CH251223A - Gas heater. - Google Patents

Gas heater.

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Publication number
CH251223A
CH251223A CH251223DA CH251223A CH 251223 A CH251223 A CH 251223A CH 251223D A CH251223D A CH 251223DA CH 251223 A CH251223 A CH 251223A
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CH
Switzerland
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pipes
furnace
heater
gas heater
air
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Application number
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German (de)
Inventor
Aktiengesell Maschinenfabriken
Original Assignee
Escher Wyss Maschf Ag
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Application filed by Escher Wyss Maschf Ag filed Critical Escher Wyss Maschf Ag
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23MCASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00Casings; Linings; Walls
    • F23M5/08Cooling thereof; Tube walls
    • F23M5/085Cooling thereof; Tube walls using air or other gas as the cooling medium
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/02Disposition of air supply not passing through burner
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/08Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag

Description

  

      Gaserhitzer.       Die Erfindung betrifft einen Gaserhitzer  mit einem von den zu erhitzenden Gasen  durchströmten Rohrsystem mit von     unten     nach oben sich     erstreckenden    Rohren.  



       Im        Zusammenhange    mit solchen Erhit  zern     stellt    sich häufig -die Aufgabe, dass ein  Gas, z. B.     Hochofenwind,    auf hohe Tempera  tur, z. B. 850  C und     ,selbst    mehr, im Erhit  zer zu erhitzen ist. Sind in     einem    solchen Er  hitzer die Rohre so um den Feuerraum an  geordnet, dass die Rohre vor allem Strah  lungswärme aufnehmen, so ergeben sich in  folge der einseitigen     Anstrahlung    der Rohre  hohe     Wärmebeanspruchungen.     



  Um dem Rechnung zu tragen,     ist    schon  vorgeschlagen worden,     die        Teilung    zwischen  den     Erhitzerrohren,    die um den Feuerraum  angeordnet sind, verhältnismässig gross zu  wählen, damit die Rohre möglichst allseitig  durch     Strahlung    beheizt werden,     indem    dann  die Rohre zum Teil direkt und zum Teil  durch vom Mauerwerk reflektierte Wärme,  welche zwischen den Rohren     hindurchgelan-          gen        kann,        bestrahlt    werden.

   Es ist klar, dass  in einem solchen Falle das Mauerwerk stark  erhitzt     wird,    und     um    dann Wärmeverluste  nach aussen möglichst zu vermeiden, müssen  die betreffenden     Wandungen    aus hitzebestän  digem Mauerwerk     verhältnismässig    dick     be-          messen    und aussen     mit    einer ebenfalls dicken  Isolierschicht     ausgestattet    werden.

   Da bei  vor allem durch     Gasstrahlung    erfolgender       Wärmeübertragung    sich zudem grosse Feuer  räume ergeben,     ist    folglich     ein    solcher Erhit-         zer    verhältnismässig sperrig und schwer, und  die     Anschaffungskosten    sind entsprechend  hoch.     Eine    solche     Wärmeübertragung    durch  Grasstrahlung im Feuerraum spielt nament  lich dann eine grosse Rolle,     wenn    Hochofen  gas als     Brennstoff    angewendet wird.  



       Bekanntlich    muss, insbesondere bei hohen       Rohrwandtemperaturen,    auch darnach ge  trachtet werden, einen     chemischen        Angriff     der Rohre durch     Unreinigkeiten,    z. B. Asche  und Schwefeldioxyd, die in den Feuergasen  vorhanden sind, möglichst zu verhindern.

   Um  dieser     Forderung    Rechnung zu tragen,     ist     schon     vorgeschlagen    worden,     die    Feuergase  senkrecht von     oben    nach unten strömen zu       lassen,    damit sie     möglichst    nicht     mit    den  Rohren in     Berührung    kommen. Es zeigt sich  aber, dass sich dies praktisch nicht verwirk  lichen lässt, da die Verbrennungsgase trotz  dem an die Rohre gelangen     können.     



  Um nun     einerseits    den Preis     eines        Gas-          erhitzers    der     erwähnten    Art möglichst nied  rig halten zu     können,    und     um    anderseits  einen wirksamen Schutz für die Rohre gegen  einen     chemischen    Angriff zu schaffen,     wird     nun     gemäss    vorliegender Erfindung minde  stens ein Teil von     Kühlluft    für die     Aussen-          wandungen        des,

          Feuerraumes    nach erfolgter  Wärmeaufnahme in den     Feuerraum.    des     Er-          hitzers    so     eingeführt,    dass er     einen    die  Flamme einhüllenden Schleier     bildet.    Bei       Anwendung    dieser     technischen    Regel tritt  die zur Bildung eines     Luftschleiers    be  stimmte     Luft    schon     verhältnismässig    stark      erwärmt     in    den Feuerraum ein,

   so dass sie in  diesem     keine    wesentliche     Erniedrigung    der       Temperatur    verursachen     kann..    Da ferner die  durch     daz    Mauerwerk, welches den Feuer  raum begrenzt,     hindurchtretende    Wärme  nicht mehr verlorengeht,     indem    sie jetzt     zum     Vorwärmen von zum Einhüllen der Flamme  bestimmter Luft dient, kann das erwähnte  Mauerwerk     verhältnismässig        dünn    bemessen  werden.

   Ausserdem ist die     notwendige    Isola  tion     verhältnismässig        dünn.     



  Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine       beispielsweise    Ausführungsform des     Erfzn-          dungsgegenstandes    in     vereinfachter        DarGtel-          lungsweise        veranschaulicht,    und zwar zeigt:

         Fig.l    einen     senkrechten        ,Schnitt    durch  einen Winderhitzer     mit        kreisförmig    um den  Feuerraum angeordneten Rohren,       F,ig.    2 einen waagrechten     :Schnitt    nach der  Linie     II-H    der     Fig.    1.  



  In den     Figuren        bezeichnet    1 den Feuer  raum eines     Erhitzers,    der mit     Hochofengas          als    Brennstoff betrieben wird. Das durch       eine    Leitung 21 zuströmende     Hochofengas     mischt sich in einem Brenner 2     mit    Verbren  nungsluft, die durch einen Stutzen 3 in den  Brenner 2 gelangt. Die     im    Brenner 2 gebil  dete     Flamme    4 ist     vn        Feuerraum    1 von oben  nach unten gerichtet.

   Der Erhitzer weist fer  ner ein     Rohrsystem    auf,     dessen    Rohre 5 nach  unten etwas nach     auswärts    geneigt sind,     in     der Hauptsache aber doch     vertikal    stehen. Die       Rohre,    5 sind     kreisförmig        um    den Feuerraum  1 angeordnet. Die     Teilung    zwischen densel  ben ist     verhältnismässig    gross, das heisst sie  beträgt     mindestens    das Dreifache des Aussen  durchmessers der Rohre.

   Damit wird be  zweckt,     eine        allseitig        möglichst    gleichmässige       Beheizung    der Rohre 5 durch     Strahlung    zu  erreichen, indem dann diese Rohre     zum    Teil  direkt und zum Teil von Wärme bestrahlt  werden, welche     zwischen    den Rohren 5 zum  Mauerwerk 10 des     Gaserhitzers    gelangt und  von diesem     Mauerwerk        reflektiert        wird.    Die  Rohre 5 sind unten an einen Verteiler 6, dem  zu erhitzender Wind durch eine     Leitung    7  zuströmt,

   und oben an     einen    Sammler 8 an-    geschlossen, aus dem der erhitzte Wind  durch eine Leitung 9 abströmt.  



  Das den     Feuerraum    1 begrenzende Mauer  werk 10 des Erhitzers ist von einer     Verschalung     11 umgeben, die     zusammen    mit     einer    äussern  Verschalung 12 einen Hohlraum 13 begrenzt.  In diesen Raum 13     tritt    durch eine Öffnung  14 allenfalls schon schwach vorgewärmte  Frischluft, welche die durch das Mauerwerk  10 dringende Wärme grösstenteils aufnimmt  und zugleich zur Kühlung der     Aussenfläche          dieses        Mauerwerkes    dient.

   Nachdem die  Kühlluft auf ihrem Wege durch den Hohl  raum 13 erhitzt worden     ist,    tritt sie bei 15  in den Feuerraum 1     ein.    Die     Einführung    in       diesen        Feuerraum    erfolgt     in    solcher     Weise,     dass die erhitzte Kühlluft     einen    die Flamme  4 einhüllenden Schleier bildet. Dieser Luft  schleier schützt die Rohre 5 vor     einem    che  mischen Angriff durch Asche und sonstige       Unreinigkeiten,    welche in den Feuergasen  vorhanden sein können.

   Da das zu erhitzende  Gas die Rohre 5 von unten nach oben durch  strömt, die Flamme 4 dagegen sich von oben  nach unten in den     Feuerraum    1 erstreckt, so  werden die Rohrstellen höchster Wandtem  peraturen durch die Basis des     Luftschleiers,     also vom kältesten Teil desselben, vor den       Feuergasen    geschützt. Dies ist wichtig für  einen     wirksamen    Schutz der heissesten Stel  len der Rohre 5.  



  Unter Umständen braucht nur ein Teil  der den Hohlraum 13 durchstreichenden  Kühlluft zur Bildung     eines    die     Flamme    im       Feuerraum        umhüllenden    Luftschleiers be  nützt zu werden; der Rest dieser erhitzten  Kühlluft kann dann für andere Zwecke,       z.    B. als eigentliche Verbrennungsluft im  Brenner, verwendet werden.



      Gas heater. The invention relates to a gas heater with a pipe system through which the gases to be heated flow and with pipes extending from bottom to top.



       In connection with such heaters often arises - the task that a gas, z. B. blast furnace wind to high tempera ture, z. B. 850 C and, even more, is to be heated in the heater zer. If the pipes in such a heater are arranged around the combustion chamber in such a way that the pipes primarily absorb radiant heat, the result of the one-sided illumination of the pipes is high heat stress.



  In order to take this into account, it has already been proposed that the division between the heater tubes, which are arranged around the combustion chamber, should be selected to be relatively large so that the tubes are heated by radiation on all sides as possible, in that the tubes are then partly directly and partly through Heat reflected from the masonry, which can get through between the pipes, can be irradiated.

   It is clear that in such a case the masonry is strongly heated, and in order to then avoid heat losses to the outside as far as possible, the walls in question made of heat-resistant masonry must be relatively thick and provided on the outside with a likewise thick insulating layer.

   Since, in the case of heat transfer taking place primarily through gas radiation, there are also large fireplaces, such a heater is consequently relatively bulky and heavy, and the acquisition costs are correspondingly high. Such heat transfer through grass radiation in the furnace plays a major role if blast furnace gas is used as fuel.



       As is well known, especially at high pipe wall temperatures, it must also be sought ge, a chemical attack on the pipes by impurities such. B. to prevent ashes and sulfur dioxide, which are present in the fire gases, if possible.

   In order to meet this requirement, it has already been proposed to let the fire gases flow vertically from top to bottom so that they do not come into contact with the pipes if possible. It turns out, however, that this is practically impossible to achieve because the combustion gases can still reach the pipes.



  Now, on the one hand, to be able to keep the price of a gas heater of the type mentioned as low as possible and, on the other hand, to create effective protection for the pipes against chemical attack, according to the present invention, at least part of the cooling air for the outside walls of,

          Combustion chamber after heat has been absorbed into the combustion chamber. of the heater so that it forms a veil enveloping the flame. When this technical rule is applied, the air intended to form an air curtain enters the combustion chamber already relatively warm.

   so that it cannot cause any significant lowering of the temperature in this. Furthermore, since the heat that passes through the masonry which delimits the firebox is no longer lost, since it is now used to preheat the air intended to envelop the flame, this can be done Masonry should be measured relatively thin.

   In addition, the necessary insulation is relatively thin.



  An example embodiment of the subject of the invention is illustrated in a simplified manner in the accompanying drawing, namely:

         Fig.l shows a vertical section through a wind heater with pipes arranged in a circle around the combustion chamber, F, ig. 2 a horizontal section along the line II-H of FIG. 1.



  In the figures, 1 denotes the firebox of a heater that is operated with blast furnace gas as fuel. The blast furnace gas flowing in through a line 21 mixes in a burner 2 with combustion air which passes through a nozzle 3 into the burner 2. The flame 4 formed in the burner 2 is directed from the top downwards from the combustion chamber 1.

   The heater has fer ner a pipe system, the pipes 5 are inclined downward slightly outward, but are mainly vertical. The pipes 5, 5 are arranged in a circle around the combustion chamber 1. The division between the same ben is relatively large, i.e. it is at least three times the outer diameter of the pipes.

   This is intended to be as uniform as possible on all sides heating the pipes 5 by radiation by then irradiating these pipes partly directly and partly from heat, which passes between the pipes 5 to the masonry 10 of the gas heater and is reflected by this masonry . The tubes 5 are at the bottom of a distributor 6, to which the wind to be heated flows through a line 7,

   and connected at the top to a collector 8, from which the heated wind flows through a line 9.



  The brickwork 10 of the heater that delimits the furnace 1 is surrounded by a casing 11 which, together with an outer casing 12, delimits a cavity 13. In this space 13 enters through an opening 14 at most already slightly preheated fresh air, which for the most part absorbs the heat penetrating through the masonry 10 and at the same time serves to cool the outer surface of this masonry.

   After the cooling air has been heated on its way through the cavity 13, it enters the furnace 1 at 15. The introduction into this furnace takes place in such a way that the heated cooling air forms a veil enveloping the flame 4. This air veil protects the pipes 5 from a chemical attack by ash and other impurities that may be present in the fire gases.

   Since the gas to be heated flows through the tubes 5 from bottom to top, the flame 4, however, extends from top to bottom into the furnace 1, the pipe points are the highest wall temperatures through the base of the air curtain, so from the coldest part of the same, before protected from the fire gases. This is important for effective protection of the hottest points on the pipes 5.



  Under certain circumstances, only part of the cooling air passing through the cavity 13 needs to be used to form an air curtain enveloping the flame in the furnace; the rest of this heated cooling air can then be used for other purposes, e.g. B. can be used as the actual combustion air in the burner.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Gaserhitzer mit einem von den zu erhit zenden Gasen durchströmten Rohrsystem mit von unten nach oben sich erstreckenden Roh ren, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil von Kühlluft für die Aussenwandun gen des Feuerraumes nach erfolgter Wärme- aufnahme in den Feuerraum des Erhitzers so eingeführt wird, dass er einen die Flamme einhüllenden Schleier zum Schutze der Er hitzerrohre vor einem chemischen Angriff durch in den Feuergasen enthaltene Verun reinigungen bildet, UNTERANSPRtrCHE 1. PATENT CLAIM: Gas heater with a pipe system through which the gases to be heated flow with pipes extending from bottom to top, characterized in that at least part of the cooling air for the outer walls of the furnace is introduced into the furnace of the heater after heat has been absorbed that it forms a veil enveloping the flame to protect the heater tubes from chemical attack by impurities contained in the flue gases, SUBSTANTIAL 1. Gaserhitzer nach Patentanspruch, bei dem die Rohre kreisförmig um den Feuer raum angeordnet sind, dadurch gekennzeich net, dass die Teilung zwischen den Rohren mindestens das Dreifache ihres Aussendurch messers beträgt und die zwischen denselben nach dem Mauerwerk des Feuerraumes ge langende Wärme, soweit sie nicht an die Rohre zurückgestrahlt wird, weitgehend von der Kühlluft aufgenommen wird. Gas heater according to patent claim, in which the pipes are arranged in a circle around the combustion chamber, characterized in that the division between the pipes is at least three times their outer diameter and the heat reaching between them after the masonry of the combustion chamber, insofar as it is not applied the tubes are reflected back, is largely absorbed by the cooling air. 2. Gaserhitzer nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuergase im Feuerraum von oben nach unten strömen und die zu erhitzende Luft das Rohrsystem von unten nach oben durchströmt, so dass die Rohrteile höchster Wandtemperatur von der Basis des Luft schleiers vor den Feuergasen geschützt wer den. 2. Gas heater according to claim and dependent claim 1, characterized in that the fire gases in the furnace flow from top to bottom and the air to be heated flows through the pipe system from bottom to top, so that the pipe parts of the highest wall temperature from the base of the air veil in front of the fire gases to be protected.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE962389C (en) * 1954-07-30 1957-04-18 Weser Ag Air heater for hot air turbines with closed circuit
EP0200644A1 (en) * 1985-05-03 1986-11-05 Etablissement public dit: CHARBONNAGES DE FRANCE Process for the combustion of fluid fuels and toroidal burner adapted for its application

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE962389C (en) * 1954-07-30 1957-04-18 Weser Ag Air heater for hot air turbines with closed circuit
EP0200644A1 (en) * 1985-05-03 1986-11-05 Etablissement public dit: CHARBONNAGES DE FRANCE Process for the combustion of fluid fuels and toroidal burner adapted for its application
FR2581444A1 (en) * 1985-05-03 1986-11-07 Charbonnages De France PROCESS FOR THE COMBUSTION OF FLUID FUELS AND A TURBULENCE BURNER SUITABLE FOR IMPLEMENTING IT
US4838185A (en) * 1985-05-03 1989-06-13 Charbonnages De France Fluid fuel combustion process and turbulent-flow burner for implementing same
US4919611A (en) * 1985-05-03 1990-04-24 Charbonnages De France Fluid fuel combustion process and turbulent-flow burner for implementing same

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