CH245487A - Röhrengaserhitzer. - Google Patents

Description

      Röhrengaserhitzer.       Die     Erfindung    bezieht sich     auf    einen       Röhrengaserhitzer,    der insbesondere für       Wärmekraftanlagen,        bestimmt    ist, in welchem  ein gasförmiges Arbeitsmittel,     vorzugsweise     Luft, durch     indirekte    äussere     Wärmezufuhr     auf höhere Temperatur zu bringen ist.  



  In solchen     Erhitzern    ist das Arbeitsmittel  auf 600 bis 700  C und selbst mehr zu  erwärmen; wobei dann die     Feuerraumtem-          peratur    entsprechend hoch ausfällt. Sind  daher im Erhitzer schlackenhaltige Brenn  stoffe, z. B.     Kohlenstaub,    zu verbrennen, so  besteht die Gefahr, dass flüssige Schlacken  teilchen an den sehr heissen     Erhitzerrohren     haften bleiben, was höchst unerwünscht ist,  da dies im Feuerraum in kurzer Zeit zu  schweren     Verschlackungen    führen kann.

    Auch sind die     Erhitzerrohre    vor der Strah  lungswärme der Feuergase zu schützen, wo  zu schon vorgeschlagen worden ist, einen Teil  der Rauchgase so in den Feuerraum zurück  zuführen, dass sie zwischen den Feuergasen  und den     Erhitzerrohren    eine kühlende Schicht  bilden. Die Erfindung bezweckt nun     in       diesem     Zusammenhange    dadurch eine weitere       Verbesserung,    dass die rückgeführten Rauch  gase veranlasst werden, zumindest an den am  meisten gefährdeten, heissesten Partien durch  Spalte zwischen Rohren des     Erhitzers    in den  Feuerraum einzutreten.

   Dadurch lässt sich  erreichen, dass die durch die Spalte eindrin  genden, bereits abgekühlten Rauchgase die  klebrigen oder gar flüssigen Schlackenteil  chen von den Rohren wegblasen und zudem  unter ihren     Schmelzpunkt    abkühlen, so dass  sie sich verfestigen und an den Rohren sich  auf keinen Fall flüssige     Schlacke    ansetzen  kann. Die     Anwendung    der Erfindung ist so  mit gegeben, wenn der im Feuerraum zur  Verbrennung kommende Brennstoff Anlass  zum Auftreten von festen oder     flüssigen     Bestandteilen gibt (also z.

   B. von Sand beim  Verfeuern von     Hochofengasen).    Auch die  Flamme wird durch die durch die Spalte ein  dringenden Rauchgase von den Rohren weg  gedrängt, so dass keine Feuerzungen die  Rohre berühren können. Die wegen ihres  Kohlensäure- und Wasserdampfgehaltes     einen         guten Strahlungsschutz bietende Rauchgas=       schicht    kann im Feuerraum nirgends durch die  Turbulenz der Rauchgase verwirbelt, über  hitzt und weggerissen werden, da sie sich  ständig an der Heizfläche erneuert.

   Im wei  teren lässt sich hierdurch ein Ausgleich der       Rohrwandtemperatur    erreichen, indem die  kalten Stellen der Rohre, das heisst die von  der Flamme abgekehrte Seite derselben,  durch die rückgeführten Rauchgase beheizt,  die zu heissen Rohrstellen dagegen gekühlt  werden. Ferner muss die Brennkammer nur  gegen die Temperatur der rückgeführten  Rauchgase isoliert werden und zufällig be  strahlte und erhitzte Wandpartien dieser  Kammer werden durch die rückgeführten  Rauchgase gekühlt.  



  Auf der     beiliegenden    Zeichnung ist eine  beispielsweise Ausführungsform des Erfin  dungsgegenstandes in vereinfachter Darstel  lungsweise veranschaulicht, und zwar zeigt:       Fig.    1 einen Gaserhitzer, in welchem das  zu erhitzende     Arbeitsmittel    einen durch  Strahlung und einen durch     Berührung    be  heizten Teil des Erhitzers in zwei Parallel  strömen durchströmt, und zwar den durch  Strahlung beheizten Teil im Gleichstrom und  den durch Berührung beheizten Teil im Ge  genstrom zu den Feuergasen, und       Fig.    2 einen Schnitt nach der Linie     II-II     der     Fig.    1,

   wobei die unterhalb dieses Schnit  tes gelegenen     Erhitzerteile    der Einfachheit  halber nicht dargestellt sind.  



  In den Figuren bezeichnet 1 den Feuer  raum, also die     Brennkammer,    eines mit  Kohlenstaub gefeuerten Erhitzers A einer im  übrigen nicht gezeigten Wärmekraftanlage,  in welcher Luft als Arbeitsmittel einen Kreis  lauf beschreibt und dabei in mindestens  einem Verdichter auf höheren Druck ge  bracht, im Erhitzer A durch     äussere    Wärme  zufuhr mittelbar erhitzt und hierauf in min  destens einer Turbine, die     Leistung    sowohl  an den Verdichter als auch in einen Nutz  leistungsempfänger abgibt, entspannt wird,  Dem     Kohlenstaub    wird in einer Leitung 2  Verbrennungsluft zugeführt.

   Diese Verbren  nungsluft wird in einem     Vorwärmer    4, der    von den aus dem Erhitzer A abziehenden  Rauchgasen beheizt wird, auf die erforder  liche Temperatur gebracht und sie gelangt  alsdann durch eine Leitung 3 in die Lei  tung 2. Die     Brennkammer    1 ist mit Rohren 5  ausgekleidet, die von einem Teil der zu er  wärmenden Luft des Kreislaufes durchströmt  werden. Ein Teil der in den Feuergasen ent  haltenen Wärme wird diesen Rohren 5 in der  Brennkammer 1 hauptsächlich durch Strah  lung abgegeben. Von der Brennkammer 1 ge  langen die Feuergase in einen zweiten Raum  6, in welchem ein Heizsystem 7 angeordnet  ist, dem die Feuergase durch Berührung  Wärme abgeben.

   Die im Erhitzer A zu er  wärmende Luft strömt durch eine Leitung 8  zu und unterteilt sich an der Stelle 9 in zwei  Parallelströme, von denen der eine im Gleich  strom zu den Feuergasen durch die Rohre 5  und der andere im Gegenstrom zu den Feuer  gasen durch das Reizsystem 7 strömt. Die  dabei erhitzten Parallelströme vereinigen sich  wieder an der Stelle 10, wo sie in eine Lei  tung<B>11</B> übertreten, die einen weiteren Bestand  teil des Kreislaufes bilden, den die in der  beschriebenen Weise erhitzte Luft zu durch  laufen hat.

   Ein Teil der     aus    dem Raum 6 ab  strömenden Rauchgase tritt in eine Leitung 12  über, in welcher ein Gebläse 13 angeordnet  ist, das diese     Rauchgasteile    in den Feuer  raum 1     zurückfördert.    Der Rest der Rauch  gase gelangt nach Durchströmen des Raumes  14, in welchem der erwähnte     Luftvorwärmer     4 angeordnet ist,     ins    Freie.  



  Die Rohre 5, welche den Feuerraum 1  auskleiden, sind nun so angeordnet, dass  zwischen denselben Spalte. 15 freigelassen  sind. Durch diese Spalte 15 dringen die vom  Gebläse 13 geförderten Rauchgase in den  Feuerraum 1 ein, wobei sie in der in     Fig.    2  angedeuteten Weise vorhandene     Schlacken-          teilchen    von den Rohren 5 wegblasen.  



  Anstatt, wie gezeigt, zwischen je zwei be  nachbarten Rohren einen Spalt für das Ein  blasen von Rauchgasen vorzusehen, können  auch nur zwischen Gruppen, die aus zwei  oder mehreren solchen Rohren bestehen,  Spalte vorhanden sein.      Zur Wahrung der erforderlichen Spalt  weiten zwischen den Rohren     können    diese  erforderlichenfalls in ihrer gegenseitigen  Lage durch Abstandhalter     fixiert    oder an der  Begrenzungswand des Feuerraumes befestigt  sein. Unter Umständen können die Rohre  auch     gegenseitig    aneinander befestigt sein.  



  Die Spalte zwischen den     Erhitzerrohren     brauchen sich nicht über die ganze Länge  dieser Rohre zu erstrecken, da es schon ge  nügen kann, wenn rückgeführte Rauchgase  mindestens an den am meisten gefährdeten,  heissesten Partien des Erhitzers zwischen den  Rohren in den Feuerraum eintreten.  



  Die Erfindung lässt sieh bei jeder Anord  nung und Lage der Rohre im Feuerraum an  wenden. Die Anordnung und Richtung der  Flamme im Feuerraum spielt für das Wesen         caer    Erfindung     ebenfalls    keine Rolle. Die Er  findung lässt sich auch anwenden, wenn     es,     nur     gilt,    die Flamme von den Rohren     fernzu-          halten.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Röhrengaserhitzer, insbesondere für Wärmekraftanlagen, in welchem ein gas förmiges Arbeitsmittel durch indirekte äussere Wärmezufuhr auf höhere Temperatur zu bringen ist und ein Teil der Rauchgase von einer Fördervorrichtung in den Feuerraum des Erhitzers zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daZ die rückgeführten Rauch gase zumindest an den am meisten gefähr deten,

   heissesten Partien durch Spalte zwi schen Rohren des Erhitzers in den Feuer raum eintreten.