CH234428A - Lufterhitzer. - Google Patents

Description

  Lufterhitzer.    Die Erfindung betrifft     einen    Lufterhitzer,  in welchem sowohl in einem Verbraucher hei  sser     Luft    benötigte Luft als auch als Treib  mittel für eine Wärmekraftanlage dienende,       in    dieser mindestens zum grösseren Teil     einen     Kreislauf beschreibende Luft zu erhitzen ist.  Als Verbraucher heisser Luft kommen zum  Beispiel Hochöfen in Betracht.  



  Die in einer Wärmekraftanlage der er  wähnten Art in den Lufterhitzer zurückströ  mende Luft weist für gewöhnlich noch eine       Temperatur    von<B>300</B> bis 400  C auf. Um  daher die in den Abgasen des Lufterhitzers  noch enthaltende Wärme weiter ausnutzen zu  können, werden meistens noch     Vorwärmer    für  die im Lufterhitzer benötigte Verbrennungs  luft vorgesehen. Trotzdem liegt, namentlich  bei     heizwertarmen    Brennstoffen, die Abgas  temperatur oft noch unerwünscht hoch.  



  Um     nun    in einem Lufterhitzer der ein  gangs erwähnten Art sowohl tiefe Abgastem  peraturen als auch einen hohen Wirkungs  grad des gesamten Lufterhitzers zu erhalten,  erfolgt gemäss der Erfindung die Erhitzung    der Verbrauchsluft in einem Heizsystem, das  mindestens zum Teil in einem Gebiet tieferer       Rauchgastemperatur    liegt als das     Heizsystem          zum    Erhitzen der den Kreislauf der Wärme  kraftanlage     durchlaufenden    Luft.

   Das     Heiz-          system    für die Verbrauchsluft kann dabei  zweckmässig in zwei in Reihe geschaltete  Gruppen     unterteilt    sein, von denen die eine  im Gebiete der tiefsten und die andere im  Gebiete der höchsten     Rauchgastemperaturen     angeordnet ist, und das Heizsystem zum Er  hitzen der den Kreislauf der Wärmekraft  anlage durchlaufenden Luft     kann    dann zwi  schen jene zwei     Gruppen    geschaltet sein.  



       In    der Zeichnung sind beispielsweise Aus  führungsformen von Lufterhitzern mit den  Merkmalen gemäss der     Erfindung    in verein  fachter Darstellungsweise veranschaulicht,  und zwar zeigt: .  



       Fig.    1 einen Lufterhitzer mit einem     in     zwei Gruppen     unterteilten    Heizsystem für  die Erhitzung von     Hochofenluft    und einem  zwischen diesen zwei Gruppen angeordneten      Heizsystem für die Treibluft einer Wärme  kraftanlage und       Fig.    2 einen Lufterhitzer mit einem in  zwei Gruppen unterteilten Heizsystem für die  Erhitzung von     Hochofenluft    und zwei zwi  schen diesen Gruppen angeordneten Gruppen  eines     Heizsystems    für die Treibluft einer  Wärmekraftanlage.  



  In     Fig.    1 bezeichnet 1 einen Hochofen       und        9.    eine Wärmekraftanlage, die mit hei  sser, einen Kreislauf beschreibenden Luft be  trieben wird. Die Wärmekraftanlage weist  eine Turbine 2 auf, der heisse Luft aus einem  Heizsystem 3 zuströmt. Letzteres bildet einen  c Teil eines     Lufterhitzers        B,    der ein     weiteres     in zwei Gruppen 4 und 5 unterteiltes     Heiz-          system    aufweist. Das Heizsystem 3 ist, in  Richtung der den Erhitzer     B    durchströmen  den Heizgase betrachtet, zwischen den unter  sich in Reihe geschalteten Gruppen 4 und 5  des andern Heizsystems angeordnet.

   Die  Gruppen 4     und    5 dienen zum Erhitzen der  im Hochofen 1 benötigten Luft, die von  einem Gebläse 6 angesaugt und in die     Grup-          c    peu 4, 5 gefördert wird.  



  Die aus der Turbine 2 strömende, ent  spannte Luft gelangt der Reihe nach in einen       Wärmeaustauscher    7, dann in einen     Vorküh-          ler    8 und hierauf in einen von der Turbine 2  angetriebenen Verdichter 9 mit zwei Zwi  schenkühlern 10 und 11, wo sie wieder auf  höheren Druck gebracht wird. Dieser Luft  teil höheren Druckes durchströmt den Wärme  austauseher 7, wo ihm der von der Turbine 2  herkommende,     entspannnte    Luftteil Wärme  abgibt. Der auf diese Weise wieder auf  höhere Temperatur gebrachte Luftteil durch  strömt schliesslich das     Heizsystem    3, wo er  auf die für die Turbine 2 vorgesehene Ein  trittstemperatur gebracht wird.  



  Der Vollständigkeit halber sei noch er  wähnt, dass 11 einen von der Turbine 2 ange  triebenen, als Generator ausgebildeten     ',\utz-          leistungsempfänger    und 12 einen Motor be  i zeichnet, der Strom vom Generator 11 erhält  und das Gebläse 6 treibt.  



  Der beschriebene Lufterhitzer     B    dient so  mit     sowohl    zum Erhitzen der im Hochofen 1         l@enötigten    heissen Luft, als auch zum Er  hitzen der den Kreislauf der     Wärmekrafl-          anlage   <B>A</B> beschreibenden Luft. In dem Teil  des     Lufterhitzers        B,    in welchem die tiefste       Rauchgastemperatur        herrscht,    ist die Gruppe  4 des Heizsystems angeordnet, in welchem  die vom Gebläse 6 kommende und dem Hoch- .       ofen    1 zuzuführende Luft auf einen be  stimmten     Betrag    erhitzt wird.

   Im mittleren  Heizsystem 3 wird die Luft für die Turbine  2 erhitzt, und in der Gruppe 5 mit den höch  sten     Ranchgastemperaturen    wird die Hoch  ofenluft auf die     Endtemperatur    gebracht.  Die     Anordnung    des Heizsystems 3 zwischen  den     Gruppen    4 und 5 des andern     Heizsystems     bedingt den Vorteil,     dass    erstens die     Üauch-          gase    weitgehend abgekühlt werden können  und zweitens in der Gruppe 5 mit den höch  sten     Rauchgastemperaturen    nur ein verhält  nismässig geringer Innendruck herrscht,

   da  die für den Hochofen 1     benötigte    Luft be  kanntlich höchstens auf wenige Atmosphären  zu bringen ist, so     dass    in der Gruppe 5 dem  geringen     Innendruck    entsprechende hohe       Wandtemperature        nzugelassen    werden können.  



  Anstatt für das     Hochofengebläse    6 einen  besonderen Motor vorzusehen, kann dasselbe  auch unmittelbar von der Turbine 2 angetrie  ben      -erden,    oder es kann dafür eine von der  Wärmekraftanlage völlig unabhängige An  lriebsvorrichtung,     beispielsweise    eine Dampf  kraftmaschine, vorgesehen werden.  



  Die in     Fig.    2 gezeigte     Ausführungsform     unterscheidet sich von der beschriebenen  lediglich dadurch, dass das Heizsystem für  die Luft, welche den Kreislauf der     @Värme-          kraffanhlbe    beschreibt, aus zwei Gruppen 13  und 14 besteht.

   Diese zwei Gruppen 13 und  14 sind ebenfalls, in der Strömungsrichtung  der den     Lufterhitzer   <B>C</B> durchströmenden  Rauchgase betrachtet, zwischen die beiden       Gruppen   <B>15</B> und 16 des andern     Heizsystems     geschaltet, in     welchem    die durch eine Lei  tung 17 zuströmende und durch eine Leitung  18 abströmende     Hochofenluft    auf die erfor  derliche     Endtemperatur    gebracht wird.  



  Die     zwei    Gruppen 13 und 14 sind in       bezug    auf die darin zu erhitzende Luft paral-           lel    geschaltet. Sie lassen sich aber auch in  Reihe schalten.  



  Das Heizsystem für die Luft der Wärme  kraftanlage kann auch aus mehr als zwei  Gruppen bestehen, die alle parallel oder in  Reihe, oder zum Teil parallel und zum Teil  in     Reihe    geschaltet sein können. Auch jede  Gruppe des     Heizsystems    für die Hochofen  luft kann aus mehreren Rohrbündeln beste  hen; dabei können die Rohrbündel jeder  Gruppe parallel oder in Reihe oder zum Teil  parallel und zum     Teil    in Reihe geschaltet  sein.  



  Die Erhitzung der zu verbrauchenden  Luft kann unter Umständen ganz in einer  einzigen Rohrgruppe erfolgen. Dieses     Heiz-          system    ist dann     in    ein Gebiet tieferer Rauch  gastemperaturen zu verlegen, als das Reiz  system zum Erhitzen der den     Kreislauf    der  Wärmekraftanlage durchlaufenden Luft.  



  Die Wärmeübertragung in den Reizsyste  men     bezw.    Gruppen der Heizsysteme kann im  Gegenstrom oder Gleichstrom oder zum Teil  im Gegen- und zum Teil im Gleichstrom er  folgen. Zweckmässig erfolgt die Wärmeüber  tragung im Gebiet der höchsten Rauchgas  temperatur im Gleichstrom und im Gebiet  der niedersten     Rauchgastemperatur    im Ge  genstrom.  



  Die Erfindung lässt sich sowohl bei     Er-          hitzern,    die mit Kohlenstaub als auch sol  chen, die mit flüssigen oder festen Brenn  stoffen betrieben werden, anwenden. Für die  Anwendung der Erfindung spielt es ferner  auch keine Rolle, ob das     Treibmittel    der  Wärmekraftanlage restlos oder nur minde  stens zum grösseren Teil einen Kreislauf be  schreibt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Lufterhitzer, in welchem sowohl in einem Verbraucher heisser Luft benötigte Luft als auch als Treibmittel für eine Wärmekraft anlage dienende, in dieser mindestens zum grösseren Teil einen Kreislauf beschreibende Luft zu erhitzen ist, dadurch gekennzeich net, dass die Erhitzung der Verbrauchsluft in einem Heizsystem erfolgt, das mindestens zum Teil in einem Gebiete tieferer Rauchgas temperatur liegt als das Heizsystem zum Er hitzen der den Kreislauf der Wärmekraft anlage durchlaufenden Luft. UNTERANSPRüCHE 1.

   Lufterhitzer nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Heizsystem für die Verbrauchsluft in zwei in Reihe ge schaltete Gruppen unterteilt ist, von denen die eine im Gebiete der tiefsten und die an dere im Gebiete der höchsten Rauchgastem- peratur angeordnet ist, und dass das Heiz- system zum Erhitzen der den Kreislauf der Wärmekraftanlage durchlaufenden Luft zwi schen jene zwei Gruppen geschaltet ist. 2. Lufterhitzer nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Heizsystem für die Luft der Wärmekraftanlage aus min destens zwei Gruppen besteht. 6.

   Lufterhitzer nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Gruppen des Heizsystems für die Luft der Wärmekraftanlage parallel an geordnet sind. 4. Lufterhitzer nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Gruppen des Heizsystems für die Luft der Wärmekraftanlage in Reihe geschaltet sind. 5. Lufterhitzer nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Wärmeüber tragung in den Heizsystemen im Gegenstrom erfolgt. 6. Lufterhitzer nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Wärmeüber tragung in den Heizsystemen im Gleichstrom erfolgt. 7.

   Lufterhitzer nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Wärmeüber- tragung im Gebiet der höchsten Rauchgastem- peratur im Gleichstrom und im Gebiet der niedersten Rauchgastemperatur im Gegen strom erfolgt.