Röhrenkessel, insbesondere mit Zwanglauf des Arbeitsmittels Die Erfindung
bezieht sich auf einen Röhrenkessel, insbesondere mit Zwanglauf desArbeitsmittels,
zur Dampferzeugung oder Heißwasserbereitung, dessen Verdampfungsfläche aus parallel
geschalteten Rohrelementen besteht. Die Rohrelemente verlaufen in Zonen verschieden
starker Beheizung. Ihr Strömungsduerschnitt ist dabei so bemessen, daß die Arbeitsmittelströmung
der Beheizung angepaßt ist.Tubular boiler, in particular with forced operation of the working medium The invention
refers to a tubular boiler, in particular with forced operation of the working medium,
for steam generation or hot water preparation, its evaporation surface from parallel
switched pipe elements consists. The pipe elements run differently in zones
strong heating. Your flow diameter is dimensioned so that the working medium flow
is adapted to the heating.
Bei derartigenRöhrenkesseln ist esbekanntgeworden, die Heizfläche
aus mehreren hintereinandergeschalteten, je für sich an Verteiler und Sammler angeschlossenen
Rohrgruppen mit einer in jeder Rohrgruppe verschieden großen Anzahl paralleler Rohre
aufzubauen. Hierbei nimmt zwar entsprechend der Stärke der Beheizung die Zahl der
parallel geschalteten Rohre in Richtung des Arbeitsmittelstromes von Rohrgruppe
zu Rohrgruppe ab oder zu, das Arbeitsmittel muß jedoch vor jeder Rohrgruppe erneut
auf die parallelen Rohre verteilt werden. Dies ist aber dann besonders schwierig,
wenn das Arbeitsmittel schon vorher Dampf gebildet hat oder so hoch aufgewärmt ist,
daß mit einer Dampfbildung gerechnet werden kann, weil die Wärmeaufnahme parallel
geschalteter Rohre niemals gleich ist und das Arbeitsmittel durch die am meisten
beheizten Rohre in stärkerem Maße abfließt als durch die meist beheizten Rohre mit
höherem Durchflußwiderstand.
Erfindungsgemäß -wird daher bei Verwendung
parallel geschalteter, im Strome des Arbeitsmittels zunehmender Beheizung ausgesetzter
Rohre vorgeschlagen. Verdampfungselemente zu bilden, in denen jeweils zwei oder
mehr schwächer beheizte Rohre durch eine Gabelstelle in einem stärker beheizten
Rohr zusammengefaßt «-erden. Bei einer derartigen Ausbildung der Heizfläche hat
man es in der Hand. mit möglichst geringem Strömungswiderstand im Rohr die günstigsten
Verhältnisse für die Wärmeausnutzung zu erreichen. Insbesondere besteht die Gewißheit,
daß die richtige Verteilung des Arbeitsmittels, die vor der Beheizung des Arbeitsmittels
v orgenommen wird, da sie hier mit größter Sicherheit möglich ist, auch während
des ganzen Verlaufes des Arbeitsmittels durch den Röhrenkessel beibehalten bleibt.
Gemäß dem Erfindungsvorschlag ist es möglich, in dem Heizflächenteil mit den schwächer
beheizten, die Teilströme führenden Rohren. der zuerst vom Arbeitsmittel durchflossen
wird, so daß in ihm das Arbeitsmittel noch ein geringes Volumen hat, mit Rohren
kleinen Durchmessers zu arbeiten. Hierdurch erhöht sich einerseits die Geschwindigkeit
des Arbeitsmittelstromes und noch mehr die Kühlfähigkeit, da der Wärmeübergang selbst
bei gleichbleibender Geschwindigkeit im kleinen Rohrquerschnitt größer wird.In such tubular boilers it has become known to have the heating surface
of several series-connected, each connected to the distributor and collector
Pipe groups with a different number of parallel pipes in each pipe group
build up. In this case, the number of increases according to the strength of the heating
Pipes connected in parallel in the direction of the working medium flow from the pipe group
to pipe group from or to, but the work equipment must be renewed before each pipe group
be distributed on the parallel pipes. But this is particularly difficult
if the working fluid has already formed steam or has been warmed up to such an extent,
that steam formation can be expected because the heat absorption is parallel
switched pipes is never the same and the working medium through the most
heated pipes drains off to a greater extent than through the mostly heated pipes with
higher flow resistance.
According to the invention -will therefore when used
parallel connected, exposed to increasing heating in the flow of the working medium
Pipes suggested. Form evaporation elements in each of which two or
more weakly heated pipes through a fork point in a more heated one
Pipe combined «-ground. With such a design, the heating surface has
one in hand. the cheapest with the lowest possible flow resistance in the pipe
To achieve conditions for the heat utilization. In particular, there is the certainty
that the correct distribution of the working medium before the heating of the working medium
is made because it is possible here with the greatest possible certainty, even during
remains maintained throughout the course of the working medium through the tubular boiler.
According to the proposal of the invention, it is possible in the heating surface part with the weaker
heated pipes leading the partial flows. which first flowed through the work equipment
so that the working fluid still has a small volume in it, with pipes
small diameter to work. On the one hand, this increases the speed
of the working medium flow and even more the ability to cool, since the heat transfer itself
becomes larger at constant speed in the small pipe cross-section.
In dem Rohrteil, in dem die einzelnen Teilströme zusammengefaßt sind,
herrschen größtenteils durch die Zusammenfassung der einzelnen Teilströme und durch
Volumenvergrößerung des Arbeitsmittels auf Grund der vorher erfolgten Beheizung
verhältnismäßig hohe Geschwindigkeiten. Diese Heizflächenteile eignen sich demnach
dank der hohen Geschwindigkeit besonders dazu, in einem hochbeanspruchten Gebiet
zu liegen, selbst dann, wenn z. B. durch starke Verdampfung der Wassergehalt schon
sehr gering geworden ist. Wenn es darauf ankommt, einzelne Heizflächenabschnitte,
die durch besonders starke Beheizung, z. B. Stichflammen usw., gefährdet sind, betriebssicher
zu machen, so wird man in diesen Abschnitten zur Erhöhung der Geschwindigkeit des
Arbeitsmittels den Rohrdurchmesser verringern, wobei man unter Umständen auf einen
Rohrdurchmesser heruntergehen kann, der noch geringer ist als der Rohrdurchmesser
in den Rohrgruppen, die die Teilströme führen.In the pipe part in which the individual partial flows are combined,
prevail for the most part through the combination of the individual partial flows and through
Volume increase of the working medium due to the previous heating
relatively high speeds. These heating surface parts are therefore suitable
especially thanks to the high speed, in a highly stressed area
to lie, even if z. B. by strong evaporation of the water content already
has become very low. When it comes down to individual heating surface sections,
due to particularly strong heating, e.g. B. flash flames, etc., are at risk, operationally safe
To do so, one will use these sections to increase the speed of the
Work equipment to reduce the pipe diameter
Pipe diameter can go down, which is even smaller than the pipe diameter
in the pipe groups that carry the partial flows.
Da die Strahlungsheizfläche der stärksten oder zumindest an einzelnen
Stellen sich am stärksten auswirkenden Beheizung ausgesetzt ist, wird man hier meistens
die Rohrteile anordnen, in denen die Teilströme zusammengefaßt sind. Dies ist auch
besonders vorteilhaft bei Kesseln. die eine sehr gleichmäßige Verteilung und gleichmäßige
Wärmeaufnahme für die einzelnen Rohre verlangen, z. B. Heiß-Wasserkesseln. denn
bei einer geringeren Zahl paralleler Rohre im Strahlungsteil ist es leichter, durch
Führung der Rohre über möglichst alle Zonen des Feuerraumes gleiche Aufwärmung zu
erzielen. Wenn die Rohrteile, in denen das Arbeitsmittel zuerst im Teilstrom fließt.
aus Rohren kleineren Durchmessers bestehen, so ist die Anordnung dieser Rohrteile
in der Berührungsheizfläche vorteilhaft, da ja in der Berührungsheizfläche ein kleiner
Rohrdurchmesser bessere Wärmeausnutzung gewährleistet und umgekehrt die Wärmeaufnahme
durch Strahlung vom Rohrdurchmesser ziemlich unabhängig ist.Because the radiant heating surface of the strongest or at least to individual
If you are exposed to the most powerful heating effects, you will mostly be here
arrange the pipe parts in which the partial flows are combined. This is also
particularly advantageous for boilers. which have a very even distribution and uniform
Require heat absorption for the individual tubes, e.g. B. Hot water boilers. because
with a smaller number of parallel tubes in the radiation part, it is easier to get through
Guide the pipes over all zones of the combustion chamber as much as possible to ensure the same heating
achieve. When the pipe parts in which the working medium first flows in the partial flow.
consist of pipes of smaller diameter, so is the arrangement of these pipe parts
advantageous in the contact heating surface, since there is a smaller one in the contact heating surface
Pipe diameter ensures better heat utilization and, conversely, heat absorption
is fairly independent of the pipe diameter due to radiation.
Die Erfindung ist in der Abbildung in vereinfachter Darstellung näher
erläutert. Die Berührungsheizfläche i und die Strahlungsheizfläche 2 gehören zu
einem nicht näher dargestellten Dampferzeuger oder Heißwasserkessel mit Zwanglauf.
Das Arbeitsmittel wird dem Verteiler 3 zugeführt und von hier auf die einzelnen
Rohre verteilt. Die gleichmäßige Verteilung des Arbeitsmittels auf die einzelnen
Rohre kann in der üblichen Weise durch Drosselvorrichtungen am Eintrittsende der
Verdampfungsrohre noch unterstützt werden. Das Arbeitsmittel durchströmt dann zuerst
die Rohre der Berührungsheizfläche i und dann die der Strahlungsheizfläche 2, von
wo es in den Sammler q. eintritt. Erfindungsgemäß werden immer zwei Rohre der Berührungsheizfläche
i zusammengeführt und als gemeinsames Rohr in der Strahlungsheizfläche weitergeführt.
In dem dargestellten Beispiel besteht also die Berührungsheizfläche i aus doppelt
soviel Rohren wie in der Strahlungsheizfläche 2. Infolge der geringeren Rohrzahl
im Strahlungsteil kann hier die Rohrteilung größer sein, was mit Rücksicht auf die
Halterung der Rohre im Feuerraum von Vorteil ist.The invention is shown in more detail in the figure in a simplified representation
explained. The contact heating surface i and the radiant heating surface 2 belong to
a steam generator or hot water boiler with forced operation, not shown in detail.
The working fluid is fed to the distributor 3 and from here to the individual
Pipes distributed. The even distribution of the work equipment to the individual
Pipes can be in the usual way by throttling devices at the inlet end of the
Evaporation tubes are still supported. The working medium then flows through first
the tubes of the touch heating surface i and then those of the radiant heating surface 2, of
where it is in the collector q. entry. According to the invention there are always two tubes of the contact heating surface
i merged and continued as a common pipe in the radiant heating surface.
In the example shown, the contact heating surface i consists of double
as many tubes as in the radiant heating surface 2. Due to the lower number of tubes
in the radiation part, the pipe division can be larger here, which takes into account the
Holding the pipes in the furnace is advantageous.