern mit angefügtem Buchlaufen, um an der anderen Stirnwand 33 wieder zu- stäben C haben, also 411C bis 426 C. sammenzutreffen. In jener Wand, die der in F i g. 3 gezeigten Wand Nahe der Mitte der Stirnwand 33 sind die Rohre gegenüberliegt, sind folgende Anordnungen vorge-29, 30, 34 und 35 derart nach außen, nach oben und 50 sehen: In der Rohrgruppe 41 befinden sich — an dann nach innen umgebogen, daß die Rohre 29 und entsprechenden Stellen wie die Eintritte 411C bis 30 als Rohre 29 B und 30 B unmittelbar oberhalb 426 C — Rohreintritte, die mit Austritten aus der der Rohrteillängen 34 A und 35,4 in die Feuerraum- nächstunteren Rohrgruppe verbunden sind, und in verkleidung zurückkehren, während die Rohre 34 der Rohrgruppe 42 befinden sich — an entsprechen- und 35 als Rohrteillängen 34 B und 35 B unmittelbar 55 den Stellen wie die Austritte 411B bis 4265 — oberhalb der dann bereits zur Verkleidung gehören- Rohraustritte, die mit Eintritten in die nächstobere den Rohrteile 295 und 30 B in die Verkleidung zu- Rohrgruppe verbunden sind.

rückkehren. Nahe der Mitte der Stirnwand 28 sind Jeder Satz von Eintritten bzw. Austritten, bei-

die Rohre 29, 30, 34 und 35 wiederum derart nach spielsweise die Sätze 411C bis 426 C und 4115 bis

außen, nach oben und dann nach innen umgebogen, 60 4265, besteht aus acht Eintritten bzw. Austritten,

daß sie als Rohrteillängen waagerecht in gleicher und die gesamte Anordnung umfaßt einhundertacht-

aufeinander bezogener Anordnung wie die Rohrteil- undzwanzig parallele Rohrstränge zum Durchleiten

längen 29,4, 30,4, 34/1 und 35,4 an entsprechenden des zu erhitzenden Arbeitsmittels. Die Verbindung

Wandungsabschnitten entlanglaufen. Diese Anord- zwischen jeweils einem Satz Austritten mit einem

nung wiederholt sich bis zur Höhe des Überhitzer- 65 Satz Eintritten wird durch Rohrbündel hergestellt,

endes. die mit ihren Einzelrohrteillängen abwechselnd

Somit bilden die Rohre 29, 30 und 34, 35 aufein- waagerecht und senkrecht verlaufen. So wird bei-

anderfolgende Wandrohrgruppen im oberen Teil des spielsweise die Verbindung zwischen dem Satz 4165

und dem Satz 416 C durch ein Bündel 43 von acht Rohrteillängen hergestellt, wobei diese von den Austritten 416 5 aus mit ihren Teilen 43,4 senkrecht nach oben verlaufen, dann mit ihren Teilen 43 B in die Waagerechte abbiegen, um schließlich mit den senkrechten Teilen 43 C in die Eintritte 416 C zu münden.

Diese Anordnung verleiht den Rohrbündeln eine ausreichend große Elastizität, um die Bewegungen der Rohrgruppen 41 und 42 untereinander aufzufangen.

Jedes Rohrbündel hat in seinen senkrechten Teilen jeweils Rohrpaare, die den Rohrteillängen in den Rohrgruppen entsprechen, und diese Rohrpaare sind in zwei Reihen angeordnet. In den beiden senkrechten Teilen der Rohrbündel ist die Lage der Reihen umgekehrt, um zu erreichen, daß die Rohrteillängen jedes einzelnen Rohrstranges von Rohrgruppe zu Rohrgruppe an jeweils gegenüberliegenden Teilen der Feuerraumwandung entlanglaufen.

So bilden beispielsweise beim Rohrbündel 43 die Austritte 441A bis 444,4 eine erste senkrechte Reihe und die anderen vier Austritte 441B bis 444 B eine danebenliegende zweite senkrechte Reihe. Alle diese Austritte zusammen sind als Satz 4165 gekennzeichnet. Wie in Fig. 3 zu erkennen, gehören die Austritte 441A bis 444 A zu den entsprechenden Rohrteillängen 441 bis 444 der Rohrgruppe 41, wobei diese Abschnitte am links vom Satz 416B gelegenen Teil der Feuerraumwandung entlangführen, während die Austritte 441B bis 444 B zu den entsprechenden Rohrteillängen 441C bis 444 C der Rohrgruppe 41 gehören, wobei diese Rohrteillängen am rechts vom Satz 416 B gelegenen Teil der Wandung waagerecht entlangführen.

Der Eintrittssatz 416 C der oberen, aus waagerechten Rohrteillängen bestehenden Rohrgruppe 42 setzt sich entsprechend aus einer ersten senkrechten Reihe mit den vier Eintritten 451B bis 454 B, die zu den entsprechenden, links vom Satz 416 C verlaufenden waagerechten Rohrabschnitten 451C bis 454 C gehören, sowie aus einer zweiten danebenliegenden Reihe mit den vier Eintritten 451,4 bis 454A zusammen, die zu den entsprechenden, rechts vom Satz 416 C verlaufenden waagerechten Rohrteillängen 451 bis 454 gehören, wobei das Rohrbündel 43 die Austritte 441A bis 444,4 mit den Eintritten 451,4 bis 454,4 und die Austritte 441B bis 444 B mit den Eintritten 451B bis 454 B verbindet.

Die jeweils paarweise zusammengehörenden Rohrteillängen sind an ihren Eintritten und Austritten zusammengeschweißt, wie in den Fig. 7 und 8 an Hand der beiden Rohrteillängen 451 und 451C an den Eintritten 451,4 und 451B in der oberen Rohrgruppe 42 der Wandverkleidung veranschaulicht. An den zusammengehörenden Eintritten 451,4 und 4515 sind die Rohrteillängen 451 und 451C vom Feuerraum fortweisend nach außen umgebogen; ein Flacheisen 455 ist zwischen die zusammengehörenden Eintritte 4515 und 451,4 eingesetzt und an seinen Enden mit den Rohren 451C und 451 verschweißt.

Die Eintritte 4515 und 451,4 sind in bezug auf die Eintritte benachbarter Rohrteillängenpaare seitlich versetzt, und die Rohrteillängen 451C und 451 sind mit den Rohrteillängen benachbarter Rohrteillängenpaare verschweißt, beispielsweise mittels Zwischenstücke 457 bzw. 459. Auf Grund dieser Anordnung sind die beiden Rohrteillängen 451C und 451 wirksam verspannt, und zwar durch die Rohrteillängen 456 und 458, die Zwischenstücke 457 und 459 sowie durch das Flacheisen 455. Hierdurch werden Spannungen aufgefangen, die sonst eine Verschiebung der beiden Rohrteillängen 451C und 451 in Bezug aufeinander verursachen könnten.

Die Zwischenstücke 457 und 459, die zwischen jeweils zwei benachbarten Rohrteillängen durch-

ίο gehend eingeschweißt sind, laufen rings um den Feuerraum herum. Jede einzelne Rohrgruppe besteht somit aus fest miteinander verschweißten Rohrteillängen und bildet dadurch eine steife, an beiden Enden offene Kastenstruktur.

Jede einzelne Rohrgruppe der Wandauskleidung wird von senkrechten Trägerelementen gehalten. Die miteinander verbundenen Rohrteillängen der Rohrgruppen umschließen den Feuerraum gasdicht, und an den Nahtstellen zwischen benachbarten Rohrgruppen sind gasdichte Dehnungsverbindungen vorgesehen. Die Trägerelemente bestehen aus Streben 50, die außerhalb der einzelnen Feuerraumwände angeordnet sind und von einer nicht dargestellten Stahlkonstruktion gehalten werden. Die Streben 50 sind in ihrer Auswärtsbewegung durch waagerechte Träger 51 begrenzt, die in verschiedenen Höhen außerhalb der Streben 59 entlang den Wänden verlaufen. Diese Träger 51 laufen in gleicher Höhe rings um den ganzen Feuerraum. Die Streben 50 bestehen aus zwei U-Profilen, deren Schenkel einander zugewandt sind. Die beiden dem Feuerraum nächstgelegenen Flansche sind durch eine Blechplatte 52 miteinander verbunden (F i g. 4).
Jede einzelne Rohrgruppe der Wandauskleidung ist über Gelenkverbindungen 53 an den Tragstreben aufgehängt. Jede Gelenkverbindung 53 besteht aus Bügeln 54, die an eine Mehrzahl von Rohrteillängen nahe dem oberen Ende der Rohrgruppe angeschweißt sind, sowie aus entsprechenden Bügeln 55, die von der Tragstrebe 50 aus nach innen vorstehen. Ein waagerechter Bolzen 56 führt durch ausgerichtete Öffnungen in den Bügeln 54 und 55 hindurch, so daß eine gelenkige Aufhängung für die entsprechende Rohrgruppe der Wandauskleidung geschaffen wird. Zur Halterung der Rohrgruppen an den senkrechten Tragstreben 50 sind ähnliche Vorrichtungen auch unten an den Rohrgruppen sowie in Zwischenhöhen vorgesehen, beispielsweise in Fig. 3 bei 53A und 535 für die Rohrgruppe 41 sowie bei 53,4' und 535' für die Rohrgruppe 42. Bei diesen Halterungen haben jedoch die an den Tragstreben 50 befestigten Bügel 55 senkrechte Schlitze 56, um senkrechte Bewegungen der Rohrgruppen in bezug auf die Tragstreben 50 an diesen Stellen aufnehmen zu können.

An ihren Außenseiten haben die senkrechten Streben 50 in Höhe der waagerechten Träger 57 C-förmig ausgebildete Schellen 57, die um den nach innen gerichteten Flansch der als K-Träger ausgebildeten waagerechten Träger 51 herumgreifen.

An jeder Ecke des Feuerraumes sind die einander zugewandten Enden der waagerechten Träger 51 über Zughebel 58 mit einer Winkelstrebe 59 verbunden, die an Einzelrohrteillängen der anliegenden Rohrgruppe angeschweißt ist. Diese Anordnung macht es möglich, daß sich die waagerechten Träger 51 bei unterschiedlichen Wärmeausdehnungen in bezug auf die anliegende Seitenwand des Feuerraumes in Längsrichtung bewegen können.

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An den senkrechten Tragstreben 50 ist ferner ein aus Bündeln, die von Austritten fortlaufend höherer Metallgehäuse für den Feuerraum befestigt. Dieses Sätze von vier Einzelrohrteillängenpaaren der Gehäuse besteht aus Elementen 60, die an ihren Gruppe 41 zu Eintritten entsprechender Sätze von Enden über U-förmige Gehäuseabschnitte 61 mit der vier Teillängenpaaren der darüber gelegenen Gruppe jeweiligen Tragstrebe 50 verbunden sind. Diese Ab- 5 42 führen. So führen die links von der Mittelsenkschnitte 61 sollen dem Gehäuse eine gewisse Bewe- rechten angeordneten Rohrbündel 73, 74, 43, 70, 75, gungsfreiheit für waagerechte Bewegungen in bezug 76, 71 und 72 von den fortlaufend höheren Ausauf die senkrechten Tragstreben 50 verleihen. Einige trittssätzen 412B, 4145, 4165, 4185, 4205, 4225, der Gehäuseelemente 60, beispielsweise das Element 4245 und 4265 der Rohrgruppe 41 zu den fort- 60A, dienen zur Aufnahme von Rohrbündeln. Die io laufend höheren Eintrittssätzen 412C, 414C, 416C, Rohrbündel sind mit einer Isolation 62 umgeben. 418 C, 420C, 422 C, 424 C und 426 C der Rohr-

Zwischen den Gehäuseelementen 60 und den Aus- gruppe 42, und die rechts von der Mittelsenkrechten kleidungsrohren ist eine Isolierschicht vorgesehen. angeordneten Rohrbündel 81, 82, 77, 78, 83, 84, 79 Wie in Fig. 6 zu erkennen, besteht diese Schicht und 80 führen von den fortlaufend höheren Ausaus einer bildsam aufgebrachten Innenlage 63.4 aus 15 trittssätzen 4115, 4135, 4155, 4175, 4195, 4125, Isoliermaterial, das den Rohrkonturen folgt, aus zwei 4235 und 4255 der Rohrgruppe 41 zu den fortlau-Zwischenlagen Asbestmaterial 635 und 63 C sowie fend höheren Eintrittssätzen 411C, 413 C, 415 C, aus einer Außenlage feuerfestem Zement 63 D. 417 C, 419 C, 421C, 423 C und 425 C der darüber

Die beschriebene Träger- und Strebenanordnung befindlichen Rohrgruppe 42, wobei die beiden Rohrmit den senkrechten Tragstreben 50 und den waage- 20 bündelabteilungen symmetrisch angeordnet sind. Wie rechten Trägern 51 bietet ausreichenden Widerstand in F i g. 3 deutlich zu erkennen, führen dabei waagegegen Auswärtsbewegungen aller vier Seiten der ein- rechte Strecken der Bündel über oder unter den Einzelnen, den Feuerraum bildenden Rohrgruppen, und tritten oder Austritten anderer Rohrbündel vorbei, da die senkrechten Tragstreben 50 gegen den Feuer- Zwischen benachbarten Rohrgruppen ist ein geraum isoliert sind und die einzelnen Rohrgruppen 25 nügend großer Zwischenraum 43 belassen, um eine mit ihrem oberen Ende an den Tragstreben 50 hän- abwärts gerichtete Dehnungsbewegung der oberen gen, beschränkt sich beim Anheizen die Abwärtsbe- Gruppe42 zuzulassen. Wie in Fig. 6 zu erkennen, wegung des Bodens des Feuerraumes auf die abwärts ist dieser Zwischenraum durch eine Dehnungsverbingerichtete Ausdehnung der untersten Rohrgruppe. dung 91 verschlossen.

Beim Anheizen aus kaltem Zustand bewegen sich 30 Gemäß Fig. 6 hat die aus den Lagen 63D, 63C,

die an jeder Wand äußersten senkrechten Tragstre- 635 und 63 A gebildete Isolierschicht eine Lücke 92

benSOA merklich nach außen. Diese Bewegung wird zwischen den beiden Rohrgruppen 41 und 42, und

jedoch von den Gelenken aufgefangen, mit denen oberhalb dieser Lücke 92 ist die innere der beiden

die Tragstreben 50 an der Stahlkonstruktion be- Asbestlagen 635 entfernt, um eine Aussparung 93

festigt sind, und obwohl sich beim Aufwärtsströmen 35 zwischen der äußeren Asbestlage 63 C und den Rohr-

des Arbeitsmittels die oberen Enden der Tragstreben abschnitten der Rohrgruppe 42 zu schaffen. Die Aus-

50 auf Grund der unterschiedlichen Wärmedehnung sparung 93 ist an den beiden Asbestlagen 635 und

weiter nach außen bewegen als ihre unteren Enden, 63 C mit einem gebogenen Blech 94 ausgekleidet, das

hält sich diese Bewegung doch in engen Grenzen. sich abwärts bis zu einer Stelle unterhalb der Lücke

Die senkrechten Tragstreben können somit ohne 40 43 erstreckt.

weiteres aus einem einzigen senkrechten Bauteil be- Benachbart den obersten Einzelrohrteillängen der

stehen, wobei alle auftretenden leichten Bewegun- Gruppe 41 sowie den untersten Längen der Gruppe

gen zwischen Tragstreben und Rohrgruppen von den 42 ragt aus der Lücke 43 ein Profil aus feuerfestem

Halterungen aufgenommen werden. Material 95 hervor. Dies Profil hat innen eine Fläche

Die Verhinderung von Dehnungen der senkrech- 45 96, die in tangentialer Gleitverbindung mit einem

ten Tragstreben ist auch hinsichtlich des an diesen äußeren Teil der untersten Rohrteillängen von

Streben befestigten Metallgehäuses von großem Vor- Gruppe 42 steht.

teil, da das Gehäuse dann Wärmebewegungen nur Das Führungsprofil 95 besteht aus feuerfesten

in waagerechter Richtung aufzunehmen hat. Blöcken, die in einer Tasche liegen. Diese Tasche

Wie in F i g. 3 an Hand der zwischen den Rohr- 50 wird gebildet von einem außen an die untere Rohrgruppen 41 und 42 verlaufenden Rohrbündel ge- gruppe 41 angeschweißten Metallblech 97, das einen zeigt, bilden die Rohrbündel zwei Abteilungen, nach außen umgebogenen Auflageabschnitt 97' und nämlich je eine rechts und links von der Mittelsenk- einen nach oben umgebogenen Seitenabschnitt 97" rechten der Wand, wobei die Rohrbündel einerseits hat, der einen bestimmten Abstand zur Rohrgruppe der Mittelsenkrechten jedes zweite Einzelrohrteil- 55 41 einnimmt.

längenpaar der miteinander verbundenen Rohr- Oberhalb und unterhalb der Fläche 96 hat das gruppen 41 und 42 versorgen und die Rohrbündel Profil aufwärts nach außen geneigte Flächen 95' und andererseits der Mittelsenkrechten die übrigen 95". Der Boden des Profils 95 reicht bis dicht an Einzelrohrteillängenpaare dieser beiden Rohrgrup- eine hochstehende Leiste, die auf den obersten Rohrpen verbinden. 60 teillängen der Rohrgruppe 41 angebracht ist und das

So bestehen die Rohrbündelabteilungen beider- Profil in seiner Länge hält.

seits der Mittelsenkrechten der in F i g. 3 veranschau- Die nach außen liegende senkrechte Fläche 98 des

lichten Wand aus jeweils acht Rohrbündeln, und Profils 95 steht in Gleitverbindung mit der Innen-

zwar rechts von der Mittellinie aus den Bündeln 77, fläche eines Bleches 99, das mit seinem oberen Ende

78, 79, 80, 81, 82, 83 und 84 und links von der 65 nahe der Oberkante der Aussparung 93 mit der

Mittellinie aus den Bündeln 43, 70, 71, 72, 73, 74, oberen Rohrgruppe 42 fest verbunden ist. Das Blech

75 und 76. 99 verläuft von seinem oberen Ende aus nahe der

Jede der beiden Rohrbündelabteilungen besteht Außenseite der unteren Rohrteillängen von Rohr-

gruppe 42 abwärts, und unterhalb des oberen Endes der Aussparung 93 biegt das Blech nach außen um und bildet eine Fläche 99'. Dadurch wird ein Raum 93' umschlossen^ der oben mit dem oberen Ende der Aussparung 93 und unten mit dem Abschnitt 99' absehließt.

Unterhalb des Abschnitts 99' verläuft das Blech mit seinem Abschnitt 99" parallel zur senkrechten Fläche 98 des Profils 95 nach unten, wobei die Fläche 98 in gleitender Verbindung mit der Innen- iö fläche des Abschnitts 99" steht, während dessen Außenfläche in einem bestimmten Abstand zum Blech 94 verläuft, das die Aussparung 93 Umkleidet. Das Blech 99 endet mit seinem unteren Rand oberhalb des oberen Randes des Abschnitts 97" von Blech 97_S und die Lücke zwischen den beiden Blecheil 99 und 97 wird durch einen elastischen, gasdichten Metallbalg iöO geschlossen, der unten gasdicht mit dem Blech 97 und oben gasdicht mit dem Blech 99 verbünden ist. Dieser Balg 100 hat iii ad seinem oberen Teil querverlaufende Wellen, die sich im Raum 93' hinziehen, und setzt sich nach Unten hin iri Gestalt eines glatten Bleches fort, das zwischen dem Blech 94 einerseits und dem Abschnitt 99" von Blech 99 sowie dem Abschnitt 97" von *5 Blech 97 andererseits verläuft.

Die Außenlage 63 D hartbindenden Feuerzements ist auf einem bestimmten Abstand unterbrochen. Dieser Abstand beginnt unten unterhalb der Bolzen lÖi, die an die Rohrgruppe 41 angesehweißt sind und das Blech 97 mit dieser Rohrgruppe verbinden, und endet oben oberhalb der Bolzen 101', die an die Rohfgrüppe 42 atigeschweißt sind und das Blech 99 mit dieser Rohrgfuppe verbinden. Die Isolierung innerhalb dieses Abständes, und zwar oberhalb und unterhalb der Lücke 92, ist mit den Metallbleehen 102 und 103 verkleidet. Diese Bleche werden von den Bolzen 101' und 101 ihrer Lage gehalten.

Die Bleche 102 und 103 sind so angeordnet, daß das untere Blech 103 das obere Blech 102 außen überlappt und mit diesem in Gleitverbindung steht. Das Blech 103 ragt von der Unterseite der Lücke 92 quer über diese Lücke nach oben, während das obere Blech 102 mit seiner Unterkante nahe der Oberseite dieser Lücke 92 endet

Die Höhe der Lücke 92, die Höhe der Lücke zwischen den Blechen 97 und 99 sowie der Abstand zwischen Abschnitt 99' des Bleches 99 und dem Profil 95 werden zweckmäßigerweise größer gewählt als der Zwischenraum 43 zwischen den beiden Rohrgruppen 41 und 42 bei jeder denkbaren Betriebsbedingung, damit die Abwärtsbewegung der oberen Rohrgruppe 42 nicht durch die oberen und unteren Isolierungen oder die Bleche 99 und 97 oder das Blech 99 und das Profil 95 behindert werden kann.

Während des Betriebes folgt der Wellenteil des Balges lOO jeder Aufwärts- oder Abwärtsbewegung der Rohrgruppe 42 in bezug auf die obersten Rohrteillängen der Rohrgfuppe 41. Gleichzeitig treten hierbei die Gleitverbindungen zwischen den Blechen 102 und 103 sowie zwischen dem Abschnitt 99" des Bleches 99 Und der äußeren Führungsfläche 98 des Profils 95 in Tätigkeit.

Die Rohre können auch unmittelbar aneinanderstoßend verlegt sein, wobei dann jede einzelne Rohrgruppe eine gasdichte Metallverkleidung erhält, die von außen an der Rohrgruppe anliegt und an die Rohrteillängen angeschweißt ist.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Röhrendampferzeuger mit einem lotrechten Durchgang für den Heizgasstrom und mit einer Wandverkleidung aus Rohren, die Bestandteil mehrerer parallelgeschalteter Stränge sind und zum zwangläufigen Durchgang des zu erhitzen^ den Arbeitsmittels dienen, Wobei die Wandverkleidung aus Einzelrohrteillängen besteht, die zu Rohrgruppen zusammengefaßt sind und waagerecht oder im wesentlichen waagerecht verlaufen, und wobei die Rohrgruppen übereinander angeordnet sind und um entsprechende Zonen des Gasdurchgangs herumführen, wobei jede Rohrgruppe Einzelrohrteillängen aus den verschiedenen Strängen enthält und jede Einzelrohrteillänge einer zwischen zwei anderen Rohrgruppen gelegenen Rohrgruppe mit ihrem Eintrittseride an das Austrittsende einer Einzelrohrteillänge einer tiefergelegenen Rohrgruppe angeschlossen ist und mit ihrem Austrittsende an das Eintrittsende einer Eiiizeirohrteillänge einer höhergelegenen Rohrgruppe, wobei die einander zugehörig gen Eintritts- und Aüstrittsenden der Einzelrohrteillängeft der einzelnen Rohrgrüppen und die Verbindungen zwischen benachbarten Rohrgruppen mit Abstand voneinander um die genannten Zonen herum verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelrohrteillängen der einzelnen Rohrgruppen fest und gasdicht miteinander verbunden sind und eine endseitig offene starre Kastenstrüktur bilden, die gesondert gehaltert und mit der/den benachbarten Kastenstrukturen (41, 42) über gasdichte Dehnungsverbindungen (100) verbunden ist, und daß die Verbindungen zwischen den einzelnen Einzeirohrteillähgen benachbarter Rohrgruppen durch senkrechte Verbindungsrohre (8, 9, 12, 13) gebildet werden, die außerhalb der aus Rohren bestehenden Wandverkleidung (10) angeordnet sind.

2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrgrüppen sich aus Paaren von Einzelrohrteillängen zusammensetzen, daß die beiden Rohrteillängen dieser Paare an nebeneinander gelegenen Stellen eintreten und austreten und in der betreffenden Feuerraumzone an jeweils gegenüberliegenden Wandhälften entlanglaufen, daß die Einzelrohrteillängen an ihrem Eintritt und Austritt starr befestigt sind und daß der Strömungsverlauf in allen Paaren derselben Rohrgruppe von einer Seite zur gegenüberliegenden Seite der Feuerraumzone vorgesehen ist.

3. Dampferzeuger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintritte (451,4 und 4515) und Austritte benachbarter Paare von Einzelrohrteillängen seitlich gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß jedes Paar mit dem benachbarten Paar beiderseits der Eintritte und Austritte fest verbunden ist, daß die Eintritte und Austritte alternierender Paare so gruppiert sind und daß die zum Anschluß der Austritte einer Rohrgruppe an die Eintritte einer anderen Rohrgruppe dienenden Verbindungsrohre mit seitlichem Abstand voneinander verlaufen.

4. Dampferzeuger nach Artspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu einem Strang gehörenden Einzelrohrlängen in den aufeinander-

folgenden Rohrgruppen abwechselnd um die eine und um die andere Hälfte des Feuerraumes herumführen.

5. Dampferzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rohrgruppe gesondert durch senkrechte Streben (50) gehaltert ist, deren Auswärtsbewegung durch waagerechte an sich bekannte Gürtelträger (51) verhindert wird, wobei zwischen den Rohrgruppen und den senkrechten Streben Isolierungen (62) vorgesehen sind, deren äußere Metallgehäuse (60) an den senkrechten Streben gehaltert sind.

6. Dampferzeuger mit zur Dampfüberhitzung dienender Wandverkleidung aus Rohren im oberen Teil eines lotrechten Feuerraumes nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Teil des Feuerraumes ein Naturumlaufverdampfer mit lotrechten Verdampferrohren vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 696619;
französische Patentschrift Nr. 869 635;
USA.-Patentschrift Nr. 2700 375.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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