DE1118915B - Device for the indirect heat exchange between heat-emitting, gaseous or liquid media and heat-absorbing moist and dusty gases - Google Patents
Device for the indirect heat exchange between heat-emitting, gaseous or liquid media and heat-absorbing moist and dusty gasesInfo
- Publication number
- DE1118915B DE1118915B DET10282A DET0010282A DE1118915B DE 1118915 B DE1118915 B DE 1118915B DE T10282 A DET10282 A DE T10282A DE T0010282 A DET0010282 A DE T0010282A DE 1118915 B DE1118915 B DE 1118915B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- heat
- gas
- heat exchanger
- zone
- absorbing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims description 85
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 2
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 17
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 206010010219 Compulsions Diseases 0.000 description 1
- 201000005569 Gout Diseases 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
- F28D7/1615—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation the conduits being inside a casing and extending at an angle to the longitudinal axis of the casing; the conduits crossing the conduit for the other heat exchange medium
- F28D7/1623—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation the conduits being inside a casing and extending at an angle to the longitudinal axis of the casing; the conduits crossing the conduit for the other heat exchange medium with particular pattern of flow of the heat exchange media, e.g. change of flow direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
Vorrichtung zum mittelbaren Wärmeaustausch zwischen wärmeabgebenden, gasförmigen oder flüssigen Medien und wärmeaufnehmenden feuchten und staubhaltigen Gasen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum mittelbaren Wärmeaustausch zwischen wärmeabgebenden, gasförmigen oder flüssigen Medien und wärmeaufnehmenden, feuchten und staubhaltigen Gasen. In bezug auf ihren Betriebszustand enthält eine solche Vorrichtung eine Erstzone, in der das kalt zugeleitete wärmeaufnehmende Gas etwas über seinen Taupunkt erhitzt wird, und eine Hauptzone, die zum weiteren Erhitzen dieses Gases bis auf eine wesentlich höher liegende Endtemperatur dient.Device for indirect heat exchange between heat-emitting, gaseous or liquid media and heat-absorbing moist and dusty media Gases The invention relates to a device for the indirect heat exchange between heat-emitting, gaseous or liquid media and heat-absorbing, moist ones and dusty gases. With regard to its operating state, contains such Device a first zone in which the cold supplied heat-absorbing gas somewhat is heated above its dew point, and a main zone that is used for further heating this gas is used up to a significantly higher end temperature.
Naß gereinigtes Gas, z. B. Gicht- oder Generator-Gas, verläßt die Reinigung mit einem Restgehalt an Staub und gewöhnlich mit einer über der Außentemperatur liegenden Temperatur. Auf dem Weg von der Reinigung zum Wärmeaustauscher kühlt sich das mit Feuchtigkeit gesättigte Gas unter seinen Taupunkt ab, so daß sich in ihm feine Nebeltröpfchen bilden, die je ein Staubteilchen als Kondensationskern umschließen. In der Erstzone des Wärmeaustauschers kommen die im wärmeaufnehmenden Gas enthaltenen Nebeltröpfchen mit den durch das wärmeabgebende Medium erhitzten Austauschflächen in Berührung und verdampfen, wobei sich die in den Tröpfchen enthaltenen Staubteilchen an den betreffenden Wärmeaustauschflächen festsetzen. Dadurch entstehen an den Wärmeaustauschflächen nach und nach zementartige dichte Krusten, deren Dicke und Form von den an den betreffenden Stellen des Wärmeaustauschers herrschenden Betriebsverhältnissen abhängen. Wird das wärmeaufnehmende Gas in der Erstzone durch die Wärmeaustauscherrohre geleitet, so bilden sich im Inneren dieser Rohre nach den Beobachtungen des Erfinders Krusten, deren Innenfläche mehr oder weniger die Gestalt einer langgestreckten Lavaldüse hat.Wet cleaned gas, e.g. B. gout or generator gas, leaves the Cleaning with a residual level of dust and usually one above the outside temperature lying temperature. Cools down on the way from cleaning to the heat exchanger the gas saturated with moisture falls below its dew point, so that it is in it Form fine mist droplets that each enclose a dust particle as a condensation core. In the first zone of the heat exchanger come those contained in the heat-absorbing gas Fog droplets with the exchange surfaces heated by the heat-emitting medium in contact and evaporate, whereby the dust particles contained in the droplets at the relevant heat exchange surfaces. This creates on the heat exchange surfaces gradually cement-like dense crusts, the thickness and shape of which differ from those in question Place of the heat exchanger depend on the prevailing operating conditions. Will the heat-absorbing gas in the first zone is passed through the heat exchanger tubes, according to the inventor's observations, crusts form inside these tubes, whose inner surface more or less the shape of an elongated Laval nozzle Has.
Die Rohrverkrustung in der Erstzone des Wärmeaustauschers ist sowohl in den einzelnen Rohren in bezug auf den Rohrumfang als auch von Rohr zu Rohr eines Rohrbündels ungleichmäßig. Auf derjenigen Rohrhälfte, die dem Strom des wärmeabgebenden Mediums entgegenliegt, findet nämlich ein lebhafterer Wärmeaustausch statt als auf der anderen Rohrhälfte. Außerdem läßt sich erfahrungsgemäß weder das wärmeaufnehmende Gas noch das wärmeabgebende Medium ganz gleichmäßig auf alle Rohre eines Bündels verteilen, so daß einige Rohre mit dem einen oder anderen Wärmeaustausch-Medium stärker beaufschlagt werden als andere Rohre des Bündels. Dabei kommt es erfahrungsgemäß vor, daß die mit verhältnismäßig wenig wärmeaufnehmendem Gas beaufschlagten Rohre durch das wärmeabgebende Medium zu stark erhitzt werden und infolgedessen verzundern und verschleißen.The pipe encrustation in the first zone of the heat exchanger is both in the individual tubes with respect to the tube circumference as well as from tube to tube one Tube bundle uneven. On that half of the tube that is exposed to the flow of the heat emitting The medium is opposite, namely a livelier heat exchange takes place than on the other half of the pipe. In addition, experience has shown that neither the heat-absorbing Gas nor the heat-emitting medium quite evenly on all tubes of a bundle distribute so that some tubes with one or the other heat exchange medium are more heavily loaded than other tubes in the bundle. Experience shows that this is what happens before that the tubes acted upon with relatively little heat-absorbing gas are heated too much by the heat-emitting medium and, as a result, scale and wear out.
Die in der Erstzone unvermeidbare Krustenbildung hat bei den bekannten Wärmeaustauschern mit verhältnismäßig engen Rohren zur Folge, daß diese Rohre sich nahezu vollständig zusetzen und dem durchströmenden wärmeaufnehmenden Gas einen immer größeren Strömungswiderstand leisten. Außerdem erfordert die Reinigung der engen Rohre von den an ihren Innenwänden fest anhaftenden zementartigen Krusten einen großen. Arbeits- und Zeitaufwand. Dazu kommt noch die vorerwähnte Verzunderung einzelner Rohre, so daß die bekannten Wärrneaustauscher, die zum Erhitzen von feuchten und staubhaltigen Gasen dienen, in ihrer Erstzone zu Reinigungs- und Reparaturzwecken häufig außer Betrieb genommen werden müssen.The inevitable crust formation in the first zone has in the known Heat exchangers with relatively narrow tubes mean that these tubes are clog almost completely and the heat-absorbing gas flowing through it make ever greater flow resistance. It also requires cleaning the narrow pipes from the cement-like crusts firmly adhering to their inner walls a big. Labor and time expenditure. In addition, there is the aforementioned scaling individual tubes, so that the well-known heat exchangers, which are used for heating humid and dusty gases are used in their first zone for cleaning and repair purposes often have to be taken out of service.
Zur Vermeidung dieses übelstandes und zur Verminderung der erheblichen Reinigungs- und Reparaturkosten hat man versucht, die Krustenbildung in der Erstzone des Wärmeaustauschers nach Möglichkeit vollständig zu unterbinden. Nämlich dadurch, daß dieser Zone ein bereits über seinen Taupunkt vorgewärmtes und infolgedessen nicht mehr feuchtes, staubhaltiges Gas zugeführt wird. Ein solches Gas enthält nur noch trockenen Staub, der teils vom Gas durch die Rohre des Wärmeaustauschers mitgerissen wird, teils sich durch Prallwirkung an Rohrkrümmungen, Verteilkästen u. dgl. als loser Staub ansammelt und durch Ausblasen leicht entfernt werden kann. Der vorgenannte Vorschlag geht im Grunde darauf hinaus, den Wärineaustauscher gewissermaßen nur als Hauptzone mit geringerer Staubablagerung und bequemer Reinigungsmöglichkeit zu betreiben und die Erstzone durch eine entsprechende Vorwärmung des feuchten staubhaltigen Gases vor Eintritt in den Wärmeaustauscher zu ersetzen. Zu diesem Zweck hat man ständig eine Teilmenge des im Wärmeaustauscher auf Endtemperatur gebrachten wärmeaufnehmenden Gases aus der Heißgas-Ableitung abgezogen und im Kreislauf in die Kaltgas-Zuleitung zurückgeführt. Abgesehen von den erheblichen Betriebskosten für das Umwälzen der Kreislaufmenge muß der Wärmeaustauscher auch um diese Menge größer ausgelegt werden, als es sonst erforderlich wäre.To avoid this nuisance and to reduce the considerable Cleaning and repair costs have been tried, the crust formation in the first zone of the heat exchanger completely if possible. Namely by that this zone is already preheated above its dew point and as a result humid, dusty gas is no longer supplied. Such a gas only contains still dry dust, partly carried away by the gas through the tubes of the heat exchanger is partly due to the impact on pipe bends, distribution boxes and the like loose dust collects and can be easily removed by blowing it out can. The aforementioned proposal basically goes to the heat exchanger to a certain extent only as a main zone with less dust deposits and convenient cleaning options to operate and the first zone by appropriate preheating of the moist, dusty To replace the gas before it enters the heat exchanger. For this purpose one has constantly a subset of the heat-absorbing material brought to the final temperature in the heat exchanger Gas is withdrawn from the hot gas discharge line and circulated into the cold gas supply line returned. Apart from the significant operating costs for circulating the Circulation volume, the heat exchanger must also be designed to be this amount larger, than would otherwise be required.
Um ohne Kreislaufmenge auskommen zu können, hat man dem kalten wärmeaufnehmenden Gas vor Eintritt in den Wärmeaustauscher eine gewisse Teilmenge entzogen, diese verbrannt und als heißes Feuergas dem kalten Gas wieder beigemischt. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die inerten Bestandteile des Feuergases das vorzuwärmende Gicht- oder Generatorgas entsprechend verdünnen und seinen an sich schon geringen Heizwert noch mehr herabsetzen. Außerdem muß die Teilverbrennung sorgfältig überwacht werden. Anderenfalls besteht die Gefahr, daß infolge unvollkommener Verbrennung das beizumischende Feuergas noch Sauerstoff enthält. Der auf diese Weise in das wärmeaufnehmende Gas gelangte Sauerstoff kann mit brennbaren Bestandteilen dieses Gases an irgendeiner Stelle des Wärmeaustauschers verbrennen und dort gefährliche örtliche 'Überhitzungen hervorrufen.In order to be able to get by without the amount of circulation, one has the cold, heat-absorbing one Gas withdrawn a certain amount before entering the heat exchanger, this burned and added to the cold gas as hot fire gas. The disadvantage This method consists in the fact that the inert components of the fire gas Dilute furnace gas or generator gas to be preheated accordingly and its per se reduce even a low calorific value even more. In addition, the partial combustion carefully monitored. Otherwise there is a risk that as a result of imperfect Combustion, the fire gas to be admixed still contains oxygen. That way Oxygen that has got into the heat-absorbing gas can contain flammable components Burn this gas at any point in the heat exchanger and create dangerous conditions there cause local 'overheating.
Die vorerwähnten Vorschläge haben weiterhin den gemeinsamen Nachteil, daß sich das zugesetzte Heißgas nicht so gleichmäßig innerhalb des kalten Gases verteilt, daß ein homogenes Gasgemisch entsteht. Es bilden sich vielmehr wärmere und kältere Gasströme, wobei die letztgenannten gewöhnlich eine unter dem Gastaupunkt liegende Temperatur haben und dann doch im Wärineaustauscher eine Krustenbildung hervorrufen. Aus allen diesen Gründen haben sich die bekannten Vorschläge, das feuchte und staubhaltige Gas bereits vor Eintritt in den Wärmeaustauscher auf eine über seinem Taupunkt liegende Temperatur durch Zusetzen von Heißgas vorzuwärmen, in der Praxis nicht durchsetzen können. Bei den in Betrieb befindlichen Wärmeaustauschern zum Erhitzen von feuchten und staubhaltigen Gasen wird daher fast immer dieses Gas ohne besondere Vorwärmung dem Wärmeaustauscher zugeleitet und verursacht dann die eingangs erwähnten gefährlichen Krustenbildungen an den Rohren der Erstzone.The aforementioned proposals still have the common disadvantage that the added hot gas is not so evenly distributed within the cold gas distributed so that a homogeneous gas mixture is formed. Rather, warmer ones are formed and colder gas streams, the latter usually being one below the gas dew point have a lying temperature and then crust formation in the heat exchanger cause. For all of these reasons, the well-known proposals, the moist and dusty gas already before entering the heat exchanger on an over to preheat its dew point temperature by adding hot gas, in the Practice not being able to enforce. For the heat exchangers that are in operation this gas is almost always used to heat humid and dusty gases fed to the heat exchanger without special preheating and then causes the Dangerous crust formations mentioned at the beginning on the pipes of the first zone.
Hier setzt die Erfindung ein. Sie hat sich die Aufgabe gestellt, die Erstzone des Wärmeaustauschers so auszubilden, daß die in ihr unvermeidbare Krustenbildung aus den im wärmeaufnehmenden Gas enthaltenen Staubresten weder zu untragbaren Querschnittsverengungen der Wärmeaustauscherrohrenoch zu dem Zwang führt, diese Rohre in verhältnismäßig kurzen Zeitabständen von den angesetzten Krusten reinigen zu müssen. Zur Lösung dieser Aufgabe macht sich die Erfindung den Umstand zunutze, daß in der Erstzone ein ungleich kleinerer stattfindet als in der Hauptzone ist. Wenn nur die Hauptzone mit bestmöglichem Wirkungsgrad arbeitet. kann der Wirkungsgrad der Erstzone verhältnismäßig gering sein, ohne daß sich wärmetechnisch dadurch der Wirkungsgrad der Gesamtvorrichtung in nennenswertem Maße verschlechtert. Demzufolge schreibt die Erfindung vor, die Erstzone als besonderen Wärmeaustauscher mit z. B. aus weiten Rohren bestehenden Austauschflächen und die Hauptzone als Hochleistungswärmeaustauscher auszubilden, der beispielsweise mehrere Bündel dicht nebeneinander liegender, vergleichsweise enger Rohre aufweist. Die weiten Rohre des besonderen Wärmeaustauschers lassen an ihren Berührungsseiten mit dem wärmeaufnehmenden feuchten Gas weitgehend Krustenansätze ohne Verstopfung des Gasweges zu. Der Strömungswiderstand innerhalb der weiten Rohre vergrößert sich nur recht wenig, auch wenn sich verhältnismäßig dicke Krusten gebildet haben. Man muß dabei berücksichtigen, daß es bei vorgegebenen und einigermaßen gleichbleibenden Betriebsverhältnissen innerhalb der einzelnen Rohre zu einem Beharrungszustand kommt, wenn die sich bildende Kruste eine gewisse Dicke erlangt hat. Das Wärmegefälle innerhalb der Rohrwandung und der auf dieser sitzenden Kruste von der durch das wärmeabgebende Medium umspülten Fläche bis zur Berührungsfläche mit dem wärmeaufnehmenden Gas wird mit zunehmender Krustenbildung immer größer. Der Beharrungszustand tritt ein, wenn es an der Berührungsfläche der Kruste mit dem wärmeaufnehmenden Gas nicht mehr zu einem Verdampfen der im Gas enthaltenen Nebeltröpfchen kommt. Wie die praktische Erfahrung gezeigt hat, kann man den Wärineaustauscher nach der Erfindung jahrelang ungestört in Betrieb halten, ohne die weiten Rohre seiner durch den besonderen Wärmeaustauscher gebildeten Erstzone von den an diesen Rohren angesetzten Krusten reinigen zu müssen. Außerdem gestaltet sich die Reinigung selbst wegen der vergleichsweise großen Rohrdurchmesser sehr viel einfacher als bei engen Rohren.This is where the invention comes in. She set herself the task of that Form the first zone of the heat exchanger so that the unavoidable crust formation in it from the dust residues contained in the heat-absorbing gas neither leads to intolerable cross-sectional constrictions the heat exchanger tubes still leads to the compulsion to use these tubes in proportion To have to clean the attached crusts at short intervals. To the solution This task, the invention makes use of the fact that in the first zone a much smaller one takes place than in the main zone. If only the main zone works with the best possible efficiency. the efficiency of the first zone can be proportionate be low, without the thermal efficiency of the entire device deteriorated to a significant extent. Accordingly, the invention prescribes the First zone as a special heat exchanger with z. B. consisting of large pipes To design exchange surfaces and the main zone as high-performance heat exchangers, for example, several bundles lying close together, comparatively having narrow tubes. The wide tubes of the special heat exchanger start their contact sides with the heat-absorbing moist gas largely crust approaches without clogging the gas path. The flow resistance within the wide pipes enlarges only very little, even if relatively thick crusts are formed to have. One must take into account that it is given and reasonably constant Operating conditions within the individual pipes come to a steady state, when the crust that forms has reached a certain thickness. The heat gradient within the pipe wall and the crust sitting on it from the heat emitting The medium is surrounded by the surface until it comes into contact with the heat-absorbing gas bigger and bigger with increasing crust formation. The steady state occurs when it no longer closes at the contact surface of the crust with the heat-absorbing gas evaporation of the mist droplets contained in the gas occurs. Like the practical Experience has shown that the heat exchanger according to the invention can be used for years Keeping it in operation undisturbed without the long tubes of its due to the special heat exchanger To have to clean the first zone formed from the crusts attached to these pipes. In addition, the cleaning itself is done because of the comparatively large pipe diameter much easier than with narrow pipes.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in der üblichen Weise mit heißem Abgas als wärmeabgebendem Medium beschickt werden, das aus irgendeiner vorhandenen Quelle stammt, beispielsweise aus einer der Vorrichtung nachgeschalteten Kesselanlage, in welcher das in der Vorrichtung erhitzte staubhaltige Gas verbrannt wird. Das heiße Abgas kann zweckmäßig im Quer- oder Gegenstrom zu dem wärmeaufnehmenden staubhaltigen Gas zuerst durch die Hauptzone und sodann durch den als Erstzone dienenden besonderen Wärmeaustauscher der erfindungsgemäßen Vorrichtung geführt werden. Man kann aber auch den besonderen Wärmeaustauschermit einemFeuergas beheizen, das durch Verbrennung einer abgezweigten Teilmenge des wärmeaufnehmenden Gases erzeugt wird. Die Teilverbrennung bedarf keiner dauernden Aufsicht und Wartung, weil das erzeugte Feuergas ja nicht dem kalten wärmeaufnehmenden Gas zugesetzt wird.The device according to the invention can in the usual way with hot Exhaust gas can be charged as a heat-emitting medium from any existing Source, for example from a boiler system downstream of the device, in which the dusty gas heated in the device is burned. That hot exhaust gas can expediently in cross-flow or counter-flow to the heat-absorbing dust-containing Gas first through the main zone and then through the special one serving as the first zone Heat exchangers of the device according to the invention are performed. But you can also heat the special heat exchanger with a fire gas that is produced by combustion a branched off portion of the heat-absorbing gas is generated. The partial combustion does not require constant supervision and maintenance, because the generated fire gas does not is added to the cold heat-absorbing gas.
Wenn das feuchte und staubhaltige Gas der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Außentemperatur zuströmt, braucht es in den die Erstzone der Vorrichtung bildenden weiten Rohren des besonderen Wärmeaustauschers nur um die verhältnismäßig kleine Spanne von Außentemperatur bis auf eine etwas über seinem Taupunkt liegende Temperatur erhitzt zu werden. Diese Spanne macht nur einen kleinen Bruchteil der gesamten Temperaturspanne zwischen der Eintritts- und der Austrittstemperatur des wärmeaufnehmenden Gases in der Hauptzone der Vorrichtung aus. Da die Hauptzone erfindungsgemäß durch einen Hochleistungswärmeaustauscher mit entsprechend hohem wärmetechnischem Wirkungsgrad gebildet wird, spielt der vergleichsweise geringe Wirkungsgrad des die Erstzone bildenden besonderen Wärmeaustauschers praktisch nur eine ganz untergeordnete Rolle, da in diesem nur die vorerwähnte kleine Temperaturspanne zu überwinden ist. Für beide Wärmeaustauscher der erfindungsgemäßen Vorrichtung erheben sich wegen der klaren und begrenzten Aufgabe, die jeder einzelne Vorrichtungsteil zu erfüllen hat, einfache und übersichtliche Konstruktionen, die nach bekannten und bewährten Vorbildern ausgeführt sein können.When the moist and dusty gas of the device according to the invention If the outside temperature flows in, it needs to be in the first zone of the device wide tubes of the special heat exchanger only to the relatively small ones Range from outside temperature to a temperature slightly above its dew point to be heated. This range is only a small fraction of the total temperature range between the inlet and outlet temperature of the heat-absorbing gas in the main zone of the Device off. Since the main zone according to the invention thanks to a high-performance heat exchanger with a correspondingly high level of thermal engineering Efficiency is formed, the comparatively low efficiency of the plays The special heat exchanger forming the first zone is practically only a very subordinate one Role, since in this only the aforementioned small temperature range has to be overcome. For both heat exchangers of the device according to the invention rise because of the clear and limited task that each individual device part has to fulfill has simple and clear constructions based on known and proven Role models can be executed.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in vereinfachter Darstellungsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Fig.l eine Wärmeaustauschanlage zum Erhitzen von maß gereinigtem kaltem Gichtgas im Längsschnitt, Fig. 2 einen Teilquerschnitt nach Linie II-Il der Fig. 1 und Fig.3 einen weiteren Teilquerschnitt nach Linie III-111 der Fig. 1.In the drawing, an embodiment of the invention is simplified Representation illustrated, namely Fig.l shows a heat exchange system for heating moderately purified cold furnace gas in longitudinal section, FIG. 2 shows a partial cross section along line II-II of FIGS. 1 and 3, a further partial cross-section along the line III-111 of Fig. 1.
Die im ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung zum mittelbaren Erhitzen von maß gereinigtem Gichtgas oder einem anderen feuchten und staubhaltigen Gas mit Hilfe heißen Abgases als wärmeabgebendem Medium enthält keramische Wandungen 2, metallische Wärmeaustauschflächen in Gestalt von Rohren 3 und 4 sowie Verteil- bzw. Sammel- und Umlenkungskästen 5. Die Erstzone der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildet ein besonderer Wärmeaustauscherla mit verhältnismäßig weiten Rohren 3, die von dem bei 6 kalt zugeführten Gichtgas von links nach rechts durchströmt werden. Eine regelbare Teilmenge des kalten Gichtgases wird durch eine Düse 7 einer Brennkammer 8 zugeleitet und dort unter Frischluftzusatz verbrannt. Die in der Kammer 8 entstehenden Feuergase umspülen die Rohre 3 im Querstrom zu dem durch diese Rohre geführten Gichtgas von unten nach oben und ziehen bei 9 aus dem Wärmeaustauscher 1 a zu einem (nicht gezeichneten) Kamin ab. In Abhängigkeit von der Gesamtmenge und Temperatur sowie dem Wassergehalt des Gichtgases wird die in der Kammer 8 zu verbrennende Teilmenge so eingestellt, daß die entstehenden Feuergase das durch die Rohre 3 strömende Gichtgas auf eine etwa 10 bis 20° C über seinem Taupunkt liegende Temperatur vorwärmen.The device for indirect heating, designated as a whole by 1 of moderately purified furnace gas or another humid and dusty gas with The help of hot exhaust gas as a heat-emitting medium contains ceramic walls 2, metallic heat exchange surfaces in the form of tubes 3 and 4 as well as distribution or Collection and diversion boxes 5. Forms the first zone of the device according to the invention a special Wärmeaustauscherla with relatively wide tubes 3, which of the be flowed through from left to right at 6 blast furnace gas supplied cold. An adjustable one Part of the cold furnace gas is fed through a nozzle 7 to a combustion chamber 8 and burned there with the addition of fresh air. The fire gases arising in the chamber 8 rinse the tubes 3 in cross flow to the furnace gas guided through these tubes bottom up and pull at 9 from the heat exchanger 1 a to a (not shown) Chimney off. Depending on the total amount and temperature as well as the water content of the furnace gas, the partial amount to be burned in chamber 8 is set so that that the resulting fire gases the furnace gas flowing through the tubes 3 to a Preheat the temperature about 10 to 20 ° C above its dew point.
Die Rohre 3 des Austauschers 1 a setzen sich wegen ihrer großen Durchmesser bis zum Eintritt des vorerwähnten Beharrungszustandes keinesfalls so weit mit Krusten zu, daß dadurch die Gaswege verstopft würden. Sie brauchen daher in der Regel überhaupt nicht gereinigt zu werden, was sich im übrigen bei einem gelegentlichen Stillstand der Gesamtanlage verhältnismäßig schnell und bequem durchführen läßt.The tubes 3 of the exchanger 1 a are due to their large diameter until the occurrence of the aforementioned steady state by no means so far with crusts that the gas paths would be blocked. As a rule, therefore, they do not need to be cleaned at all, which, moreover, can be carried out relatively quickly and conveniently in the event of an occasional standstill of the entire system.
Aus dem Wärmeaustauscherla gelangt das über seinen Taupunkt vorgewärmte und daher, wenn überhaupt, nur noch trockene Staubreste enthaltende Gichtgas durch eine Leitung 10 in einen HochleistungsWärmeaustauscher mit Rohrbündeln 1 b, 1 c .... die aus dicht nebeneinander liegenden und vergleichsweise engen Rohren 4 bestehen. In den Rohren 4 wird das in Richtung der Pfeile A strömende Gichtgas durch mittelbaren Wärmeaustausch mit dem heißen, im Querstrom zu ihm in Richtung der Pfeile B geführten Abgas auf die gewünschte Endtemperatur gebracht.The top gas, which is preheated to above its dew point and therefore only contains dry dust residues, if at all, passes from the heat exchanger through a line 10 into a high-performance heat exchanger with tube bundles 1 b, 1 c ... which consist of relatively narrow tubes 4 lying close to one another . In the pipes 4 , the furnace gas flowing in the direction of the arrows A is brought to the desired final temperature by indirect heat exchange with the hot exhaust gas, which is passed to it in the cross-flow direction in the direction of the arrows B.
Wenn das in der Vorrichtung 1 erhitzte Gichtgas zur Beheizung eines Industrieofens dient, beschickt man die Hauptzone der Vorrichtung 1 zweckmäßig mit dem Abgas der Ofenbeheizung als wärmeabgebendem Medium. Selbstverständlich steht nichts im Wege, das aus dem Rohrbündel 1 b des Hochleistungs-Wärmeaustauschers austretende Abgas auch zur Vorwärmung des kalten Gichtgases im Wärmeaustauscher la zu verwenden und gegebenenfalls beide Wärmeaustauscher räumlich vereint anzuordnen. Ferner kann man das wärmeabgebende Medium durch entsprechende konstruktive Ausbildung der Vorrichtung l auch im Gegenstrom zu dem wärmeaufnehmenden Gas und/oder innen durch die Rohre 3 und 4 führen, die in diesem Fall außen von dem zu erhitzenden Gas umspült werden.When the furnace gas heated in the device 1 for heating a Industrial furnace is used, the main zone of the device 1 is suitably charged the exhaust gas from the furnace heating as a heat-emitting medium. Of course it is nothing in the way of emerging from the tube bundle 1b of the high-performance heat exchanger To use exhaust gas to preheat the cold furnace gas in the heat exchanger la and, if necessary, to arrange both heat exchangers spatially united. Furthermore can the heat-emitting medium by appropriate construction of the device l also in countercurrent to the heat-absorbing gas and / or inside through the pipes 3 and 4 lead, which in this case are washed around the outside of the gas to be heated.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DET10282A DE1118915B (en) | 1954-12-01 | 1954-12-01 | Device for the indirect heat exchange between heat-emitting, gaseous or liquid media and heat-absorbing moist and dusty gases |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DET10282A DE1118915B (en) | 1954-12-01 | 1954-12-01 | Device for the indirect heat exchange between heat-emitting, gaseous or liquid media and heat-absorbing moist and dusty gases |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1118915B true DE1118915B (en) | 1961-12-07 |
Family
ID=7546333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DET10282A Pending DE1118915B (en) | 1954-12-01 | 1954-12-01 | Device for the indirect heat exchange between heat-emitting, gaseous or liquid media and heat-absorbing moist and dusty gases |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1118915B (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1764292A (en) * | 1927-10-19 | 1930-06-17 | Nat Airoil Burner Company Inc | Furnace |
-
1954
- 1954-12-01 DE DET10282A patent/DE1118915B/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1764292A (en) * | 1927-10-19 | 1930-06-17 | Nat Airoil Burner Company Inc | Furnace |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2360580B2 (en) | ROTARY FURNACE SYSTEM FOR FINE-GRAY GOODS, IN PARTICULAR PORTLAND CEMENT CLINKERS | |
| DE3014242A1 (en) | METHOD FOR BURNING A COAL / WATER SUSPENSION AND BURNER FOR CARRYING OUT THE METHOD | |
| DE1118915B (en) | Device for the indirect heat exchange between heat-emitting, gaseous or liquid media and heat-absorbing moist and dusty gases | |
| DE679600C (en) | Recuperator | |
| DE848999C (en) | Self-contained hot water heating system with an intermediate storage tank | |
| AT133972B (en) | Boundary steam generator. | |
| CH496628A (en) | Method and device for drying sewage sludge using a hot gaseous medium | |
| DE694410C (en) | Flue gas feed water preheater made of narrow finned tubes made of high-quality construction material | |
| DE315028C (en) | ||
| DE619758C (en) | Steep tube boiler system with a vertical, cylindrical storage tank serving as a downpipe | |
| DE69420049T2 (en) | ECONOMISER OF A RECOVERY BOILER | |
| DE839042C (en) | Process for generating the highest preheating temperatures of gases and wind, especially for blast furnaces | |
| DE609490C (en) | Soot blowers, especially for finned tube preheaters | |
| EP0123869A2 (en) | Calorific value boiler, particularly for the production of hot water or heating water with a gas burner | |
| DE741763C (en) | Water tube radiation boiler | |
| DE860437C (en) | Gas turbine plant with heat exchanger | |
| DE342328C (en) | Air heater with grate pre-firing | |
| AT110065B (en) | Water tube boiler with steam superheater. | |
| DE422060C (en) | Steep tube boiler | |
| DE410303C (en) | Blowing device arranged in the smoke chamber of a heating tube boiler for cleaning the tubes | |
| DE614328C (en) | Process for the transfer of heat from high-tension gases, in particular the exhaust gases from deflagration chambers, to other substances | |
| AT411489B (en) | Boiler firing heat exchanger vents off gas via downward sector tubes to separation chamber whence off gas rises via second sector before returning to chamber at higher point to complete coarse and fine dust removal. | |
| DE366367C (en) | Process for regulating the temperature of the exhaust gases in steam boilers | |
| CH213239A (en) | Process for heating solid or viscous material and equipment for carrying out this process. | |
| AT73386B (en) | Procedure for operating furnaces with mixed heating. |