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Einrichtung zur Wärmeübertragung
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Wärmeübertragung mittels überhitztem Wasserdampf, der in einem Überhitzer eines Kessels erzeugt wird.
Es ist bereits bekannt, die aus den Regeneratoren kommenden Abgase einem doppelten Abhitzekessel zuzuführen, in dessen einem Teil Wärme aufgenommen und von dessen anderem Teil die aufgenommene Wärme der vorzuwärmenden Verbrennungsluft zugeführt wird. Weiters können den Abhitzekesseln Luft und Speisewasservorwärmer nachgeschaltet werden. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Abhitzekessel untereinander zu verbinden. Auch ein Heissw8$serofen mit dahinter liegendem Kessel ist bekannt, wobei die Rohre im Ofen und die Rohre im Kessel in Serie geschaltet sind. Im Kessel wird hier mittels des im Ofen erzeugten Heisswassers als Wärmeträger Wasser verdampft. Um das sichere Umwälzen des Heisswassers zu gewährleisten, ist ein Kühler vorgesehen.
Gemäss der Erfindung wird nun eine Einrichtung vorgesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass im Dampfkessel mehrere Überhitzer und im Wärmeverbraucher mehrere Dampfrückkühler vorgesehen sind, und dass Überhitzer und Dampfrückkühler mehrfach wechselweise miteinander in Serie geschaltet sind, wobei vorzugsweise eine Übertragung der Wärme aus dem Dampfrückkühler auf als Wärmeverbraucher dienende Vorwärmer (Vorwärmer für kalten Einsatz, Vorerhitzer für Mischgas, Ölerhitzer) erfolgt.
In der Zeichnung ist ein vorzugsweises Ausführungsbeispiel dargestellt.
Ein Abhitzekessel 37 besitzt einen Abschnitt 56 zur Kondensatvorwärmung, einen Verdampfer 57 und mehrere Überhitzer 58. Ein demabhitzekessel zugeordneterlufterhitzer 51 besitzt einenHeisswasser-Luftvorwärmer 59, einen Kondensator 60 und mehrere Dampfrückkühler 61, Die Überhitzer 58, und die Dampfrückkühler 61 sind mehrfach wechselweise miteinander in Serie geschaltet, so dass die Heizwirkung für Verbrennungsluft durch dieDampfrückkühler 61 vervielfacht wird. Auf diese Weise gelingt es, den Wärmeinhalt von einer durch eine Kondensatpumpe 54 in Umlauf gehaltenen Wasser-bzw.
Dampfmenge im Überhitzungsbereich mehrmalig auszunützen, so dass man mit niedergespanntem überhitztem Dampf trotz des relativ geringen Wärmeinhaltes desselben relativ hohe Vorwärmetemperaturen für die Verbrennungluft erreicht. Der Umlauf der Wasser- bzw. Dampfmenge erfolgt von der Kondensatpumpe 54 über den Kondensatvorwärmer 56, über eine Trommel in den Verdampfer 57, sodann in den Überhitzer 58, dann als Abhitzedampf 42 in den Dampfrückkühler 61. Durch die wechselweise Hintereinanderschaltung von Überhitzer und Dampfrückkühler passiert der Dampf jeweils mehrmals sowohl den Überhitzer als auch den Dampfrückkühler.
Schliesslich wird die Dampfmenge durch den Kondensator 60 und den Heisswasser-Luftvorwärmer 59 geleitet, von wo eine Rückführung zur Kondensatpumpe 54 erfolgt. Über Leitungen 29,44, 49, die mit der Trommel verbunden sind, kann dann eine Übertragung der Wärme aus den Dampfrückkühlern auf als Wärmeverbraucher dienende Vorwärmer, z. B. Vorwärmer für kalten Einsatz, Vorerhitzer für Mischgas oder Ölerhitzer, erfolgen.
Die Kondensatpumpe 54 ist noch mit einer Zufuhrleitung 50 verbunden. Dem Lufterhitzer 51 wird ein leicht vorgewärmtes Gas 15 zugeführt. Dieses wird über denluftvorwärmer 59 und den Kondensator 60 und die Dampfrückkühler 61 erhitzt und verlässt den Lufterhitzer als Heissluft 52. Die Heissluft 52 kann z. B. zu einem Regenerator eines Siemens-Martin-Ofens geleitet werden und von dort über einen Ofenkopf in den Herdraum. Dem Abhitzekessel 37 wird ein Abgas 35 zugeführt, das das im Überhitzer 58 enthaltene
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Medium erwärmt. Das Abgas gibt auch Wärme an den Verdampfer 57 und den Kondensatorvorwärmer 56 ab und verlässt als Gas 39 im abgekühlten Zustand den Abhitzekessel.
Schliesslich sei noch darauf hingewiesen, dass als Wärmezwischenträger nicht nur Wasser verwendet werden kann, sondern auch ein Medium mit hoher kritischer Temperatur, z. B. Quecksilber. In diesem Fall ist keine Überhitzung nötig, so dass man im flüssigen Aggregatzustand verbleiben kann.