CZ20011993A3

CZ20011993A3 - Regenerační zařízení k dodatečnému spalování

Info

Publication number: CZ20011993A3
Application number: CZ20011993A
Authority: CZ
Inventors: Walter Pötzl
Original assignee: Eisenmann Maschinenbau Kg
Priority date: 1999-10-06
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2002-10-16
Also published as: ATE283451T1; WO2001025692A1; EP1135652A1; DE19948212C1; EP1135652B1; PL194961B1; DE50008749D1; PL348068A1; JP2003511645A; CA2353398A1; US6612833B1

Description

Vynález se týká regeneračního zařízení k dodatečnému spalování, které ve svém tělese shora dolů obsahuje:

a) spalovací komoru;

b) teplosměnný prostor, který je rozdělen do segmentů naplněných teplosměnným materiálem;

c) otočný rozdělovač, který v souladu se svým úhlovým nastavením vytváří; .....

ca) spojení mezi vstupem pro čištěný odpadní plyn a nejméně prvním segmentem teplosměnného prostoru;

cb) spojení mezi nejméně druhým segmentem teplosměnného prostoru a výstupem pro vyčištěný plyn;

přičemž je uspořádáno zařízení k tepelné regeneraci teplosměnného materiálu, s nímž může být horký, čistý plyn tak dlouho veden zvolenými segmenty teplosměnného prostoru, až se nečistoty uložené na teplosměnném materiálu z něho uvolní.

Dosavadní stav techniky

Regenerační zařízení k dodatečnému spalování slouží k čištění znečištěných odpadních plynů z průmyslových procesů. K úspoře energie při tepelném dodatečném spalování procházejí čištěné odpadní plyny teplosměnnými materiály. Jelikož čištěné plyny často obsahují nečistoty, zejména také organické nečistoty ve formě kondenzovatelných substancí, např. dehtové produkty nebo prach, zanášejí se v průběhu provozu povrchy teplosměnných materiálů těmito nečistotami.

K regeneraci musí být teplosměnný materiál periodicky zahříván na teplotu, při níž se nečistoty usazené na povrchu uvolňují a mohou být odstraněny. Pod „usazenýminečistotami se rozumí všechny nečistoty, které se mechanicky, chemicky absorpčně, adsorpčně nebo prostřednictvím kondenzačního procesu ukládají na teplosměnném materiálu ·a.....mohou být tepelným procesem ve spojení s prouděním opět odstraňovány.

U známých tepelných zařízení k dodatečnému spalování se to provádí tak, že jejich normální funkce, v níž se provádí čištění odpadních plynů, je přerušena. Horké plyny, které mohou pocházet například ze spalovací komory, jsou vedeny přes jednotlivé segmenty teplosměnného materiálu, až se tyto odshora dolů ohřejí na požadovanou teplotu, takže veškeré oblasti teplosměnného materiálu v těchto segmentech jsou zbaveny nečistot.

U těchto známých regeneračních zařízení k dodatečnému spalování je nevýhodou, že normální provoz musí být při regeneraci vysazen. Má-li být tedy zajištěno kontinuální čištění, musí být pro dobu zastavení jednoho regeneračního

zařízeni pro dodatečné spalováni uspořádáno druhé, souběžné zařízení k dodatečnému spalování.

Podstata vynálezu

Úlohou předkládaného vynálezu je navrhnout regenerační zařízení pro dodatečné spalování shora uvedeného druhu, které ' by také během tepelné regenerace teplosměnného materiálu umožňovalo kontinuální průběh čisticího procesu.

Tato úloha je podle vynálezu vyřešena v podstatě tak, že zařízení k tepelné regeneraci obsahuje:

d) otočné šoupátko, které je uspořádáno nad otočným rozdělovačem a obsahuje segmenty oddělené dělicími stěnami, přičemž

............... da) nejméně jeden., ze segmentů otočného šoupátka je nahoře otevřený a směrem k otočnému rozdělovači je zavřený a je spojený s výstupem, zatímco db) ostatní segmenty otočného šoupátka jsou nahoře i dole otevřené;

e) poháněči zařízení, s nímž může být otočné šoupátko pod teplosměnným prostorem tak otáčeno, že jeho dole uzavřený segment může být libovolně uveden do komunikace s každým segmentem teplosměnného prostoru.

U zařízení k dodatečnému spalování podle vynálezu je tedy proudění plynu od otočného rozdělovače do segmentovaného teplosměnného prostoru vyplněného teplosměnným materiálem řízeno přídavným prvkem, a to otočným šoupátkem. Jeho prostřednictvím se na zásadním způsobu funkce co se týče čištění plynů oproti stavu techniky nic nemění; jediný rozdíl spočívá v oproti stavu techniky poněkud prodloužené průtočné dráze od otočného rozdělovače do teplosměnného prostoru.

U zařízení k dodatečnému spalování podle vynálezu je ovšem možné vyřadit jednotlivý segment nebo jednotlivé segmenty teplosměnného prostoru z čisticího procesu. Za tím účelem je otočné šoupátko natočeno tak, že jeho směrem dolů uzavřený segment komunikuje s tím segmentem, respektive s těmi segmenty teplosměnného prostoru, který respektive které je respektive jsou tepelně regenerován/y. Tento segment respektive tyto segmenty není/nejsou již periodicky chlazen/y přiváděným chladným vzduchem.

Ohřívá se, respektive ohřívají se nyní směrem shora dolů horkým plynem přiváděným k tepelné regeneraci, který je přiváděn buď ze ..spalovací., komory., .regeneračního - zařízení k dodatečnému spalování přes regenerované segmenty teplosměnného prostoru a směrem dolů uzavřený segment otočného šoupátka k výstupu nebo v opačném směru.

V každém případě jsou plyny, které proudí skrze regenerované segmenty teplosměnného prostoru a směrem dolů uzavřený segment otočného šoupátka nakonec opět přivedeny do spalovací komory, kde se spalují nečistoty, které se během regeneračního procesu uvolnily z teplosměnného materiálu. Tento postup může být prováděn zvlášť podle potřeby pro každý segment teplosměnného prostoru.

Když počet segmentů teplosměnného prostoru souhlasí s počtem segmentů Otočného šoupátka, znamená to, že jeden ze segmentů teplosměnného prostoru se stále nemůže zúčastňovat čisticího procesu. Toto je vyloučeno u takových obzvláště výhodných provedení vynálezů, kdy je tepíosměnný prostor rozdělen do n segmentů, a

a) otočné šoupátko je rozděleno na (n+1) segmentů, z nichž n je nahoře a dole otevřeno a jeden je nahoře otevřen a dole uzavřen;

b) v průtočné cestě mezi otočným šoupátkem a teplosměnným prostorem je uspořádán převáděcí prostor, který

_ . ... .

ba) je na své horní straně rozdělen do n sektorů, které svírají úhel 360°/n a vykazují průchozí otvor, který komunikuje s jedním z n segmentů teplosměnného prostoru; bb) je na své spodní straně rozdělen do (n+1) sektorů, které svírají úhel 360°/n+l, .přičemž n......... těchto sektorů vykazuje průchozí otvor, který po úhlovém nastavení otočného šoupátka může komunikovat s každým z těchto (n+1) segmentů, zatímco jeden sektor je uzavřen a při určitém úhlovém nastavení otočného šoupátka nad ním stojí dole uzavřený segment; bc) vykazuje n dělicích stěn (49), které probíhají částečně šikmo z horní strany ke spodní straně převáděného prostoru tak, že tento je rozdělen na n segmentů, které na horní a spodní straně vykazují průchozí otvor, přičemž nejméně jeden z těchto segmentů je na své spodní straně alespoň částečně ohraničen uzavřeným sektorem.

Tím že u tohoto provedeni vynálezu vykazuje otočné šoupátko o jeden segment více než teplosměnný prostor, může otočné šoupátko vykazovat tolik nahoru a dolů otevřených, a tedy se účastnících čisticího procesu, segmentů, jako teplosměnný prostor. Přechod mezi segmentovým uspořádáním, které vykazuje teplosměnný prostor, a segmentovým uspořádáním otočného šoupátka zajišťuje tzv. „převáděcí prostor. Převáděči prostor dává na své spodní straně s uzavřeným sektorem k dispozici plochu, pod níž může být „zaparkován dole uzavřený segment otočného šoupátka, když nemá v žádném segmentu teplosměnného prostoru docházet k tepelné regeneraci.

Je účelné, když otočné šoupátko obsahuje střední trubkovou tvarovku, jejíž vnitřní prostor nad otvorem v ploše pláště komunikuje s dole uzavřeným segmentem otočného šoupátka. Horký plyn používaný k tepelné regeneraci je v tomto .případě přiváděn přes střední trubkovou -tvarovku otočného šoupátka nebo je z ní odváděn.

Střední trubková tvarovka otočného šoupátka může být dole uzavřena a nahoře spojená se souosou střední trubkovou tvarovkou prvku ležícího nad ní, který komunikuje s výstupem. Znamená to, že horký plyn používaný k tepelné regeneraci je přiváděn k otočnému šoupátku shora, respektive je z něho nahoře odváděn.

Alternativně je také možné, že střední trubková tvarovka otočného šoupátka je nahoře uzavřená a dole je spojena se souosou střední trubkovou tvarovkou prvku ležícího pod ní, který komunikuje s výstupem.

····· ·.· · · ♦ · ,* • 9 9 9 9 · · · *· »· ♦♦ ····

Které z obou posledně uvedených provedeni vynálezu bude použito záleží na geometrických poměrech v jednotlivých případech.

Další možnost přivádění horkého plynu k tepelné regeneraci otočným šoupátkem spočívá v tom, že dole uzavřený segment otočného šoupátka vykazuje v ploše pláště otvor, přes nějž komunikuje se stacionárním prstencovým kanálem zmíněné šoupátko obklopujícím, který je spojen s výstupem. U tohoto vytvoření podle vynálezu se provádí přivádění horkého plynu sloužícího k tepelné regeneraci k otočnému šoupátku, respektive jeho odvádění z otočného šoupátka v radiálním směru, čemuž může být z geometrických důvodů v jednotlivých případech dána přednost.

Přehled obrázků na výkresech

Vynálezje dále blíže vysvětlen pomocí .příkladů provedení, znázorněných na výkresech, na nichž značí:

obr. 1 schematický vertikální řez regeneračním zařízením k dodatečnému spalování s nejdůležitějšími periferními zařízeními potřebnými k jeho provozu;

obr. 2 dílčí zvětšení z obr. 1;

obr. 3 schematicky izometrické znázornění převáděcího prostoru zařízení k dodatečnému spalování z obr. 1;

obr. 4 schematicky izometrické znázornění otočného šoupátka zařízení k dodatečnému spalování z obr. 1;

obr. 5 půdorys spodní desky převáděcího prostoru z obr. 3;

obr. 6 půdorys horní desky převáděcího prostoru z obr. 3;

obr. 7 půdorys spodní desky otočného šoupátka z obr. 4;

obr. 8 půdorys horní desky otočného šoupátka z obr. 4;

obr. 9 půdorys otočného šoupátka zařízení k dodatečnému spalování z obr. 1;

obr. 10 a obr. 11 zařízení k dodatečnému spalování z obr. 1, avšak s jinými vedeními plynu použitého k tepelné regeneraci;

obr. 12 alternativní provedení.regeneračního zařízení kdodatečnému spalování s periferními zařízeními v souladu s obr. 1;

obr. 13 dílčí zvětšení z obr. 12;

obr. 14 a obr. 15 zařízení k dodatečnému spalování z obr. 12, avšak s jinými vedeními plynu, použitého pro tepelné dodatečné spalování;

obr. 16	třetí provedení	regeneračního	zařízení k
dodatečnému	spalování	s	nej důležitěj šími	periferními
zařízeními;

obr. 17 dílčí zvětšení z obr. 1;

Φ φ · obr. 18 a obr. 19 zařízeni k dodatečnému spalování z obr. 16, avšak s jinými vedeními plynu použitého k tepelné regeneraci.

Příklady provedení vynálezu

Regenerační zařízení k dodatečnému spalování je na obr. 1 jako celek označeno vztahovou značkou K Je třeba výslovně uvést/ že zásadní uspořádání tohoto zařízení a jeho funkce jsou - pokud nebude následně řečeno jinak - popsány v EP 0 548 630 Al nebo EP 0 719 984 A2.

Ve spodní části tělesa 2 regeneračního zařízení jL k dodatečnému spalování se nachází vstup 2 P^ro čištěný odpadní vzduch, který je přiváděn přívodním potrubím £. Tento plyn se dostává do vstupního prostoru 30 a proudí v něm axiálně, vzhledem k ose tělesa 2^, směrem vzhůru. Kompenzátory 40, které korigují různá tepelná roztažení, postupuje plyn - do otočného rozdělovače _5, který může být prostřednictvím na obr. 1 neznázorněného pohonu uváděn do plynulého nebo krokovacího otáčivého pohybu.

Otočný rozdělovač 5 vytváří podle svého úhlového nastavení spojení mezi vstupem 3. a jedním nebo více segmenty z většího počtu segmentů ve tvaru dortového řezu v rozdělovacím prostoru nacházejícím se ve střední oblasti tělesa. 2. Plyny procházejí na cestě od otočného rozdělovače 5 k různým segmentům rozdělovacího prostoru >6 přídavně otočným šoupátkem 31, které může být rovněž neznázorněným způsobem krokově pootáčeno, jako i stacionárním převáděcím prostorem 41; přesná konstrukce a funkce otočného šoupátka 31 a převáděcího prostoru 41 budou níže blíže vysvětleny.

Nad rozdělovacim prostorem 6 se ve skříni 2 nachází teplosměnný prostor 7_r který je rozdělen na příslušný počet segmentů, které komunikují s příslušnými segmenty rozdělovacího prostoru 6, ležícího vespod. Segmenty teplosměnného prostoru 7_ jsou naplněny teplosměnným materiálem.

Nad teplosměnným prostorem 2 ^{se v} nejhořejší oblasti tělesa 2 nachází spalovací komora 8^ do níž ústí hořák 9.

Po tomto zběžném pohledu na vytvoření zařízení 1 k dodatečnému spalování budou ty komponenty, které jsou v předkládaných souvislostech nejdůležitější, a totiž otočný rozdělovač _5< otočné šoupátko 31, převáděcí prostor 41, jakož i příslušná vnitřní a vnější potrubí, blíže vysvětleny.

Pro účely popisu byl přitom zvolen příklad provedení zařízení 2 dodatečnému spalování,.....u něhož je teplosměnný prostor ]_ radiálně probíhajícími dělicími stěnami rozdělen na jedenáct stejně velkých segmentů; dvě sousední dělicí' stěny svírají tedy úhel asi 32,7°. Vespod ležící rozdělovači prostor 6 je segmentován stejným způsobem, obsahuje tedy rovněž jedenáct stejně velkých segmentů, které prostřednictvím otvorů 25 (viz obr. 2) v dělicí stěně 42 mezi teplosměnným prostorem 7_ a rozdělovacim prostorem 6 komunikují s příslušnými segmenty teplosměnného prostoru Ί_·

Dělicí stěna 43 uzavírající vespod rozdělovači prostor 6 je ve střední oblasti každého segmentu opatřena otvorem 26 (viz obr. 2) . Pod těmito otvory 26 je upevněn převáděcí prostor 41 znázorněný na obr. 3. Ohledně jeho bližšího popisu je nyní třeba vzít v úvahu obr. 3, 5 a 6.

	<* ·'* 99	99	99	♦♦
11	• 4 · · · · « · · · ·	9 9 *99 9	9 9	9 9 9
	9 9 99 9 9 ·	9 9 9 9	9	9
	• · » ·	9 · '9	9	9
	999 99 99	t *	9 ·	999 9

Převáděcí prostor 41 je ohraničen horní deskou 44, spodní deskou 45 a plochou 46 válcového pláště. Horní deska 44, spodní deska 45 a plocha 46 válcového pláště jsou na obr. 3 znázorněny pouze schematicky čárkovanými obrysy, aby zůstal volný pohled dovnitř převáděcího prostoru 41.

Horní deska 44 převáděcího prostoru 41 znázorněná v půdorysu na obr. 6 je opatřena jedenácti stejně velkými průchody 47 ve tvaru dortového řezu, mezi nimiž leží páskové meziprostory 50. Každý průchod 47 komunikuje se segmentem nad ním ležícím rozdělovacího prostoru 6 přes otvor 26 v dělicí stěně 4 3. Ve středu desky 44 se nalézá kruhový otvor 27.

Naproti tomu spodní deska 45 převáděcího prostoru 41 znázorněná na obr. 5 je rozdělena na dvanáct sektorů, které svírají úhel 30°. Z těchto dvanácti sektorů je jich jedenáct opatřeno příslušným průchodem 48 ve tvaru dortového řezu, mezi nimiž leží páskové meziprostory 51... Dvanáctý- sektor 4 9 je uzavřen. Ve středu desky 45 se nalézá kruhový otvor 28.

Mezi jedenácti průchody 47 v horní desce 44 a jedenácti průchody 48 ve spodní desce 45 převáděcího prostoru 41 je nyní prostřednictvím jedenácti dělicích stěn 49 vytvořeno jedenáct segmentových spojení následujícím způsobem:

Deset z jedenácti dělicích stěn 49 probíhá v axiálním směru od páskovitých meziprostorů 50 horní desky 44 k odpovídajícím páskovitým meziprostorům 51 spodní desky 45. Dvanáctá dělicí stěna 49 probíhá od zbývajícího páskovitého meziprostorů 50 horní desky 44 až ke střednici uzavřeného sektoru 41 spodní desky 45, jak je zřejmé z obr. 3. Jelikož, jak již bylo zmíněno, svírají průchody 47 horní desky 44 větší úhel než průchody 48 spodní desky 45, neprobíhají

• * • 4 • to*	• v • 4 « 4 • to ·	• 4 to 444 • ·	99 4 « • 4 • · ·	»· • · •
• ··	• to	to to	··	toto··

dělicí stěny 49 z větší části v axiální rovině, nýbrž jsou vůči ose převáděcího prostoru 45 nastaveny šikmo.

V radiálním směru procházejí dělicí stěny 49 převáděcího prostoru 41 od jeho plochy 46 válcového pláště až ke střední trubkové tvarovce 65, která spojuje kruhový otvor 28 ve spodní desce 45 s kruhovým otvorem 27 v horní desce 44 a vytváří tak axiální průchod převáděcím prostorem 41.

Smyslem převáděcího prostoru 41 je nejen vytvořit na spodní desce 45 jedenáct průchodů 48 ve tvaru dortového řezu, které komunikují s odpovídajícími jedenácti segmenty rozdělovacího prostoru 6 teplosměnného prostoru J_, nýbrž také vytvořit uzavřenou sektorovou plochu 41, jejíž smysl bude vysvětlen spolu s následně popsaným otočným šoupátkem 31.

Otočné šoupátko 31 je znázorněno na obr. 4, 7 a 8. Skládá se z horní desky... 52, spodní desky 5_3 a plochy 54 válcového pláště. Horní deska 52, spodní deska 53, a plocha 54 válcového pláště jsou opět na . obr. 4 znázorněny pouze svými čárkovanými obrysy, aby byl umožněn pohled dovnitř otočného šoupátka 31.

Horní deska 52 šoupátka 31, znázorněná na obr. 8, obsahuje dvanáct stejně velkých průchodů 55 ve tvaru dortového řezu, které tudíž svírají úhel 30° a jsou odděleny páskovitými meziprostory 56. Ve středu obsahuje horní deska 52 kruhový otvor 57.

Spodní deska 53 otočného šoupátka 31, znázorněná na obr. 7, je rozdělena na dvanáct stejně velkých sektorů, z nichž jedenáct je opatřeno průchody 58 ve tvaru dortového řezu. Průchody 58 ve tvaru dortového řezu jsou vzájemně

« *·				99
	•	•	C	• ·	• ·
• > ·	♦	•	···	• ·	9
• ··· ·	• ·	• »	• 9 ·	•
• ·	9 ·	• ·	• ♦	•
··· ··	··	··	99

odděleny páskovitými meziprostory 59. Dvanáctý sektor 60 spodní desky 53 je uzavřen. Ve středu obsahuje spodní deska 53 otočného šoupátka 31 kruhový otvor 61.

Jak je zřejmé z obr. 4, nachází se axiálně od kruhového otvoru 57 v horní desce 52 až ke kruhovému otvoru 61 ve spodní desce 53 středová trubková tvarovka 62. Mezi trubkovou tvarovkou 62 a plochou 54 válcového pláště probíhá radiálně dvanáct dělicích stěn 63, které se rozkládají axiálně od páskovitých meziprostorů 56 horní desky 52 k páskovitým meziprostorům 59 spodní desky 53, respektive k okrajům uzavřeného sektoru 60. Tímto způsobem vznikne v otočném šoupátku 31 dvanáct segmentů, z nichž jeden je dole zakryt uzavřeným sektorem 60, a zbývajících jedenáct je shora dolů průchozích.

Trubková tvarovka 62 rotačního šoupátka 31 je spojena přes radiální otvor 64 s vnitřním prostorem segmentu, -který je dole uzavřen.

Otočný rozdělovač 5 uspořádaný pod otočným šoupátkem 31 je vytvořen o sobě známým způsobem. Podle svého úhlového nastavení vytvoří spojení mezi vstupním prostorem 30 a určitými segmenty v otočném šoupátku 31 a tím také určitými segmenty převáděcího prostoru 41, rozdělovacího prostoru 6 a teplosměnného prostoru 1_.

Mimoto spojuje určité další segmenty otočného šoupátka

31, které leží diametrálně proti prvně jmenovaným segmentům, a tím také další segmenty teplosměnného prostoru Ί_, rozdělovacího prostoru (5 a převáděcího prostoru 41 s výstupem (viz obr. 1) pro vyčištěný plyn.

Konečně vytváří otočný rozdělovač 5 přes otočné šoupátko 31 a převáděcí prostor 41 spojení mezi tím segmentem rozdělovacího prostoru 6 a tím teplosměnného prostoru 1_ se vstupem 11 proplachovacího vzduchu (viz obr. 1), který uvažováno ve smyslu otáčení otočného rozdělovače _5 předbíhá ty segmenty, které komunikují s výstupem 10.

Aby bylo možno vytvořit popsaná spojení, vykazuje otočný rozdělovač 5 různé průchody, jejichž ústí na horní čelní straně otočného rozdělovače 2 jsou schematicky znázorněna na obr. 9. Směr otáčení otočného rozdělovače je vyznačen šipkou 32 . Průchod pro čištěný odpadní vzduch je označen vztahovou značkou 33, průchod pro proplachovací vzduch vztahovou značkou 34 a průchod pro vyčištěný vzduch vztahovou značkou 35. Mezi různými průchody 33, 34, 35 zůstávají uzavřené oblasti 36, 37, 38 ve tvaru dortového řezu horní čelní plochy otočného rozdělovače 5, které svírají úhel 30°.

Střední trubková tvarovka 65 (srovnej tvarovky převáděcího prodloužena směru prostoru 41 od trubkové obr. 1 až 3) je souose která prochází v axiálním

Od ní odbočuje pod pravým úhlem další trubková která prochází radiálně rozdělovacím prostorem 6 a končí na výstupu 68. Jak znázorňuje

66,

6.

rozdělovacím prostorem tvarovka 67, a pláštěm tělesa obr. 1, je výstup 68 potrubím 69, v němž leží ventilátor 70, spojen na horní oblasti tělesa 2 .se vstupem 71, který vede do spalovací komory 2·

Od výstupu 10 pro vyčištěný plyn vede potrubí 71 přes ventilátor 7 3 ke komínu, na výkrese neznázorněnému, eventuelně ještě přes další zpracovací stanice. Od potrubí 72 odbočuje, ve směru proudění za ventilátorem 73, potrubí 74, které je spojeno se vstupem 11 proplachovacího vzduchu.

* ·

Popsané regenerační zařízení k dodatečnému spalování funguje následovně:

Pod pojmem „normální provoz se v následujícím myslí takový způsob provozu, při němž se známým způsobem potrubím £ přiváděné, znečištění odpadní plyny dodatečně spalují ve spalovací komoře 8 a po tepelné výměně v různých segmentech teplosměnného prostoru jsou výstupem 10 a potrubím 72 odváděny ke komínu. V tomto „normálním provozu se nachází otočné šoupátko 31 v takové relativní poloze pod převáděcím prostorem 41, že jeho segment, uzavřený dole sektorem 60, dolehne pod uzavřenou sektorovou plochu 49 převáděcího prostoru 41.

V této poloze nekomunikuje tedy dole uzavřený segment otočného šoupátka 31 ani axiálně dolů, ani axiálně nahoru. Přes otvor 64, vnitřní prostor . trubkové., tvarovky . 62 .. otočného - šoupátka 31, vnitřní prostor trubkové tvarovky 66 a 67 v rozdělovacím prostoru 6 neproudí tedy žádný plyn směrem ven k výstupu 68 nebo od něj.

Otočný rozdělovač 5 se otáčí pod otočným šoupátkem 31 obvyklým způsobem buď plynule nebo přerušovaně segment od segmentu, přičemž čištěný plyn je v souladu s polohou průchodu 33 v otočném rozdělovači 5 postupně veden do příslušného segmentu otočného šoupátka 31, převáděcího prostoru 41, rozdělovacího prostoru 6 a teplosměnného prostoru 1_ a do spalovací komory 8.

Tam jsou plyny známým způsobem dodatečně spalovány a pak jsou vedeny zpět třemi segmenty teplosměnného prostoru J__rrozdělovacího prostoru _6, převáděcího prostoru 41 a otočného

šoupátka 31, které komunikuji s průchodem 34 otočného rozdělovače _5. Odsud postupují vyčištěné plyny přes výstup 10, jsou nasávány ventilátorem 73 a postupují do komína.

Část vyčištěných plynů je potrubím 74 vedena zpět ke vstupu 11 proplachovacího vzduchu a odsud se zahnutým potrubím 12, které je vedeno nejprve vstupním prostorem 30 a potom středově axiálně kompenzátory 40, dostává po, na výkresech neznázorněné cestě, do toho segmentu otočného rozdělovače 5, který odpovídá proplachovacímu průchodu 34.

Tento vzduch proudí dále k segmentu převáděcího prostoru 41, rozdělovacího prostoru 6_ a teplosměnného prostoru 7_. Teplosměnný materiál obsažený v tomto segmentu teplosměnného prostoru 7_ je proudícím vyčištěným čistým vzduchem zbaven zbytků odpadního plynu, který proudí diskutovaným segmentem teplosměnného prostoru 7__r vstupuje do spalovací komory 8 a je tam znovu dodatečně. spálen.......... ......... ......

Popsaná „normální funkce” regeneračního zařízení k dodatečnému spalování se od známých zařízení k dodatečnému spalování zjevně nijak neliší. Malý rozdíl spočívá v tom, že efektivní volný průtokový průřez pro plyny se vždy trochu zmenší, když jeden z průchodů 33, 34, 35 otočného rozdělovače 5 překryje segment otočného šoupátka 31 zakrytého zavřeným sektorem 690. Protože také v tomto případě jsou průtokové průřezy ještě dostatečně velké, nedochází ke vzniku žádných dalších účinků na čištění odpadních plynů.

Pod pojmem „regenerační provoz se v následujícím rozumí takový druh provozu, v němž je - kromě dále prováděného čištění odpadních plynů - přídavně určitý segment uvnitř teplosměnného prostoru 7_ tepelně regenerován. Za tím účelem je otočné šoupátko 31 z popsané polohy, v niž je dole uzavřený segment „zaparkován pod sektorovou oblasti 41 * převáděcího prostoru 41, přesunuto pod ten otvor 48 převáděcího prostoru 41, který komunikuje s regenerovaným segmentem teplosměnného prostoru 7_.

Tento segment je nyní pro normální proudění čištěného plynu, respektive čistého plynu, vyřazen. Namísto toho je diskutovaným segmentem teplosměnného prostoru '7 nasáván ze spalovací komory 8 horký plyn a proudí přes příslušné segmenty rozdělovacího prostoru £, převáděcího prostoru 41 a déle uzavřený segment otočného šoupátka 31 do vnitřního prostoru střední trubkové tvarovky 62 otočného šoupátka 31, a odtud přes střední trubkovou tvarovku 65 převáděcího prostoru 41, trubkovou tvarovku 66 a 67 v rozdělovacím prostoru 6 k výstupu 68 plynu. Potrubím 69 jsou tyto plyny s pomocí ventilátoru 70 vedeny zpět ke vstupu 71 a tím do spalovací komory 8, kde probíhá dodatečné spalování. ............

Uvedený oběh vzduchu regenerovaným segmentem teplosměnného prostoru 7_ je prováděn tak dlouho, až jsou z teplosměnného materiálu tohoto segmentu uvolněny všechny nečistoty. Potom může být - podle přání - otočné šoupátko 31 pootočeno pod jiný průchod 48 převáděcího prostoru 41, který je přiřazen jinému regenerovanému segmentu teplosměnného prostoru £.

Takovýmto způsobem mohou být postupně vzájemně po sobě tepelně regenerovány všechny segmenty teplosměnného prostoru

7, aniž by musel být čisticí proces regeneračního zařízení £ k dodatečnému spalování přerušen; naopak probíhá tento paralelně dále, ovšem s nepatrně menším výkonem v důsledku

·' ·' · ·' toho, že segment teplosměnného prostoru 7_ procházející právě regenerací se nezúčastňuje čisticího procesu.

Když jsou všechny segmenty teplosměnného prostoru 2 tímto způsobem zbaveny nečistot, je otočné šoupátko 31 opět vrácené do své „parkovací polohy, v níž jeho segment uzavřený dole sektorem 60 stojí pod uzavřeným sektorem 41 převáděcího prostoru 41.

Směr proudění plynu, který způsobuje tepelnou regeneraci teplosměnného materiálu v teplosměnném prostoru 7_, může být oproti uspořádání znázorněnému na obr. 1 takéobrácen. Schematicky je to znázorněno na obr. 10. Zařízení 2 k dodatečnému spalování je oproti obr. 1 nezměněno. Avšak namísto toho, aby byl plyn sloužící k tepelné regeneraci nasáván přímo ze spalovací komory 2 do teplosměnného prostoru je odebírán ze spalovací komory 2 přes boční výpust 14.

Horký, plyn je.....přiváděn.....potrubím -15-,- - v němž leží regulační klapka 16 a ventilátor 17, k výstupu 68. K nastavení správné teploty je k horkému plynu opouštějícímu spalovací komoru 2 přiváděn čerstvý vzduch, který je přes další regulační klapku 18 v potrubí 18 získáván z vnější atmosféry.

Další cesta tohoto plynu od výstupu 68 je opačná k průběhu proudění, tak jak bylo shora vysvětleno s pomocí obr. 1. Proudění v segmentech teplosměnného prostoru 7_ probíhá přitom jinak než u příkladu provedení z obr. 1, a to zdola nahoru. Má to tu výhodu, že horké plyny se nejdříve dostanou do spodních oblastí teplosměnného materiálu, odvrácených od spalovací komory 2·

Tímto způsobem lze snáze a rychleji docílit v teplosměnném materiálu homogenní teplotu, potřebnou k uvolněni nečistot. Plyny, vystupující nahoře z teplosměnného prostoru které nesou nečistoty uvolněné z teplosměnného materiálu, jsou společně s odpadním plynem, který se nachází v normálním čisticím procesu, dodatečně spalovány ve spalovací komoře 8..

Zatímco u příkladů provedení znázorněných na obr. 1 a obr. 10 byl plyn sloužící k tepelné regeneraci teplosměnného materiálu ohřát ve spalovací komoře ]3, je u příkladu provedení podle obr. 11 k ohřátí tohoto plynu uspořádán zvláštní hořák 19, k němuž je potrubím 21 s pomocí ventilátoru 20 přiváděn čerstvý vzduch. Další cesta takto ohřátého plynu od výstupu 68 v regeneračním zařízení k dodatečnému spalování, které je jinak shodné s obr_; 1 a obr. 10, je ta samá jako v obr. 10.

Obr. 12 znázorňuje axiální řez druhým příkladem provedení regeneračního, zařízení .k dodatečnému spalování, které je velmi podobné zařízení podle obr. 1. Odpovídající prvky jsou proto označeny stejnými vztahovými značkami, s přidáním číslice 100.

Regenerační zařízení 101 k dodatečnému spalování podle obr. 12 se liší od zařízení podle obr. 1 pouze tím, jak je plyn používaný k tepelné regeneraci veden v oblasti otočného šoupátka 131. Zatímco u příkladu provedení podle obr. 1, jak bylo shora vysvětleno, byl ten segment otočného šoupátka 31, který byl zdola uzavřen sektorem 60, otevřen radiálně dovnitř ke středové trubkové tvarovce 62, nevzniká u příkladu provedení podle obr. 12 v tomto směru žádné spojení, jak je zřejmé zejména z dílčího zvětšení na obr. 13.

Namísto toho je diskutovaný segment otevřen radiálně směrem ven; plocha 154 válcového pláště otočného šoupátka 131 vykazuje tedy na tomto místě otvor 121. Otočné šoupátko 31 je obklopeno prstencovým kanálem 122, který je pevně spojen s tělesem 102, respektive dělicí deskou 143 na spodní straně rozdělovacího prostoru 106. Trubková tvarovka 167 spojuje prstencový kanál ' 122 s výstupem 168 plynu na vnější straně tělesa 102.

Tato konstrukční změna vede k nepatrné modifikaci průběhu proudění horkého vzduchu používaného k tepelné regeneraci. U uspořádání periferních zařízení podle obr. 12, které odpovídá obr. 1, proudí tento plyn ze zdola uzavřeného segmentu otočného šoupátka 31 radiálně ven do prstencového kanálu 122 a odtud přes trubkovou tvarovku 167 a výstup 168 plynu již shora popsaným způsobem k potrubí 169 a přes ventilátor 170 ke vstupu 171 plynu..

Toto vedení plynu může být u zařízení 101 k dodatečnému spalování podle obr. 12 tím samým způsobem obráceno, jak bylo znázorněno na obr. 10 pro nejprve popsaný příklad provedení zařízení _1 k dodatečnému spalování. Tato situace je znázorněna na obr. 14.

Samozřejmě může být také u zařízení k dodatečnému spalování, podobně jako u shora diskutovaného obr. 11, odebírán vzduch používaný k tepelné regeneraci přímo z vnější atmosféry a přiváděn přes ventilátor 120 a hořák 119 k výstupu 168. Tato situace je znázorněna na obr. 15.

Na obr. 16 a 17 je znázorněn třetí příklad provedení tepelného zařízení k dodatečnému spalování, který opět vykazuje velkou podobnost s příkladem provedení podle obr. 1.

• · ··’

Odpovídající prvky jsou tudíž označeny stejnými vztahovými značkami, pouze s přidáním číslice 200.

Opět je jediným rozdílem vedení plynu používaného k tepelné regeneraci v oblasti otočného šoupátka 131. Zatímco v nejprve popsaném příkladu provedení vnitřní prostor střední trubkové tvarovky 62 otočného šoupátka 31 komunikoval s nad ní ležící trubkovou tvarovkou 65 převáděcího prostoru 41, je u příkladu provedení podle obr. 16 a 17 střední trubková tvarovka 262 otočného šoupátka 231 shora uzavřena a zdola otevřena. Komunikuje zde s potrubím 229, které probíhá souose k tělesu 2_ a částečně také souose k proplachovacímu potrubí 212 skrz kompenzátory 240 až ke spodní straně tělesa 202. Tam odbočuje pod pravým úhlem potrubí 267, které vede radiálně ven k výstupu 268 plynu.

Výstup plynu 268 je stejným způsobem jako na obr. 1 a 12 spojen přes ventilátor 270, který leží v potrubí 269,s horním vstupem 271 tepelného zařízení 201 k dodatečnému spalování.

Obr. 18 znázorňuje vedení plynu používaného k tepelné regeneraci v souladu se shora popsanými obr. 10 a 14; obr. 19 znázorňuje použití vzduchu odebíraného z venkovní atmosféry a ohřívaného ve zvláštním hořáku 219, v souladu s obr. 11 a 15, na což je poukazováno.

Claims

1. Regenerační zařízení k dodatečnému spalování, které ve svém tělese shora dolů obsahuje:

a) spalovací komoru;

c) otočný rozdělovač, který v souladu se svým úhlovým nastavením vytváří;

cb) spojení mezi.nejméně druhým segmentem ......- ·-·teplosměnného prostoru a výstupem pro vyčištěný plyn;

přičemž je uspořádáno zařízení k tepelné regeneraci teplosměnného materiálu, s nímž může být horký, čistý plyn tak dlouho veden zvolenými segmenty teplosměnného prostoru, až se nečistoty uložené na teplosměnném materiálu z něho uvolní, vyznačující se tím, že zařízení k tepelné regeneraci obsahuje:

d) otočné šoupátko (31; 131; 231), které je uspořádáno nad otočným rozdělovačem (5; 105; 205) a obsahuje segmenty oddělené dělicími stěnami (63), přičemž da) nejméně jeden ze segmentů otočného šoupátka (31; 131;231) je nahoře otevřený a směrem k otočnému rozdělovači (5; 105; 205;) je zavřený a je spojený s výstupem (68; 168; 268), zatímco db) ostatní segmenty otočného šoupátka (31; 131;

231) jsou nahoře i dole otevřené;

e) poháněči zařízení, s nímž může být otočné šoupátko (31; 131; 231) pod teplosměnným prostorem (7; 107; 207) tak otáčeno, že jeho dole uzavřený segment může být libovolně uveden do komunikace s každým segmentem teplosměnného prostoru (7; 107; 207) .

2. Regenerační zařízení k dodatečnému spalování podle nároku 1, u něhož je teplosměnný prostor rozdělen do n segmentů, vyznačující se tím, že

a) otočné šoupátko (31; 131; 231) je rozděleno na (n+1) segmentů, z nichž n je nahoře a dole otevřeno a jeden je nahoře otevřen a dole uzavřen;

b) v průtočné cestě mezi otočným šoupátkem (31; 131;

231) a teplosměnným prostorem (7; 107; 207) je uspořádán převáděcí prostor (41; 141; 241), který ba) je na své horní straně rozdělen do n sektorů, které svírají úhel 360°/n a vykazují průchozí otvor (47), který komunikuje s jedním z n segmentů teplosměnného prostoru (7; 107; 207);

bb) je na své spodní straně rozdělen do (n+1) sektorů, které svírají úhel 360°/n+l, přičemž n těchto sektorů vykazuje průchozí otvor (48), který po úhlovém nastaveni otočného šoupátka (31;131; 231) může komunikovat s každým z těchto (n+1) segmentů, zatímco jeden sektor je uzavřen a při určitém úhlovém nastavení otočného šoupátka (31; 131; 231) nad ním stojí dole uzavřený segment;

bc) vykazuje n dělicích stěn (49), které probíhají částečně šikmo z horní strany ke spodní straně převáděného prostoru (41; 141; 241) tak, že tento je rozdělen na n segmentů, které na horní a spodní straně vykazují průchozí otvor (47, 48), přičemž nejméně jeden z těchto segmentů je na své spodní straně alespoň částečně ohraničen uzavřeným sektorem.

3. Regenerační .zařízení k dodatečnému spalování podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že otočné šoupátko (31; 231) obsahuje střední trubkovou tvarovku (62; 262), jejíž vnitřní prostor nad otvorem (64) v ploše pláště komunikuje s dole uzavřeným segmentem otočného šoupátka (31; 231).

4. Regenerační zařízení k dodatečnému spalování podle nároku 3, vyznačující se tím, že střední trubková tvarovka (65) otočného šoupátka (31) je dole uzavřená a nahoře je spojena se souosou střední trubkovou tvarovkou (66) prvku (41) ležícího nad ní, který komunikuje s výstupem (68).

5. Regenerační zařízení k dodatečnému spalování podle nároku 3, vyznačující se tím, že střední ·· 'φφ ·»·. φφ φ φ φ φ φι φφ • φ ·♦· ·· φ · « · · Φ·/, Φ • φ φ · φ φ·· • · · φ · ·. φφφφ trubková tvarovka (265) otočného šoupátka (231) je nahoře uzavřená a dole je spojena se souosou střední trubkovou tvarovkou (266) prvku (205) ležícího pod ní, který komunikuje s výstupem (268).

6. Regenerační zařízení k dodatečnému spalování podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že dole uzavřený segment otočného šoupátka (131) vykazuje v ploše pláště otvor (121), přes nějž komunikuje se stacionárním prstencovým kanálem (122) zmíněné šoupátko obklopujícím, který je spojen s výstupem (168).