DE646032C - Einrichtung zum Erhitzen eines gasfoermigen Mittels in Stahlrekuperatoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erhitzen !eines gasförmigen Mittels in Stehlrekuperatoren, deren heißes Ende der Gefahr einer Überhitzung durch 'das ankommende Heizgas und die vom Mauerwerk des Heizgaszuleitungskanals ausgestrahlte Wärme ausgesetzt ist.

Bei Rekuperatoren, die mit hohen Temperaturen arbeiten, sind die Wärmeübergangszahlen auf der Seite des eintretenden Feuergasstromes außerordentlich hoch. Sie werden noch dadurch gesteigert, 'daß das Umfassungsmauerwerk des Gaszuleitungskanals von dem Gasstrom Wärme aufnimmt und seinerseits, als sekundäre Heizfläche wirkend, Wärme auf die eigentliche Heizfläche des Rekuperators durch Strahlung weiter überträgt. Man hat durch Wasserkühlung oder Zuführung kalter Luft zu dem Gasstrom Abhilfe geschaffen.

ao Beide Arten der Abhilfe sind aber unwirtschaftlich; denn der Wärmewert des gewonnenen warmen Wassers steht hinter dem Wärmewert heißer Verbrennungsluft zurück, und es steht in den meisten Feuer betrieben,.

insbesondere Hüttenwerken, stets warmes Kühlwasser im Überfluß zur Verfügung. Bekannt ist ferner, daß die Zufuhr kalter Luft zum Feuergas den Wirkungsgrad des Rekuperators verschlechtert.

Die Erfindung besteht nun darin, daß im Heizgaskanal in der Strömungsrichtung des Heizgases vor den Hauptrekuperator ein kleiner, leicht auswechselbarer Nebenrekuperator geschaltet wird, der, im Strom des zu erhitzenden Gases zum Hauptrekuperator paraUel geschaltet, die vom Mauerwerk des Gaszuleitungskanals ausgestrahlte Wärme von dem hochbeanspruchten gefährdeten Ende des Hauptrekuperators fernhält, wobei er die Temperatur der Heizgase vor ihrem Eintritt in den Hauptrekuperator durch Umwandlung in Nutzwärme senkt. Dabei ist der Nebenrekupierator derart ausgebildet und im Strahlungsbereich des gefährdeten Endes des Hauptrekuperators angeordnet, daß er vom letzteren Strahlungswärme aufnimmt. Eine vollwertige Nutzwärme wird aber erst dann im Rekuperator erreicht, wenn die Temperatur des im Nebenrekuperator vorgewärmten ,Mittels, das im folgenden mit Luft bezeichnet wird, ebenso hoch oder höher ist als die Temperatur der im Hauptrekuperator vorgewärmten Luft. Denn je niedriger die Temperatur der erhitzten Luft ist, um so geringer ist die von der Mengeneinheit der Luft aufgenommene Wärme. Daher wird von dem 'Nebenrekuperator die Luft zweckmäßig auf eine annähernd gleiche oder höhere Temperatur ,vorgewärmt wie die im Hauptrekuperator erhitzte Luft und der Hauptheißluftleitung unmittelbar zugeführt.

In den Abb. 1 und 2 ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in zwei Schnitten schematisch dargestellt.

Parallel zum Hauptrekuperator ist der -NebenrekuperatorA geschaltet, der vor dem zu schützenden Ende B des Hauptrekuperators im Heizgasstromweg liegt. Der Nebenrekuperator besteht aus einer Reihe hochhitze-

beständiger Ösenrohre, die zur Steigerung des Wärmeüberganges noch Einbauten enthalten und von der zu erhitzenden Luft mit großer Geschwindigkeit durchströmt werden, weil iji» folge der Parallelschaltung der beiden Relais peratoren im Luftweg der ganze DruckunteÄJ schied, der von den langen Rohren des Haupt^: rekuperators verbraucht wird, auch den kurzen Rohren des Nebenrekuperators zur ίο Verfügung steht. Die zu erhitzende Luft wird dem Nebenrekuperator A durch die Leitung α über die Verteilerleitung b zugeführt. Die erhitzte Luft tritt in das Sammelrohr e und wird alsdann durch das Rohr / der Hauptheizluftleitung des Hauptrekuperators zugeleitet. Die Schenkelfeder U-förmigen Rohre des Nebenrekuperators sind möglichst eng zusammengebogen und die einzelnen Rohre unmittelbar nebeneinandergestellt, so daß die bestrahlte Oberfläche des Nebenrekuperators kleiner ist als die innere, kühlend wirkende Oberfläche des Nebenrekuperators. Durch Hintereinanderstellen von mehr als zwei Rohren kann diese Wirkung noch erhöht werden. Da die Kühlwirkung der nach außen gegen den Hauptrekuperator verdeckten Rohrteile des Nebenrekuperators auf den Hauptrekuperator nur durch Strahlung erfolgt, die radial durch das Rohr geht und bei niedrigen Temperaturen nur eine geringe Größe hat, so hat diese Anordnung nur Sinn, wenn die Temperatur der in dem Nebenrekuperator erhitzten Luft über 500⁰ C beträgt. Ferner hat sie nur Sinn, wenn wärmestrahlendurchlässige Mittel, z. B. Luft, durch die Rohre strömen. Besonders wirkungsvoll wird die erstrebte Kühlung der Hauptheizfläche B durch den Nebenrekuperator A dadurch, daß, wie in der Abb. ι angegeben, die in dem Rohr« zugeführte und im Rohrö verteilte Luft zuerst durch die der Hauptheizfläche B zugekehrten Schenkel c der den Nebenrekuperator bildenden U-Rohre strömt. Es erfährt dann die Temperatur dieser 'Schenkel eine Senkung wesentlich unter die Temperatur der gegenüberliegenden Hauptheizfläche B und nimmt Wärme durch Strahlung von der Hauptheizfläche B auf, was die erwünschte Kühlwirkung des Nebenrekuperators stark erhöht. Dabei ist Stier; Nebenrekuperator leicht auswechselbar,

)\^vdaß der Gesamtrekuperator in zwei Teile jeilt ist, von denen der eine einem stärkeren

'erschleiß ausgesetzt sowie leicht auswechselbar und der andere, den Hauptteil des Rekuperators darstellende, auf Kosten des Nebenteils geschützt ist.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zum Erhitzen eines gasförmigen Mittels in Stahlrekuperatoren, deren heißes Ende der Gefahr einer Überhitzung durch das ankommende Heizgas und die von dem Mauerwerk des Heizgaszuleitungskanals ausgestrahlte Wärme ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Heizgaskanal in der Strömungsrichtung des Heizgases vor dem gefährdeten Ende (B) des Stahlrekuperators ein leicht auswechselbarer Nebenrekuperator (.4) vorgesehen ist, der, im Strom des zu erhitzenden Gases zum Hauptrekuperator parallel geschaltet, die von dem Mauerwerk des Heizgaszuleitungskanals ausgestrahlte Wärme von dem gefährdeten Ende des Hauptrekuperators fernhält sowie derart ausgebildet und im Strahlungsbereich des gefährdeten Endes des Hauptrekuperators angeordnet ist, daß er von letzterem Strahlungswärme aufnimmt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der der Nebenrekuperator auf eine über 500⁰ C liegende Temperatur erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenrekuperator (A) aus nebeneinanderstehenden U-förmigen Rohren mit dicht zusammengebogenen Schenkeln (c,d) besteht, so daß seine innere, von dem zu erhitzenden Gas berührte Heizfläche größer als seine äußere bestrahlte Heizfläche ist, wobei die dem Hauptrekuperator (B) benachbarten Sehenkel (c) an die Zuführungsleitung (α) für das zu erhitzende Gas angeschlossen sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen