Gaserhitzer. Die Erfindung betrifft einen Ga3erhitzer, in welehem das zu erhitzende Arbeitsmittel .einen hauptsächlich durch Strahlung und einen in einem nach-eschalteten Zulg- ange ordneten, durch Berührung beheizten Er- hitzerteil in zwei PaTallelströmen durch strömt und die Enderbitzung in einem vom O#esamten A-rbei,-Wmittel durchströmten End- e-,
erhitzer erfolgt.
Erhilzer dieser Art kommen z. B,. in Wärmekraftanlagen' in denen Gae, vorzugs weise Luft"einen ge-sehlossenen Kreislauf<B>be-</B> schreibt, zuTAufs,-bellung. In einem solchen Falle wird bekanntlieh das im Erhitzer durch äussere Wärmezufuhr auf höhere Temperatur gebrachte Arbeitemittel veranlasst,,sich unter Leistungsabg.abe an mindestens einen Nutz- leistungsempfänger in mindestens einer Tur bine zu entspannen, um hierauf in mindestens ,
einem Turboverdichter wieder =T höheren Druck mehracht zu werden. In einer solchen Anlage iGt,das# Arbeitsmittel im Erhitzer auf -eine Temperatur von<B>6,509 C</B> und mehr zu br.ino-en, so,dass der Enderhitzer ineinem Cre- 23 biet anzuordnen ist, wo die Ileizgase, eine Temperatur von etwa,<B>700</B> bis haben.
Wird als, BT.ennstoff Kohlenstaub verwendet, so befindet sich die, Asche im erwähnten Temperaturgebiet in einem teigigen Zustand, so dass die Gefahrbesonders gross ist, dass die Rohre des En#derhitzersbiis# zueinem so stark-en Grad verschlackt werden, dass nicht nur der Wärmeaustausch am Enderhitzer weitgehend beeinträchtigt, sondern der Durchtritt der Feuergas,e zum grössten Teil unterbunden wird.
Um diese Nae,1-iteile wenigstens! zum grösseren Teil zu b#elieben, baut sieh ein End erhitzer cemäss der Erfindung aus no#eh der Strahlung ausgesetzten, hängenden Rohr reihen, die in parallelen Ebenen angeordnet sind, auf. Dabei beträgt der Abstand zwi schen den einzelnen Rohrreihen ein Vielfaches des grössten im Enderbitzer vorkommenden Rohrdurchmessers.
Weil dieser Enderhitzer der Strahlung der Reizflamme ausgesetzt ist, braucht einmal den durch denselben strömen den Feuergasen keine allzugrosse Gesehwin- digkeit erteilt zu werdend da der Wärmeanfall dann trotzdem noch genügend Gross' ist.
Das trägt stark zur Verminderung der Versehlak- kungsgefahr bei, da bei kleiner Ges,chwindig- keit der Feu#e%maee,die Gefahr, dass die As eben- teilehen so heftig gegen die Rohre geschleu dert werden, dass1 sie dort aupappen, wesent lich geringer ist.
Weil ferner der Abstand zwischen den einzelnen Rc>hl-iTili#enebenen im Verhältnis zum grössten vorkommenden Rohr- durchmesserdes Enderhitzers gross ist, kann sodann selbst bei stärkerer Vers,eh;Iaclzunc der Rohre der Durelitritt der Feuergase durch denselben nicht in erheblichem Masse gehin dert werden.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind ver schiedene beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes in vereinfachter Darstellungsweise veranschaulicht, und zwar zeigt: Fig. <B>1</B> einen Längsschnitt durch einen Lufterhitzer mit Kohlensta.ubfeuerung, Fig. 2 eine Einzelheit der Fig. <B>1</B> in grösse- rein Mass#'stab, Fig. <B>3</B> einen Schnift nach der Linie III-III der Fig. 2 in nooli grösserem Massstab.
Fig. 4 zeigt in einem Längsschnitt eine zweite Ausführungsform des Enderhitzers; Fig. <B>5</B> zeigt eine dritte Ausführungsform einer Rohrreihenebene des Enderhitzers, und Fig. <B>6</B> und<B>7</B> zeigen in ein-er Vorder- bezw. Seitenansicht, wie sieh Teile eines Schlangen- re,lires an einem andern Teil desselben auf hängen lassen.
In Fig. <B>1</B> bezeichnet<B>1</B> die Bremikaminer eines mit Kohlenstaub gefeuerten Lufter hitzers einer im übrigen nicht gezeigten -V#'rärmeli:raftanlage. Die Brenner selbst und die diesen den Kohlenstaub und die Verbren nungsluft zuführenden Leitungen sind der Einfachheit halber nicht veranschaulicht. Die Brennkammer<B>1</B> ist mit Rohren 2 ausge- hleidet, die von der zu erhitzenden Luft durchströmt werden. Ein Teil der in den Feuergasen enthaltenen. Wärine wird in dieser Brenukammer <B>1</B> hauptsächlich durch Strahlung an die.
Rohre 2 abgegeben; ein Teil wird jedoch auch durch Berührung an diese Rohre 2 übertragen. Von der Brennkammer<B>1</B> gelangen die Feuer-ase in -einen zweiten Raum<B>3,</B> in welchem ein Enderhitzer 4 ange ordnet ist, und von hier in einen nachgeschal teten Zug<B>5.</B> In diesem ist ein Rohrsystem<B>6</B> angeordnet, dem die Feuergase durch Berüh- Z, rung Wärme abgeben.<B>8</B> bezeichnet einen im letzten Rauchgaszug angeordneten Wärme- austausaher, in welchem durch eine Leitung<B>9</B> zu- und eine Leitung<B>10</B> abfliessende,
für die nicht gezeigten Kohlenstaubbrenner benötigte Frisehluft erw-ärmt wird.
Die iiii Erhitzer zu erwärmende Luft strömt durch eine Leitung<B>11</B> zu und unter teilt sich dann an der Stelle 12 in zwei Teil ströme, von denen der eine im Gleichstrom den hauptsäehlich durch Strahlung beheizten Erhitzerteil <B>2)</B> und der andere im Gegenstrom zu den Feuergasen den durch Berührung be heizten Erhitzerteil <B>6</B> durehströmt. Die dabei erhitzten zwei Parallelströme vereinigen sich wieder an der Stelle<B>13,</B> von wo die gesamte zu erhitzende Luft dureb, eine.
Leitung 14 in den Enderhitzer 4 gelangt, den sie oühliessliüh durch eine Leituno, <B>1.5</B> verlässt.
Der Enderhitzer 4 baut sich aus einer An zahl noch der Strahlung ausgesetzter Rohr reihen 4', V, 4- (Fig. <B>3)</B> auf, die in parallelen Ebenen gelegen sind. Die Rohre jeder dieser Reihen sind hänoend an einem Verteiler<B>16</B> und einem Sammler<B>17</B> befestigt. Wie in Fig. <B>3</B> gezeigt, ist der Abstand zwischen den Reihen. V, 42 bezw. 4', V' umein Vielfaches grösser als der grösste Rolirdurchmesser an irgendeiner Stelle einer dieser Reihen.
Da die verschiedenen Rohre 4 einer Reihe ver schieden lang sind, so werden sie zweckmässig in der in Fig. <B>'22</B> gezeigten Weise in der Strömungsriehtung der zu erhitzenden Luft, <B>d.</B> 'h. also des Arbeifsmittels, so abgestuft, dass sieh für alle Rohre einer Reihe, praktisch dieselbe Beaufsehlacun- und derselbe Druelr,- abfall eruibt.
Zweekmässig wird der Austritt für das Arbeitsmittel aus dem auch durch Strahlung beheizten Enderhitzer so ano-eordnet., da3 die allerletzte Erhitzung der Luft in,einem Gebiet erfolgt, wo die- Feuergase bereits weitgehend abgekühlt sind.
Wie in Fig. 4 gezeigt, kann der Sammler 20 des Enderhitzers 21 auch nach unten ver legt sein, damit sich, falls das erhitzte Ar beitsmittel in -einer Turbine zu entspannen ist, eine kurze Verbindungsleitung zwischen Enderhitzer und Turbine vorsehen lässt. Dieser L-',a,mml,er 20 hängt an den Rohrreihen des Enderhitzers 21, und er ist nicht unterstützt; die Rehrreihen des Enderhitzers 21 hängen ihrerseits am Verteiler 211.
Der Enderhitzer kann sich in dar in Fig. <B>5</B> gezeigten Weise auch aus Schlangenröhren 24 aufbauen, deren Windungen je in einer Ebene liegen und die an einem Verteiler 22 und einem Sammler<B>23</B> aufgehängt sind. In diesem Falle können Windungsteile 24', 24' in der in Fig. <B>6</B> und<B>7</B> gezeigten Weise an dem Rohr teil 24' aufgehängt, sein, der an den Verteiler 22 angesühlossen ist, bezw. an demRolirte#l 24', der in den Sammler<B>23</B> mündet.
Gas heater. The invention relates to a gas heater in which the working medium to be heated flows through a heater part, which is arranged mainly by radiation and a heater part heated by contact and which is heated by contact, in two parallel flows, and the end bit flows in one of the O # esamt A -rbei, -Wmittel flow through end- e-,
heater takes place.
Erhilzer of this type come z. B ,. In thermal power plants' in which Gae, preferably air "describes a closed circuit, closes and barks. In such a case, the working medium brought to a higher temperature in the heater by external heat input is known ,, to relax by giving power to at least one benefit recipient in at least one turbine, in order to then
a turbo compressor again = T higher pressure to be increased. In such a system it is necessary to bring the working fluid in the heater to a temperature of 6.509 C and more, so that the end heater is to be arranged in a zone where the oleic gases , have a temperature of about, <B> 700 </B> to.
If coal dust is used as the fuel, the ash is in a doughy state in the temperature range mentioned, so that the risk is particularly great that the pipes of the heater core are slagged to such a degree that not only the heat exchange at the end heater is largely impaired, but the passage of the fire gas, e is largely prevented.
To this nae, 1-part at least! For the greater part, an end heater is built according to the invention from rows of hanging pipes that are not exposed to radiation and are arranged in parallel planes. The distance between the individual rows of pipes is a multiple of the largest pipe diameter in the Enderbitzer.
Because this end heater is exposed to the radiation of the stimulating flame, the fire gases flowing through it need not be given too much speed because the heat accumulation is then still sufficiently large.
This contributes greatly to reducing the risk of accidental collapse, since when the speed of the fire is slow, the danger that the Ashes are thrown so violently against the pipes that they pop out there is essential is lower.
Furthermore, because the distance between the individual pipe planes is large in relation to the largest existing pipe diameter of the final heater, the passage of the fire gases through the pipes cannot be hindered to any considerable extent, even if the pipes are stronger will.
In the accompanying drawings, various exemplary embodiments of the subject matter of the invention are illustrated in a simplified representation, namely: FIG. 1 shows a longitudinal section through an air heater with pulverized coal firing, FIG. 2 shows a detail of FIG > 1 </B> on a larger scale, Fig. 3 </B> a section along the line III-III of Fig. 2 on a larger scale.
4 shows a second embodiment of the end heater in a longitudinal section; FIG. 5 shows a third embodiment of a pipe row plane of the end heater, and FIGS. 6 and 7 show in one front and one another. Side view, as you can see parts of a serpentine lire hanging on another part of it.
In Fig. 1, <B> 1 </B> denotes the combustion chamber of a pulverized coal-fired air heater of an otherwise not shown V # 'raft installation. The burner itself and the lines feeding the coal dust and the combustion air are not illustrated for the sake of simplicity. The combustion chamber <B> 1 </B> is lined with tubes 2 through which the air to be heated flows. Part of that contained in the fire gases. In this brenu chamber <B> 1 </B>, heat is mainly transmitted to the.
Tubes 2 delivered; however, a part is also transferred to these tubes 2 by contact. From the combustion chamber <B> 1 </B> the fire noses get into a second room <B> 3, </B> in which a final heater 4 is arranged, and from here into a downstream train <B> 5. </B> In this a pipe system <B> 6 </B> is arranged, to which the fire gases give off heat by contact. <B> 8 </B> denotes a heat exchanger arranged in the last flue gas duct , in which through a line <B> 9 </B> incoming and a line <B> 10 </B> outflowing,
The hairdressing air required for the pulverized coal burners (not shown) is heated.
The air to be heated flows through a line <B> 11 </B> and then divides at point 12 into two streams, one of which is in direct current the heater part, which is mainly heated by radiation <B> 2) </B> and the other flows through the touch-heated part <B> 6 </B> in countercurrent to the fire gases. The two parallel streams heated in this way unite again at the point <B> 13 </B> from where all of the air to be heated flows through, one.
Line 14 reaches the final heater 4, which it leaves oühliessliüh through a Leituno, <B> 1.5 </B>.
The final heater 4 is built up from a number of rows of tubes 4 ', V, 4- (Fig. 3) that are still exposed to radiation, which are located in parallel planes. The tubes of each of these rows are suspended from a distributor <B> 16 </B> and a collector <B> 17 </B>. As shown in Fig. 3, the distance between the rows is. V, 42 and 4 ', V' many times larger than the largest roller diameter at any point in one of these rows.
Since the various tubes 4 in a row are of different lengths, they are expediently arranged in the direction of flow of the air to be heated in the manner shown in FIG. <B> d. </B> ' H. that is, of the working medium, graded in such a way that practically the same pressure drop and the same pressure drop can be found for all pipes in a row.
For two purposes, the outlet for the working medium from the end heater, which is also heated by radiation, is arranged in such a way that the very last heating of the air takes place in an area where the fire gases have already largely cooled.
As shown in Fig. 4, the collector 20 of the end heater 21 can also be laid down ver so that, if the heated Ar beitsmittel is to relax in a turbine, a short connecting line between the end heater and turbine can be provided. This L - ', a, mml, er 20 hangs on the rows of pipes of the end heater 21, and it is not supported; the rows of stirrers in the final heater 21 are in turn attached to the distributor 211.
In the manner shown in FIG. 5, the end heater can also be made up of serpentine tubes 24, the windings of which are each in a plane and which are suspended from a distributor 22 and a collector 23 are. In this case, winding parts 24 ′, 24 ′ can be suspended from the pipe part 24 ′, which is connected to the distributor 22, in the manner shown in FIGS. 6 and 7 is, respectively. on the roller # l 24 'which ends in the collector <B> 23 </B>.