DE1243162B

DE1243162B - Ammoniak-Verbrennungsofen

Info

Publication number: DE1243162B
Application number: DEP33236A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hermann Ulich; Dr-Ing Georg Weiss
Original assignee: Pintsch Bamag AG
Current assignee: Pintsch Bamag AG
Priority date: 1963-12-19
Filing date: 1963-12-19
Publication date: 1967-06-29

Description

Ammoniak-Verbrennungsofen Die Erfindung bezieht sich auf einen Ammoniak-Verbrennungsofen mit einer Einrichtung zur Abhitzeausnutzung, wobei unterhalb des Katalysatornetzes an das Umlaufsystem eines Kessels angeschlossene, in einem runden Abgasschacht untergebrachte Wärmeaustauschrohre angeordnet sind.
Bei einem bekannten Ammoniak-Verbrennungsofen sind die Wärmeaustauschrohre in Form von flächigen, übereinandergeschichteten Spiralen angeordnet. Der Nachteil dieser Ausbildung besteht darin, daß die Spiralen außerordentlich schwer herstellbar sind, denn einerseits verändert sich die Krümmung der Rohre in radialer Richtung, und andererseits kehrt sich die Krümmung im Zentrum der Spirale sogar um. Gerade die Fertigung des zentralen Teils der Spirale ist mit besonderen Schwierigkeiten verbunden. Hinzu kommt, daß bei Reparaturen der Spiralen im allgemeinen mehrere andere Spiralen entfernt und nach der Reparatur wieder eingesetzt werden müssen, da man nicht von der Seite an die zu reparierenden Stellen herankommen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wärmeaustauschrohre schraubenlinienförmig zu Zylindern mit vertikaler Achse gewickelt sind und, ineinandergesetzt, Heizflächenbündel bilden.
Die schraubenlinienförmig gewickelten Rohre lassen sich sehr leicht herstellen, da sich der Krümmungsgrad und die Krümmungsrichtung bei einem Rohr nicht ändert. Auch lassen sich die zylinderförmig ausgebildeten Rohrstücke relativ bequem nach oben ausbauen, so daß Reparaturen im allgemeinen leichter als bei dem bekannten Gegenstand durchführbar sind.
Erfindungsgemäß ist es zweckmäßig, wenn die zylinderförmigen Heizflächenbündel jeweils aus ein oder mehreren parallelen Rohrsträngen gebildet werden, wobei insbesondere die zu je zwei benachbarten Zylindern gehörenden Rohrschlangen hintereinander geschaltet sind.
Eine Weiterentwicklung der Erfindung besteht darin, daß Verdampfer- und überhitzer-Heizflächen zu einem Paket zusammengefaßt sind, derart, daß von der Gesamtzahl der zu diesem Paket gehörenden Rohrschlangenzylindem eine gewisse Anzahl als Überhitzer, der Rest als Verdampfer verwendet wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung .dargestellt, und zwar veranschaulicht F i g.1 die Gesamtanordnung eines Ammoniak-Verbrennungsofens, F i g. 2 ein Rohrbündel in vergrößertem Maßstab. Das Gas tritt bei 1 in den Ofen ein, am Katalysatornetz 2 reagiert es unter Wärmeentwicklung, durchströmt dann einen Abgasschacht 3, in dem es seine Reaktionswärme an die Heizflächen eines überhitzers 4, eines Verdampfers 5 und eines Vorwärmers 6 abgibt. Bei 7 verläßt es die Apparatur. Das wärmeaufnehmende Medium wird mit Hilfe von Eintrittssammlern 8, 9 und 10 auf die die parallelen Rohrstränge bildenden Rohrzylinder verteilt und in den Austrittssammlern 11, 12 und 13 wieder zusammengefaßt. Zwei benachbarte Rohrzylinder sind jeweils zu einem Strang zusammengefaßt. Diese Anordnung ist in der F i g. 2 nochmals verdeutlicht. Bei 17 ist die Rohrschlange mit dem zugehörigen Eintrittssammler verbunden. Hier wird das wärmeaufnehmende Medium dem äußeren Rohrzylinder 14 zugeführt, den es von unten nach oben durchfließt. An der Stelle 16 erfolgt die Überleitung zu dem inneren Rohrzylinder 15, den es von oben nach unten durchfließt und an der Stelle 18 verläßt, um dem zugehörigen Austrittssammler zugeleitet zu werden. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Sammler in einer Ebene liegen können und daß es nicht erforderlich ist, zwischen einem der Sammler und dem abgewendeten Ende der Rohrzylinder Verbindungsrohre anzuordnen, die andere Rohrzylinder überqueren und dadurch deren Ausbau behindern würden. Bei der gezeigten Anordnung ist es möglich, etwa im Fall eines Schadens die beiden Rohrzylinder 14 und 15 gemeinsam oder auch einzeln auszubauen, wozu lediglich die Trennung der Verbindungsleitungen bei 17 und 18 bzw. 16 erforderlich ist. Sämtliche anderen Rohrzylinder können an ihrem Platz im Bündel bleiben, und ihre Verbindungszuleitungen zu den Sammlern brauchen nicht gelöst zu werden. Ferner ist es möglich, daß ein solcher Rohrzylinder nicht aus einem, sondern aus zwei oder mehreren Rohrsträngen gebildet wird, die in der Art eines zwei- oder mehrgängigen Schraubengewindes gewickelt sind. Das kann in solchen Fällen erforderlich sein, in denen aus Gründen der Zirkulationsverhältnisse des wärmeaufnehmenden Mediums die Zahl der parallelen Rohrstränge größer sein müßte als die Zahl der vorhandenen einzelnen bzw. doppelten Rohrzylinder. Weiterhin ist es möglich, solche Rohrzylinder in einem Strang hintereinander zu schalten, etwa außen- und innenliegende, um auf diese Weise Rohrstränge von gleicher Länge und damit etwa gleicher Wärmebelastung zu erhalten.
Bei den beschriebenen Ausbildungsformen bildeten die Rohrzylinder von Vorwärmer, Verdampfer und überhitzer getrennte Wärmeaustauschpakete, wie es vorteilhaft ist, wenn diese Pakete etwa annähernd gleiche Größe haben. Druck und überhitzungstemperatur des zu erzeugenden Dampfes sowie Speisewassereintrittstemperatur können jedoch fallweise in solchem Verhältnis zueinanderstehen, daß einzelne Heizflächenpakete zu klein werden und es nicht sinnvoll ist, sie als selbständige Pakete auszuführen. Es wird dann in vorteilhafter Weise Raum gespart, wenn solche Pakete zusammengefaßt werden, etwa Verdampfer und überbitter oder Verdampfer und Vorwärmer.

Claims

Patentansprüche: 1. Ammoniak-Verbrennungsofen mit einer Einrichtung zur Abhitzeausnutzung, wobei unterhalb des Katalysatornetzes an das Umlaufsystem eines Kessels angeschlossene, in einem runden Abgasschacht untergebrachte Wärmeaustauschrohre angeordnet sind, dadurch gekennzeichn e t, daß letztere schraubenlinienförmig zu Zylindern (14) mit vertikaler Achse gewickelt sind und, ineinandergesetzt, Heizflächenbündel bilden.
2. Ammoniak-Verbrennungsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylinderförmigen Heizflächenbündel jeweils aus ein oder mehreren parallelen Rohrsträngen (14, 15) gebildet werden.
3. Ammoniak-Verbrennungsofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu je zwei benachbarten Zylindern gehörenden Rohrschlangen hintereinandergeschaltet sind.
4. Ammoniak-Verbrennungsofen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Verdampfer- und tlberhitzer-Heizflächen zu einem Paket zusammengefaßt sind, derart, da$ von der Gesamtzahl der zu diesem Paket gehörenden Rohrschlangenzylinder eine gewisse Anzahl als überhitzer, der Rest als Verdampfer verwendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 752 205, 950 547, 612 594; deutsche Auslegeschrift Nr. 1130 418; USA.-Patentschrift Nr. 1696 892.