Die Abgase eines Verbrennungsofens, z. B. eines Kehrichtverbrennungsofens, müssen, bevor sie durch einen Kamin in die Umgebungsluft entlassen werden, gekühlt werden. Für diesen Zweck sind verschiedene Kühlsysteme bekannt.
Diese bekannten Kühlsysteme erweisen sich aber in der Praxis zum grossen Teil als ungenügend und weisen zudem den grossen Nachteil auf, dass ihre metallischen Teile, insbesondere die Kühlrohre, infolge der sehr hohen Temperatur der aus dem Verbrennungsofen.austretenden Abgase und der Strahlungswärme des Verbrennungsraumes verhältnismässig rasch verzundern und Korrosionsschäden erleiden, so dass öfters mit Arbeitsunterbrüchen verbundene Reparaturen erforderlich werden. Diese Nachteile können durch die vorliegende Erfindung sehr weitgehend behoben werden.
Die Erfindung betrifft einen an einen Verbrennungsofen angebauten Kühler für die Abgase des Verbrennungsofens mit zwei in Serie geschalteten Kühlrohrsystemen, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass in die Abgasaustrittsöffnung des Verbrennungsofens eine Schutzwand aus keramischem Material, welche die Kühlrohre des ersten Kühlrohrsystems vor Überhitzung, Verzunderung und Korrosion schützt, einge baut ist, welche auf ihrer Fläche verteilt angeordnete Durchlassöffnungen für die Abgase aufweist, an welche je ein Kühlrohr des ersten Kühlröhrensystems angeschlossen ist, dass die beiden Kühlröhrensysteme in einem auf einem Unterbau gelagerten Gehäuse angeordnet sind, welches aus einem ofen seitigen, waagrecht angeordneten, das erste Kühlröhrensystem enthaltenden,
mit einem Einlaufstutzen zum Einblasen von Kühlluft und einem Ablaufstutzen zum Ableiten der erhitzten Kühlluft in einen Kamin versehenen Gehäuseteil und einem vom Verbrennungsofen abgewendeten, senkrecht angeordneten Gehäuseteil, in welchen die mit den Kühlrohren des ersten Kühlröhrensystems mit axialem Spiel verbundenen Kühlrohre des zweiten Kühlröhrensystems münden, besteht, und dass in diesem mit einem zum Ableiten der gekühlten Abgase in den Kamin versehenen Abzugstutzen versehenen Gehäuseteil Sprühdüsen angeordnet sind, durch welche Kühlwasser in die aus den Kühlrohren des zweiten Kühlröhrensystems austretenden Abgase eingesprüht wird.
In der Zeichnung sind ein Teil eines Verbrennungsofens und eine beispielsweise Ausführungsform des Kühlers für die Abgase dieses Verbrennungsofens gemäss der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch die Abgasaustritts öffnung des Verbrennungsofens und den an diese angebauten Kühler für die Abgase;
Fig. 2 in grösserem Massstab einen Teil der in die Abgasaustrittsöffnung des Verbrennungsofens eingebauten Schutzwand aus keramischem Material, vom Innern des Verbrennungsofens her gesehen;
Fig. 3 im Massstab der Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil der Schutzwand mit der vor der Abgasaustrittsöffnung des Verbrennungsofens angeordneten Blechplatte und den in eine der Öffnungen derselben eingesetzten ofenseitigen Endteil eines der Kühlrohre des ersten Kühlröhrensystems;
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Fig. 4 im Massstab der Fig. 3 einen axialen Schnitt durch eines der in die Öffnungen der zwischen den beiden Gehäuseteilen des Kühlers angeordneten Blechplatte eingesetzten Rohrstücke zur Verbindung der Kühlrohre des ersten Kühlröhrensystems mit denjenigen des zweiten Kühlröhrensystems.
In der Fig. list mit 1 ein Teil eines Verbrennungsofens und mit la dessen Abgasaustrittsöffnung bezeichnet. Aussenseitig der Abgasaustrittsöffnung 1 a ist eine diese vollständig überdeckende, massive Blechplatte 2 vor dem'Verbrennungs- ofen 1 fest angeordnet. Der Kühler für die Abgase des Verbrennungsofens 1 besitzt ein aus starkem Blech hergestelltes Gehäuse, welches einen ofenseitigen, ein erstes Kühlröhrensystem enthaltenden, waagrecht angeordneten Gehäuseteil 3 und einen vom Verbrennungsofen 1 abgewendeten, ein zweites Kühlröhrensystem enthaltenden, senkrecht angeordneten Gehäuseteil 4 aufweist. Der ofenseitige Gehäuseteil 3, dessen ofenseitiges Ende lösbar am Verbrennungsofen 1 befestigt ist, weist einen Querschnitt auf, der etwas grösser ist als die Fläche der Blechplatte 2 und nimmt diese auf.
Er besitzt auf einer Seite, im dargestellten Falle oben, einen Einlaufstutzen 3a mit einem Anschlussrohr 3b, durch welches durch ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Gebläse Kühlluft eingeblasen wird, und, diesem Einlaufstutzen 3a gegen überliegend, einen Ablaufstutzen 3c mit einem in einen in der Zeichnung nicht dargestellten Kamin führenden Ablaufrohr 3d. Der vom Verbennungsofen abgewendete Gehäuseteil 4 des Kühlers ist senkrecht angeordnet und besitzt seitlich an seinem oberen Teil einen Anschlussstutzen 4a, der an das vom Verbrennungsofen 1 abgewendete Ende des Gehäuseteiles 3 lösbar angeschlossen ist, wobei zwischen dem Gehäuseteil 3 und dem Anschlussstutzen 4a des Gehäuseteiles 4 eine massive Blechplatte 5 eingeschlossen ist.
Der Gehäuseteil 4 ist durch eine senkrechte Zwischenwand 4b in einen ofenseitigen Raum 4c und einen vom Verbrennungsofen 1 abgewendeten Raum 4d unterteilt. Der Raum 4d ist oben geschlossen und in ihm sind Sprühdüsen 6 zum Einsprühen von Kühlwasser vorgesehen und unterhalb dieser sind weitere Sprühdüsen 7 angeordnet. Der ofenseitige Raum 4c des Gehäuseteiles 4 weist oben einen Abzugstutzen 4e auf, von welchem eine Abzugsleitung 4f in den nicht dargestellten Kamin führt. An seinem unteren Ende weist der Gehäuseteil 4 einen Ablaufstutzen 4g auf, in welchem überschüssiges Kühlwasser gesammelt wird. um dann durch eine Ablaufleitung 4h abgeleitet zu werden. Das aus den Gehäuseteilen 3 und 4 bestehende Gehäuse des Kühlers ruht auf einem in der Zeichnung nicht dargestellten Unterbau, welcher aus Profileisen oder gegebenenfalls Mauerwerk bestehen kann.
In den Austrittsteil der Abgasaustrittsöffnung la des Verbrennungsofens 1 ist eine Schutzwand 8 eingebaut, welche aus Bausteinen 8a aus keramischem, feuerfestem und hitzebeständigem Material ausgebaut ist und welche auf ihrer ganzen Fläche gleichmässig verteilt angeordnete Durchlassöffnungen 8b runden Querschnittes aufweist. Die Blechplatte 2 weist diesen Durchlassöffnungen 8b genau gegenüberliegende, runde Öffnungen auf, in welche je ein Kühlrohr 9 des ersten Kühlröhrensystems, dessen ofenseitiges Ende mit einem Flansch 9a versehen ist, eingesetzt ist. Die Flansche 9a der Kühlrohre 9 liegen satt zwischen der Schutzwand 8 und der Blechplatte 2.
Die Blechplatte 5 weist genau entsprechend der Blechplatte 2 runde Öffnungen auf, über welchen je ein kurzes Rohrstück 10 an die Blechplatte 2 angeschweisst ist. In diese Rohrstücke 10 sind die vom Verbrennungsofen 1 abgewendeten Enden der Kühlrohre 9 des ersten Kühlröhrensystems lose eingeschoben. Von der vom Verbrennungsofen 1 abgewendeten Seite her ist in jedes der Rohrstücke 10 das ofenseitige Ende eines der Kühlrohre 11 des zweiten Kühlröhrensystems lose eingeschoben. Diese Kühlrohre 11, welche den Anschlussstutzen 4a des Gehäuseteiles 4 durchsetzen, sind in entsprechenden Löchern in der Zwischenwand 4b des Gehäuseteiles 4 eingeschweisst und münden in den Raum 4d des Gehäuseteiles 4.
Im Betriebe des Verbrennungsofens 1 fliessen dessen Abgase durch die Abgasaustrittsöffnung la ab und gelangen durch die Durchtrittsöffnungen 8b der Schutzwand 8 in die den ofenseitigen Gehäuseteil 3 durchsetzenden Kühlrohre 9 des ersten Kühlröhrensystems. Aus diesen Kühlrohren 9 fliessen die Abgase durch die an die Blechwand 5 angeschweissten Rohrstücke 10 in die den ofenseitigen Raum 4c im vom Verbrennungsofen 1 abgewendeten Gehäuseteil 4 durchset- zenden Kühlrohre 11 des zweiten Kühlröhrensystems und fliessen aus diesen in den Raum 4d des Gehäuseteiles 4 ab.
Die Schutzwand 8 hält die Strahlungshitze des Innern des Verbrennungsofens 1 ab und schützt die Kühlrohre 9 des ersten Kühlröhrensystems vor Verzunderung und Korrosion.
Die von einem nicht dargestellten Gebläse durch das Anschlussrohr 3b und den Einlaufstutzen 3a in den ofenseitigen Gehäuseteil 3 des Kühlers eingeblasene Kühlluft umströmt in diesem die Kühlrohre 9 des ersten Kühlröhrensystems und kühlt diese ab, um dann durch den Ablaufstutzen 3c und das Ablaufrohr 3d in den Kamin abgeleitet zu werden. Die in dieser Weise vorgekühlten Abgase werden dann im Raum 4d des Gehäuseteiles 4 durch Kühlwasser, das durch die Sprühdüsen 6 und 7 in sie eingesprüht wird, stark abgekühlt und mit Wasser gesättigt. Überschüssiges Kühlwasser fällt in den Ablaufstutzen 4g aus und wird durch die Ablaufleitung 4h abgeleitet.
Die gekühlten Abgase fliessen aus dem Raum 4d unter der Zwischenwand 4b durch in den Raum 4c des Gehäuseteiles 4, umströmen und kühlen in diesem die Kühlrohre 11 des zweiten Kühlröhrensystems, um schliesslich durch den Ablaufstutzen 4e und die Ablaufleitung 4f in den Kamin abgeleitet zu werden. Da die Kühlrohre 9 und 11 in den in die Blechplatte 5 eingeschweissten Rohrstücken 10 verschiebbar geführt sind und genügend axiales Spiel haben, können sie sich bei Erhitzung ungehindert ausdehnen, so dass sie keinerlei Stauchungen und/oder Durchbiegungen erleiden.
Die Schutzwand 8 wird zweckmässig aus keramischen Bausteinen 8a (Fig. 2 und 3) aufgebaut, welche rechteckige Sichtflächen aufweisen. Die Durchlassöffnungen 8b sind dabei mit Vorteil nicht in der Mitte der Bausteine 8a vorgesehen, da in diesem Falle die Bausteine 8a durch Hitzeeinwirkung oder mechanische Einflüsse gesprengt und zerstört werden könnten. Diese Durchlassöffnungen werden deshalb mit Vorteil in der Weise gebildet, dass die zu den Sichtflächen senkrechten Eckkanten der Bausteine 8a in der Weise ausgenommen werden, dass zwischen je vier zusammenstossenden Bausteinen 8a eine Durchlassöffnung 8b runden Querschnittes gebildet wird, wie dies aus der Fig. 2 ersichtlich ist.