Anordnung zur Verhütung von Rohrverbrennungen Die Erfindung betrifft
Röhrenkessel mit Zwangsströmung des Arbeitsmittels, deren Rohre unter Anwendung
höherer Temperaturen von außen beheizt werden. Es hat sich mehrfach gezeigt, daß
an bestimmten Stellen, nämlich hinter den Krümmern an der Innenseite der Rohre,
Rohrverbrennungen eintreten, deren Ursache auf folgende an sich bekannte Strömungsverhältnisse
zurückgeführt werden.Pipe Burn Prevention Arrangement The invention relates to
Tubular boilers with forced flow of the working medium, the tubes of which are used
higher temperatures are heated from the outside. It has been shown several times that
at certain points, namely behind the bends on the inside of the pipes,
Pipe burns occur, the cause of which is due to the following flow conditions known per se
to be led back.
Das auf den Krümmer zuströmende Wasser trifft im Krümmer auf die Außenwand
auf, an der die Umlenkung stattfindet. Beim Auftreffen des Wassers auf die Außenwand
bildet. sich eine Sekundärströmung aus, die als symmetrischer Doppelwirbel hinter
Krümmern bekannt ist.The water flowing towards the elbow meets the outer wall in the elbow
where the diversion takes place. When the water hits the outer wall
forms. a secondary flow emerges as a symmetrical double vortex behind
Bends is known.
Der Strömungsverlauf ist in der Abbildung eingezeichnet. Der geschnittene
Querschnitt liegt unmittelbar hinter dem Isrümmer. Dort, wo die äußeren Stromfäden
nach der Rohrachse hin zusammenfließen, entsteht eine Totwasserschicht an der Rohrinnenseite.
Diese Totwasserschicht mag zwar eine gewisse Bewegung in Richtung der Rohrachse
ausführen, eine kreisende Bewegung um die Rohrachse führt sie aber nicht aus. Die
Strömungsgeschwindigkeit an dieser Stelle ist also, bezogen auf die Strömungssgeschwindigkeit
in anderen Teilen des Querschnittes und des Rohres, klein. Da die der Rohrwand an
dieser Stelle zugeführte Wärme infolgedessen nur schwer in den Kern der Ströinung
gelangen kann, so tritt an dieser Stelle der Heizfläche gegenüber den übrigen Teilen
eine Temperatursteigerung ein, die zu einem Verbrennen des Rohres führt.The flow course is shown in the figure. The cut one
Cross-section is immediately behind the Isrümmer. Where the outer strands of electricity
flow together towards the pipe axis, a dead water layer is created on the inside of the pipe.
This dead water layer may have a certain movement in the direction of the pipe axis
carry out a circular movement around the pipe axis, but it does not carry out. the
The flow velocity at this point is therefore related to the flow velocity
in other parts of the cross-section and the tube, small. Since that of the pipe wall
As a result, the heat supplied to this point is difficult to get into the core of the flow
can reach, so occurs at this point of the heating surface opposite the other parts
an increase in temperature, which leads to burning of the pipe.
Auf dieser Erkenntnis ist die Erfindung aufgebaut. Sie besteht darin,
daß lediglich hinter dem Krümmer innerhalb des Rohres Leitflächen angeordnet sind,
welche die in bekannter Weise auftretenden Sekundär-Strömungen stören. An und für
sich ist der Einbau von Leitflächen in Rohren oder Rohrkrümmern zu dem Zwecke, eine
Sekundär-: Strömung zu verhindern, bekannt. Die Anordnung der Leitflächen gemäß
der Erfindung unterscheidet sich von den bekannten Anordnungen insbesondere dadurch,
daß diese Leitflächen nur an der Stelle des Rohres angeordnet sind, die sich unmittelbar
an den Krümmer anschließt. Würde man die Leitflächen, wie es bekannt ist, so anordnen,
daß sie sich auch über den ganzen Krümmer erstrecken, so würde sich der Widerstand,
den die Leitflächen hervorrufen, über das Maß hinaus erhöhen, das für den Fall,
daß die Rohre bei einem Dampferzeuger verwendet werden, zugelassen werden kann.The invention is based on this knowledge. It consists in
that only baffles are arranged behind the bend inside the pipe,
which disturb the secondary currents occurring in a known manner. On and for
is the installation of guide surfaces in pipes or pipe elbows for the purpose of a
Secondary: known to prevent flow. The arrangement of the guide surfaces according to
the invention differs from the known arrangements in particular in that
that these baffles are only arranged at the point of the pipe that is directly
connects to the manifold. If one were to arrange the guide surfaces, as is known,
that they extend over the whole bend, the resistance would increase,
caused by the guide surfaces, increase beyond the amount required for the case
that the pipes can be used in a steam generator.
Für die Ausbildung der Leitflächen sind allgemein bekannte hydraulische
Gesetze maßgebend. Man wird z. B. daran denken können, sie nach Art der bekannten
Drallbleche auszuführen, die man für die Eintrittsöffnung von Kondensatorrohren
vorgeschlagen hat. Wesentlich für die Erfindung ist lediglich der Umstand, daß hinter
dem Krümmer die normalerweise auftretende Sekundärströmung auf die beschriebene
Weise gestört wird, um lokale Temperaturanstiege zu verhindern.For the formation of the guide surfaces are generally known hydraulic
Laws authoritative. One will z. B. can think of them in the manner of the familiar
Execute swirl plates, which are used for the inlet opening of condenser tubes
suggested. Essential for the invention is only the fact that behind
the manifold the normally occurring secondary flow to the one described
Way is disturbed to prevent local temperature rises.