DE1083290B - Vorrichtung zur Waermegewinnung aus heissen Konverterabgasen, bestehend aus einem Dampfkessel mit senkrechten, von Wasser umspuelten und von den Abgasen durchstroemten Rauchrohren - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Wärmegewinnung aus heißen Konverterabgasen, bestehend aus einem Dampfkessel mit senkrechten, von Wasser umspülten und von den Abgasen durchströmten Rauchrohren DieErfindung betrifft eineVorrichtung zurWärmegewinnung aus heißen Konverterabgasen, bestehend aus einem Dampfkessel mit senkrechten, von Wasser umspülten und von den Abgasen durchstrÖmten Rauchrohren. Vorrichtungen dieser Gattung sind bekannt, und zwar werden dabei die Flammengase des Konverters durch eine Haube den Rauchrohren des Dampfkessels zugeleitet, die in Verbindung mit Hochspannungselektroden als elektrische Gasreiniger ausgebildet sind. Auf diese Weise erfolgt nicht nur eine Reinigung des Gases von Schwebeteilchen, sondern die dem Gas innewohnende Wärme wird auch noch zur Erzeugung von Dampf verwendet. Da jedoch der Betrieb von Konvertern nicht durchgehend erfolgt, unterliegen die bekannten Vorrichtungen sehr unterschiedlichen Wärmedehnungen, die sich auf das gesamte Kesselbauwerk auswirken und dessen Lebensdauer herabsetzen.
• Es sind auch schon Abgaskamine für Konverter bekanntgeworden, die mit doppelten Wandungen versehen sind. Der auf diese Weise gebildete ringförmige Hohlraum enthält eine Wasserfüllung, die durch den Wärmeinhalt des durch den Kamin strömenden Ab- gases verdampft werden soll. Bei großen Kamindurchmessern ist jedoch der Wärmeübergang vom Gas durch die innere Wandung des ringförmigen Kessels zur Wasserfüllung nur schlecht, da nicht alle Strömungsfäden des Gases an die Kaminwandung heranführen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zur Verwendung bei Konvertern, Elektroöfen und sonstigen Schmelzöfen zu schaffen, bei der die unvermeidlich auftretenden Wärmespannungen sich nicht in ungünstiger Weise auswirken können und die Möglichkeit geboten ist, den mitgeführten Wärmeinhalt des strömenden Abgases auch in großen Strömungsquerschnitten vollständig zu erfassen. Die Lösung geschieht nach der Erfindung dadurch, daß der Dampfkessel im Innern eines Kamins derart frei hängend angeordnet ist, daß zwischen Dampfkessel-Außenwand und Kamin-Innenwand ein Ringraum verbleibt. Auf diese Weise wird das Gas an allen Stellen des Kaminquerschnittes gleichmäßig an die vorhandenen Heizflächen herangeführt, und es finden ein schneller Wärmeübergang und eine gute Verdampfung statt. Die gesamte Oberfläche des Kessels dient als Heizfläche so daß sich ein sehr hoher Wirkungsgrad des Kessels ergibt. Der Dampfkessel hängt wie eine Traube im Innern des Abgaskamins, wodurch dieser von den im Kessel auftretenden Wärmespannungen nicht beeinträchtigt werden kann.
• Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Dampfkessel an einem außerhalb des Kamins befindlichen Festpunkt aufgehängt ist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß der Dampfkessel im Innern des Kamins völlig unabhängig von dessen Wandungen bleibt, so daß Kamin und Kessel ohne Gefahr Relativbewegungen zueinander auf Grund unterschiedlicher Wärmespannungen ausführen können. Die Aufhängung des Kessels kann im Kamin auf besonders einfache Weise erfolgen, wenn nach der Erfindung die Dampfleitung zum Aufhängen des Kessels dient.
• Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der oben durch einen Deckel verschlossene Kamin durch eine von einem über dem Kessel im Kamin gebildeten Sammelraum abzweigende Gasleitung mit einem weiteren Kamin verbunden ist, in dem ebenfalls ein Dampfkessel frei hängend angeordnet ist, durch dessen Rauchrohre die Abgase von oben nach unten hindurchströmen. Diese Ausbildungsweise ist besonders vorteilhaft, da hierdurch bei etwa gleich großer Dampfleistung nur die halbe Rohrlänge je Kessel vorgesehen zu werden braucht, wodurch zu große Rohrausdehnungen vermieden werden.
• Infolge der erfindungsgemäßen Anordnung des Dampfkessels im Innern des Kamins läßt sich auch die Reinigung der Rauchrohre wesentlich erleichtern. Nach der Erfindung sind zu diesem Zweck in dem Kamindeckel senkrecht über den Rauchrohren verschließbare Öffnungen angebracht. Im Hinblick auf die leichte Durchführung von Instandsetzungsarbeiten kann nach der Erfindung der Kessel mit dem Deckel aus dem Kamin nach oben herausnehmbar eingerichtet sein. Weitere E inzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, welches in der Zeichnung- dargestellt ist. Die Abbildung, zeigt in schematischer Wiedergabe zwei gegenläufig geführte Abgaskamine mit darin aufgehängten Rauchrohrkesseln.
• Der Abhitzekessel 1 besteht aus einem von einem Mantel 2 umschlossenen Bündel von Rauchrohren 3, deren Längsachsen parallel zu der des Abgaskamins 4 verlaufen. Der Dampfkessel 1 hängt für sich völlig frei im Raum und kann sich unabhängig vom Kamin 4 ungehindert ausdehnen. Er ist im oberen Teil des Abgaskamins 4 so angeordnet, daß über ihm ein Sammelraum 5 für die das Röhrenbündel verlassenden Abgase verbleibt, von dem aus dann die Gase zur weiteren Behandlung in einer Gasreinigungsanlage seitlich in einen zweiten, senkrecht nach unten führenden Kamin abgeleitet werden, in dem ein zweiter Kessel vorgesehen werden kann. Wenn die Abgase nach Abgabe ihrer Wärme ungereinigt in die Luft entweichen sollen, wird der Sammelraum 5 oben offen, ohne Deckel 6, ausgeführt, und der seitliche Stutzen entfällt.
• Die Heizrohre 3 sind einzeln unten und oben in einem Rohrboden befestigt. Zwischen beiden Rohrböden umschließt der Mantel 2 den Wasser- und Dampfraum des Kessels. Dadurch und durch die hängende Anordnung wird der Kessel in allen seinen Teilen, die einer Längsausdehnung unterliegen, einerseits von heißem Gas und andererseits von Wasser bzw. Dampf berührt. Dies ist von Vorteil, weil so die zwischen Blaszeit und Pause beim Konverterbetrieb eintretenden Spannungswechsel von den Wandungen besser aufgenommen werden können. Der Dampfraum 7 im oberen Kesselteil hat im Scheitelpunkt des oberen Bodens einen Dampfausgang in Form einer Dampfleitung 10, die senkrecht nach oben durch den Kamindeckel 6 führt. Diese Leitung sitzt außerhalb des Kamins an einem Festpunkt 11. Die relativen Längenausdehnungen des Kamins 4, die sich zwischen dem Festpunkt 11 und dem Kamindeckel 6 auswirken, werden in einer Stopfbüchse 12 ausgeglichen. Dieser Ausgleich kann jedoch auch durch einen Wasserverschluß zwischen Deckel 6 und Kaminmantel erreicht werden, wobei dann der Deckel mit dem Dampfrohr 10 fest verbunden sein inüßte.
• Der Kessel ist nach oben mit dem Kamindeckel herausziehbar, und eine notwendig werdende Reparatur oder große Reinigung kann leicht durchgeführt werden. Falls die Heizrohre 3 allein einer Reinigung bedürfen, kann diese leicht in den Betriebspausen durch schnell zu öffnende Einzelklappen 8 in dem Deckel 6 erfolgen, durch die die Rohre von oben aus durchgebürstet oder durchgeblasen werden. Der Wasserstandsanzeiger läßt sich seitlich durch einen Schlitz mit Gleitverschluß so anordnen, daß er gut sichtbar und ablesbar ist.
• Während des Betriebes steigt das Gas im Abgaskamin 4 vorzugsweise grob vorgereinigt, nach oben, entweder infolge seines Auftriebes oder durch Gebläse bewegt. Es tritt unten in die Heizrohre 3 ein und oben in den Sammelraum 5 aus. Gleichzeitig wird auch der Mantel 2 des Kessels 1 durch die im Ringraum 13 aufsteigenden Gase umspült. Es werden so Mantel und Rohre gleichmäßig beheizt, und damit sind auch die Ausdehnungen gleich. Aus dem Sammelraum 5 bewegen sich die Gase in den zweiten Gaskanal, in dem\ein zweiter Kessel angeordnet ist. Der entwickelte Dampf strömt aus dem Sammelraum 7 durch die Leitung 10 in das Dampfrohrnetz ab.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur Wärmegewinnung aus heißen Konverterabgasen, bestehend aus einem Dampfkessel mit senkrechten, von Wasser umspülten und von den Abgasen durchströmten Rauchrohren, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfkessel (1) im Innern eines Kamins (4) derart frei hängend angeordnet ist, daß zwischen Dampfkessel-Außenwand und Kamin-Innenwand ein Ringraum (13) verbleibt.
2. 2. Vorrichtung -nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfkessel (1) an einem außerhalb des Kamins (4) befindlichen Festpunkt (11) aufgehängt ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfkessel (1)' nahe dem oberen Ende des Kamins (4) angeordnet ist, so daß über dem Kessel ein Gassammelraum (5) verbleibt. 4. Vorrichtung ngch Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oben durch einen Deckel (6) verschlossene Kamin (4) durch eine von dem Sammelraum (5) abzweigende Gasleitung mit einem weiteren Kamin verbunden ist, in dem ebenfalls ein Dampfkessel frei hängend angeordnet ist, durch dessen Rauchrohre die Abgase von oben nach unten hindurchströmen. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kamindeckel (6) senkrecht über den Rauchrohren (3) verschließbare Öffnungen (8) zum Reinigen der Rauchrohre angebracht sind. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfleitung (10) zum Aufhängen des Dampfkessels (1) dient. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfleitung_ (10) mittels -einer Stopfbüchse (12) durch den Kamindeckel (6) hindurchgeführt ist. 8. Vorrichtung nach Anspruch,1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Stopfbüchse ein Wasserverschluß vorgesehen ist. - 9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kessel (1) mit dein Deckel (6) aus dem Kamin (4) nach oben herausnehmbar eingerichtet ist. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstandsanzeiger des Kessels (1) durch einen Schlitz Inft.Gleitverschluß aus dem Kamih (4) herausgeführt ist. In Betracht gezogene, Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr, 359 784, 931597, 356425.