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Dampferzeuger mit mittelbarer Beheizung DieErfindung bezieht sich
auf einenDampferzeuger mit mittelbarer Beheizung durch eine im Wasserraum der Verdampfungstrommel
angeordnete Heizvorrichtung inForm eines von dem Heizmittel durchströmten geschlossenen
und von Rohren für das zu verdampfende Wasser durchsetzten Behälters. Derartige
Heizvorrichtungen haben den Vorteil, daß sie sich leicht durch Durchziehen oder
Ausbohren reinigen lassen und daß sich auf kleinem Raum eine große Heizfläche unterbringen
läßt. Bei waagerecht oder etwas geneigt liegenden Verdampfungstrommeln von großer
Länge und geringem Durchmesser ergibt sich aber eine Schwierigkeit hinsichtlich
der Erzielung eines genügenden Umlaufes des zu verdampfenden Wassers. Der in der
Trominel befindliche Wasserraum für die Unterbringung der Heizfläche der Heizvorrichtung
ist sehr niedrig, so daß besonders bei großer Kesselleistung die dadurch bedingte
geringe statische Druckhöhe der Wassersäule nicht mehr zur Erzielung des für eine
gute Wärmeübertragung notwendigen Wasserumlaufs ausreicht. Bei langen, Rohren ist
nämlich das austretendeDampfwassergemisch außerordentlich dampfreich oder nur noch
Dampf, so daß die mitgeführten Schlammteile und Salze in diesem Teil der Heizfläche
festbrennen und den an sich sonst guten Wärmedurchgang vermindern. Um diesen Nachteil
zu beseitigen, wird nach der Erfindung die Heizvorrichtung in eine Mehrzahl von
in der Längsrichtung der Verdampfungstrommel sich erstreckendenund gegen ihre Längsachse
geneigten Behältern unterteilt. Hierdurch wird zwar nicht die für den Wasserumlauf
zur Verfügung stehende statische Druckhöhe vergrößert, aber das Verhältnis des Widerstandes
in den durch die Unterteilung gemäß der Erfindung kürzer gewordenen Wasserrohren
zu der Umlaufdruckhöhe wird günstiger gestaltet, so daß ein besserer selbsttätiger
Wasserumlauf erzielt wird als bei Verwendung eines über die ganze Länge der Trommel
sich erstreckenden Heizkörpers. Infolge des besseren Wasserumlaufes ist die Heizfläche
immer ausreichend mit Wasser benetzt, so daß das Anbrennen der Verunreinigungen
nicht mehr oder wenigstens nicht mehr so schnell eintritt wie bei einem über die
ganze Länge der Trommel sich erstreckenden Einzelkörper.
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Es war bekannt, Heizvorrichtungen bei Wärineaustauschern geneigt anzuordnen,
und zwar bei Verdampfern oder Warmwasserbereitern. Hierbei sind jedoch andere Verhältnisse
zu berücksichtigen als bei einem Dampferzeuger. Bei den Verdampfern besitzen die
Behälter mit der zu verdampfenden Flüssigkeit größere Ausmaße im Durchmesser als
die Dampfwassertrommeln vonDampfkesseln,
besonders solchen für hohen
Druck von 5o bis ioo und mehr at, -für welche die Erfindung vorwiegend verwendet
wird. Bei den Verdampfern kann der gesamte Wasserraum, für die Unterbringung der
Heizvorrichtung ausgenutzt werden. Man ist bezüglich der Schräglage und der Wahl
einer genügend großen Druckhöhe für den Wasserumlauf nicht derart beengt wie bei
einem Hochdruckdampfkessel. Die durch die Erfindung zu beseitigenden Schwierigkeiten
sind bei derartigen Verdampfern also überhaupt nicht vorhanden. Das gleiche gilt
für Verdampfer oder auch Dampfkessel, bei denen die Heizkörper in der Längsrichtung
unterteilt sind, bei welchen aber das Heizmittel durch die Heizrohre strömt und
das zu verdampfende-Wasser diese umspült. Durch die Schräglage der Heizvorrichtung
soll hier ein genügendes Gefälle zum raschen Abfließen des Kondensates des Heizdampfes
erreicht werden.
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Als weiterer Vorteil der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist noch
zu erwähnen, daß durch die Unterteilung das Aufsteigen des Dampfwassergemisches
aus den Rohren zur Ausdampffläche der Trommel nicht auf eine Stelle vereinigt wird,
f%vie es bei einem lagen, über die gesamte Länge der Trommel sich erstreckenden
trommelartigen Heizkörper der Fall sein würde. Infolgedessen ist die Gefahr des
Wassermitreißens und des Spuckens beseitigt. Ferner `wird der Wasserumlauf in der
Trommel sehr lebhaft, und zwar geht er zunächst außen um die Heizkörper von der
Austrittsseite nach der Eintrittsseite. Da der Umlaufweg jeweils nicht so lang ist,
so ist der Wasserspiegel auf der gailzen Länge der Trommel nahezu gleich hoch. Es
vollzieht sich aber auch ein lebhafter Umlauf in dem zwischen den Heizkörpern und
der Trommelwandung befindüchen Raum, worauf sich der weitere Vorteil ergibt, daß
die sich an der Außenwand- der Heizkörper absetzenden Dampfblasen weggespült werden
und stets neues Wasser an die Wand herantritt, so daß auch die Außenwand als wirksame
Heizfläche anzusprechen ist.
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. In baulicher Hinsicht hat die Unterteilung der Heizvorrichtung in
eine größere Zahl kleiner Einzelkörper den Vorteil, daß diese kleinen Heizkörper
ein verhältnismäßig geringes Gewicht und geringe Abmessungen erhalten und daher
in einfacher Weise ein-und ausgebaut werden können, was für Ausbesserungs- und Reinigungszwecke
wichtig ist.
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Die Lage der einzelnen Heizkörper innerhalb der Obertrommel kann verschieden
sein, wie sich aus den dargestellten Ausführungsbeispielen ergibt. Die Heizkörper
können z. B. in der Längsrichtung der- Trommel hintereinander im wesentlichen mit
der gleichen Neigung angeordnet sein, oder je zwei benachbarte Heizkörper können
unter einem '_,gewissen Winkel zueinander angeordnet werderart, daß die Austrittsenden
der Verpfungsrohre dieser beiden Heizkörper an ''einer gemeinsamen oberen Stelle
ausmünden. Ferner kann man in der Querrichtung der Trommel zwei oder mehr Heizkörper
nebeneinander anordnen und benachbarte Heizkörper gegeneinander versetzen bzw. mit
entgegengesetzten Neigungen verlaufen lassen.
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Die Zeichnung stellt zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
dar.
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Fig. i zeigt die Gesamtanordnung in einem senkrechten Schnitt durch
eine Dampfkesselanlage.
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Fig.2 zeigt in größerem Maßstabe einen Teil der Verdampfungstrommel
mit denHeizkörpern im Längsschnitt.
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Fig. 3 ist ein Querschnitt nachLinie III-III der Fig. 2.
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Fig.4 zeigt in vereinfachter Darstellung eine zweite Ausführungsform
imLängsschnitt durch eine Verdampfungstrommel.
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In der waagerecht angeordneten Verdampfungstrommel i befinden sich
Heizkörper, welche aus einer Anzahl von geschlossenen Behältern 2 bestehen, die
in der Längsrichtung der Trommel unter Neigung zu deren Längsachse verlaufen und
von Verdampfungsrohren 3 durchsetzt werden, die sich ebenfalls in der Längsrichtung
der Trommel erstrecken. Den geschlossenen Behältern 2 wird durch Rohre 13 das Heizmittel
zugeführt, welches in einem im Feuerraum 4 der Kesselanlage befindlichen Schlangenrohrsystem
5 verdampft wird, während das Kondensat dieses Heizdampfes durch Fallrohre 6 dem
Verdampfungsrohrsystem 5 wieder zugeführt wird. Durch die Rohre 3 der Behälter 2
strömt das zu verdampfendeWasser der Obertrommel i. Es wird durch den in die Behälter
2 geführten Dampf beheizt, und zwar nicht allein in den Rohren 3, sondern auch durch
den Mantel der Behälter 2.
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Nach den Fig. i bis 3 der Zeichnung sind in der Querrichtung der Trommel
je zwei Behälter 2 nebeneinander angeordnet, und zwar so, daß diese sich kreuzen,
also entgegengesetzte Neigung besitzen. ,In der Längsrichtung der Trommel sind zwei
derartige Gruppen nebeneinanderliegender Behälter 2 vorgesehen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 liegen vier Behälter 2 mit
gleicher Neigung hintereinander in der Trommel i.
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Wie die Fig. 2 und 3 erkennen lassen, werden die Behälter :2 in der
Trommel durch eine Aufhängevorrichtung 7 gehalten, die auf einer
Längsschiene
8 fahrbar ist, so daß sich die kleinen Behälter leicht ein- und ausbauen lassen.
Das Speisewasser wird der Obertrommel i durch ein Rohr 9 zugeführt, aus welchem
es über eine terrassenförmig angeordnete Rieselfläche io zu den Heizbehältern 2
gelangt. i i ist der Überhitzer für den erzeugten Dampf, 12 der Vorwärmer für das
zu verdampfende Speisewasser.