DE3244975A1

DE3244975A1 - Vorrichtung zur steuerung des druckes in giesspfannen

Info

Publication number: DE3244975A1
Application number: DE19823244975
Authority: DE
Inventors: Ingemar 59054 Sturefors Greis; Klaus 59054 Sturefors Koberstein
Original assignee: Stal Laval Apparat Linkoeping AB; Stal Laval Apparat AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1981-12-14
Filing date: 1982-12-04
Publication date: 1983-06-23
Also published as: SE443106B; ES518108A0; IT8268459A0; DE3244975C2; KR890001638B1; US4458886A; GB2114276B; FR2518119A1; IT8254056V0; SE8107466L; ES8401350A1; JPS58110170A; JPH0232068B2; KR840002674A; GB2114276A; FR2518119B1; IT1157140B

Description

STAL-LAVAL Apparat AB,Linköping(Schweden)

Vorrichtung zur Steuerung des Druckes in Gießpfannen

Die Erfindung betrifft eine. Vorrichtung zur Steuerung des Druckes in Gießpfannen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches "1.. Eine solche Vorrichtung ist im wesentlichen bekannt aus der DE-OS 28 41 .997.

Mit zunehmender Wirksamkeit, eines Rekuperators (Wärmerückgewinner) steigt der an ihm auftretende Druckabfall. Dieser Druckabfall tritt auf der Rauchgasseite als Überdruck in der Pfanne auf, wodurch die Probleme bei der Abdichtung zwischen Deckel und Pfanne zunehmen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art in der Weise weiterzuentwickeln, daß wirkungsvollere Rekuperatoren verwendet werden können, ohne daß dadurch erhöhte Schwierigkeiten bei der Abdichtung zwischen Pfanne und Deckel auftreten.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches.1 genannten Merkmale hat.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

Dadurch, daß ein Teil der Verbrennungsluft für einen am Aus laß des Rekuperators angeordneten Ejektor verwendet wird, kann der am Rekuperator auftretende Druckabfall kompensiert

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werden land der Druck in der Pfanne im wesentlichen auf dem Wert des äußeren atmosphärischen Druckes gehalten werden. Auf diese Weise kann verhindert werden, daß über schlecht dichtende Fugen zwischen Deckel und Pfanne ein Gasaustausch mit der Umgebung stattfindet. An die Dichtungsanordnung brauchen folglich nur geringere Anforderungen gestellt zu werden. Der Ejektor kann steuerbar ausgebildet sein und als Stellglied eines Regelkreises derart automatisch verstellt werden, daß der Druck in der Pfanne einen bestimmten Wert einhält.

Durch die.in den Ansprüchen 3 und 4 genannten besonderen Ausführungsformen der Erfindung wird in besonders günstiger Weise erreicht, daß die Temperatur des Außenmantels der Verbrennungsluftkanalanordnung trotz einer, hohen Rauchgastemperatur verhältnismäßig niedrig bleibt.

Anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele . soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen 20

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Luftvorwärmers mit Rekuperator und zugehöriger Gießpfanne in Seitenansicht, ■-'...'

Fig. 2 einen Schnitt durch den in der Umrandung a in . Fig. 1 enthaltenen Rekuperator mit Ejektor, Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für die Rauchgas- und

Verbrennungsluftkanäle,
Fig. 4-6 verschiedene Querschnittsausbildungen der Kanalanordnung gemäß Fig. 3 längs eines Schnittes A-A. .

Fig. 1 zeigt eine Pfanne 1, an welche, vorzugsweise gasdicht, eine Haube 2 oder ein Deckel anschließbar ist. In der Haube (Deckel) ist zentral oder an anderer Stelle ein Brenner 3 angeordnet, der durch die Haube hindurchgeht. Die Haube wird von einem Tragarm 5 getragen, der aus einem oder mehreren inneren Rauchgaskanälen besteht, der/die von einem

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oder mehreren Zufuhrkanälen für Verbrennungsluft umgeben ist/sind, der/die zusammen zu dem Rekuperator 4 gehören. Die Rauchgaskanäle einerseits und die Verbrennungsluftkanäle andererseits stehen "miteinander in wärmetauschendem Kontakt, was bedeutet, daß die Außenhülle des Tragarms aus normalem biegefesten Stahl hergestellt werden kann-, und wärmebeständiges Material nur für die dichter am Rauchgaskanal . liegenden Luftkanalwände verwendet zu werden braucht_β Der Tragarm 5 wird von einem Stützpfeiler 6 getragen, der mittels einer Hydraulikvorrichtung 7 den Tragarm heben und senken kann. Der Tragarm ist in bekannter Weise über ein Gelenk 8 schwenkbar und kippbar mit dem Stützpfeiler 6 verbunden.

Der Rekuperator ist in Fig« 2 genauer dargestellt« Die Rauchgase strömen in Richtung des Pfeils 9a durch den Rauchgaskanal und verlassen diesen durch den Rauchgasauslaß an der Stelle des Pfeils 10« An der Stelle des Pfeils 11 wird Verbrennungsluft zugeführt, die sich über mehrere Verbrennungsluftkanäle 12, 13» 14 verteilt^ die miteinander in Reihe und/oder parallel geschaltet sind,,

Ein Teil der Verbrennungsluft, strömt in Richtung des Pfeils 16 durch einen Ejektor 15» wodurch die Strömungsgeschwindigkeit im Rauchgasauslaß vergrößert wird. Auf diese Weise wird ein sich anderenfalls in der Pfanne aufbauender Überdruck verhindert, und der Druck in der Pfanne 1 kann auf dem äußeren atmosphärischen Druck gehalten werden. Dies bedeutet., daß durch eventuelle Undichtigkeiten oder schlecht dichtende Stellen zwischen der Pfanne 1 und dem Deckel 2 kein Gasaustausch stattfindet. Es ist auch denkbar, eine Regelung für den Druck in der Pfanne vorzusehen, wobei der Ejektor 15 bzw« die ihn durchströmende Verbrennungsluft das Stellglied ist und ein nicht dargestellter Druckgeber zur Messung des Druckes in der Pfanne erforderlich ist.

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Der Rekuperator wärmt also die Verbrennungsluft für den Brenner 3 durch Ausnutzung des Wärmeinhaltes der Rauchgase vor, die von der Pfanne 1 kommen. Die vorgewärmte Luft tritt an der mit dem Pfeil 11a (Fig. 2 und 3) bezeichneten Stelle aus.

Zugleich, dient der Rekuperator als Tragarm für den Deckel 2 und der darin enthaltenen Pfannenheizvorrichtung, wodurch an den Tragarm erhöhte Anforderungen gestellt werden. Da die Außenhülle 17 (siehe Fig. 3) durch die genannte Traglast mechanisch belastet wird, darf ihre Temperatur bestimmte Grenzen nicht übersteigen. Um dies sicherzustellen, sind bei der Erfindung keine zusätzlichen Isolierungen erforderlich.

·

Die Länge des Tragarms 5 bzw. der Außenhülle 17 wird häufig von anderen Parametern bestimmt als von dem für die gewünschte Wärmeübertragung erforderlichen Platz bzw. der erforderlichen Länge. Die Konstruktion der Vorrichtung nach der Erfindung erlaubt es jedoch, bei einer gegebenen Länge für den Tragarm durch geeignete Bemessung der Kanäle 18, 19, 20, 9 die richtige Vorwärmtemperatur bei einem bestimmten Druckfall zu erhalten. Die Vorteile der Konstruktion bestehen in ihrer Einfachheit, ihrer Unempfindlichkeit gegen .25 Verschmutzung sowie darin, daß sie sich leicht reinhalten und sich leicht auf die richtige Temperatur einstellen läßt. " - ■ .· .

Figur 3 zeigt eine Kanalanordnung für einen Tragarm, bei der die Verbrennungsluft an der mit dem Pfeil 11 bezeichneten Stelle einströmt und an der mit dem Pfeil 11a bezeichneten Stelle ausströmt. Die Luft strömt durch mehrere in Reihe geschaltete Leitungen 18, 19, 20, die durch Längswände voneinander abgeteilt sind. Die innere Leitung 20 hat vorzugsweise einen kleineren Querschnitt, um die Strömungsgeschwindigkeit der Luft in dieser Leitung zu erhöhen. Der Auslaß für das Rauchgas ist an der Stelle des Pfeils 24

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und der Ejektor ist im Anschluß an diesen Auslaß angeordnet» Der Einlaß für das Rauchgas ist an der Stelle des Pfeils 23.

Die Figuren 4, 5 und 6 zeigen verschiedene Querschnittsformen der Kanalanordnung gemäß Fig. 3 an der durch die Schnittlinie A-A bezeichneten Stelle. Fig. 4 zeigt die Rauchgasleitung 9 und die Luftleitungen 18, 19 und 2O₅ wobei die Strömungsrichtungen durch Pfeilspitzen oder Kreuze angedeutet sind. Die Haupterwärmung der Luft erfolgt beim Durchströmen des Kanals 20 zwischen Innenmantel und Innenrohr. Der Außen» . mantel 17 wird durch den Innenmantel gegen direkte Wärmestrahlung vom Innenrohr abgeschirmt. Die Temperatur des Außenmantels kann daher verhältnismäßig niedrig gehalten werden, z.B. unter ca«, 100⁰C Weitere Gewinne bei der Wärmeübertragung kann man dadurch erzielen, daß die Innenseite und/oder Außenseite des Innenrohres mit Flanschen versehen wird/werden und/oder daß der Rauchgaskanal 9 und der Verbrennüngsluftkanal 20 in mehrere parallele Teilkanäle unterteilt werden«, wie dies die Figuren 5 und 6 zeigen, in denen · entsprechende Zwischenwände 22 bzw. 21 vorgesehen sind.

Eine eventuell erwünschte Verringerung der Wärmeübertragung kann man dadurch erreichen, daß in der Verdickung des Innenmantels am Auslaß 24 der Luft Löcher angebracht werden. Durch eine solche Ausführung erhält man eine gewisse Flexibilität. Der Ejektor kann beispielsweise so ausgebildet werden, daß er steuerbar ist und als Stellglied eines Regelkreises dient. Zum Beispiel kann die Aufteilung der Luft auf den Ejektor und die Verbrennungsluftkanäle gesteuert werden»

Die Erfindung kann im Rahmen des offenbarten allgemeinen Erfindungsgedsnkens in vielfacher Weise variiert werden.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

10

Vorrichtung zur Steuerung des Druckes in Gießpfannen (1) für Pfannenheiζvorrichtungen mit Rekuperator (4), dadurch gekennzeichnet,- daß an die Pfanne (1) ein oder mehrere Kanäle (9) für entweichende Rauchgase ange- schlossen oder anschließbär sind, daß ein oder mehrere Verbrennungsluftleitungen (12 bis 14) an den Rauchgaskanälen um diese herum angeordnet sind und daß im Bereich des Rauchgasauslasses des Rauchgaskanals ein mit Verbrennungsluft speisbarer Ejektor (15) derart angeordnet ist, daß ein schnelleres Entweichen der Rauchgase erreicht wird.
2. Vorrichtung-nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgaskanäle (9) und die Verbrennungskanäle (12 bis 14) mindestens teilweise in einem als Rekuperator (Wärmerückgewinner) (4) aufgebauten Tragarm (5) für eine auf die Pfanne aufsetzbare Haube (2) angeordnet sind.

20 .
3. Anordnung . nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsluftkanäle (12 bis 14) in Form mehrerer in Reihe und/oder parallel geschalteter, durch Längswände abgeteilter Kanäle angeordnet sind, vorzugsweise derart, daß der in Strömungsrichtung zuletzt von der Luft durchströmte Kanal (14, 20) am dichtesten am Rauchgaskanal (9) angebracht ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der am dichtesten am Rauchgaskanal (9) liegende Verbrennungsluftkanal (14, 20) einen kleineren Strömungsquerschnitt als die übrigen Verbrennungsluftkanäle hat«,

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5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ejektor (15) am Ende der Rauchgasleitung (9) angeordnet ist und auf deren Auslaß gerichtet ist.

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6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung oder Regelung des Gasdruckes in der Pfanne der Ejektor (15) steuerbar ist bzw. in steuerbarer Form als Stellglied eines Regelkreises dient.

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