DE1245544B

DE1245544B - Vorrichtung zur Kuehlung der Wirbelschicht in Roestoefen mit natuerlichem Kuehlmittelumlauf

Info

Publication number: DE1245544B
Application number: DE1966G0048899
Authority: DE
Inventors: Izrail Lvovic
Original assignee: GI PROEKT ZD OV OSNOVNOI KHIM
Current assignee: GI PROEKT ZD OV OSNOVNOI KHIM
Priority date: 1966-12-08
Filing date: 1966-12-30
Publication date: 1967-07-27

Description

Vorrichtung zur Kühlung der Wirbelschicht in Röstöfen mit natürlichem Kühlmittelumlauf Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung mit natürlichem (selbsttätigem) Kühlmittelumlauf zur Kühlung der Wirbelschicht in Röstöfen, um mittels Aufnahme der Überschußwärme durch Umlaufwasser oder -dampf die erforderliche Rösttemperatur aufrechtzuerhalten.
Es sind Kühlvorrichtungen mit natürlichem Kühlmittelumlauf zur Kühlung der Ofenwirbelschicht bekannt. die aus geradlinigen, senkrecht oder leicht geneigt angeordneten Rohren bestehen, wobei die Rohre am ganzen Ofenumfang in Form einer ununterbrochenen Kühlschirmwand mit Sammlern angeordnet sind und letztere sich innerhalb des Ofenmauerwerks befinden. Es gibt auch Vorrichtungen, die Rohrschlangen enthalten, bei denen die Zirkulation des Kühlmittels erzwungen wird.
Der Hauptnachteil der bekannten Vorrichtungen besteht darin, daß bei natürlichem Umlauf die senkrechten, vor Erhitzung schützenden Kühlflächen den Ofen unzugänglich machen. Das Auswechseln beschädigter Rohre und im Mauerwerk befindlicher Sammler erfordert ein langwieriges Abkühlen des Ofens, um die entsprechenden Teile freilegen zu können. Außerdem ist zur Erhöhung der Betriebssicherheit ein harter, auf den Rohren aufgeschweißter Überzug oder eine. andere Sicherung, z. B. eine Panzerung, erforderlich.
Beim Zwangsumlauf sind teure Pumpen mit Einrichtungen zum selbsttätigen Umschalten erforderlich. Außerdem wird ständig Strom verbraucht, und bei Unterbrechung des Umlaufs brennen die Rohre durch.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung"wenigstens die erwähnten Nachteile zu beseitigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung mit natürlichem Umlauf des Kühlmittels (Wasser oder Dampf) zur Kühlung der Ofenwirbelschicht zu schaffen, die kompakt und betriebssicher ist, leicht in den Ofen eingebaut oder aus diesem herausgenommen werden kann, den Zugang zum Ofenrost nicht verhindert und aus üblichem Kohlenstoff enthaltendem Stahl bei Wasserkühlung bzw. aus hitzefestem nickelfreiem Stahl bei Erzeugung von überhitztem Dampf bestehen kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Kühlvorrichtung für Wirbelschichten - in Röstöfen, bei der das Kühlmittel (Wasser oder Dampf) natürlich (selbsttätig) umläuft und die am Röstofenumfang angeordnete, vor Erhitzung schützende, rohrförmige Kühleinrichtungen sowie Ein- und Austrittssammler für Rohrgruppen besitzt, erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die in der senkrechten Ebene an- geordneten Kühlrohre krummlinig, vorzugsweise V-förmig, mit schrägliegenden Abschnitten, gebogen sind, die natürlichen Umlauf des Kühlmittels sicherstellen.
Die Vorrichtung enthält vorzugsweise V-förmige Rohre mit einem Neigungswinkel zur Horizontalen von mindestens 150; aus mehreren Rohren sind flache senkrechte Blöcke gebildet, die zu kompakten Rohrbündeln vereinigt sind. Letztere können in die Öffnungen im Ofenfutter eingesetzt werden.
Bei Verwendung der Erfindung werden Herstellung und Montage der Kühlvorrichtung verbilligt sowie die Herstellung aus üblichen Kohlenstoffstählen bei Verdampfungskühlung oder legierten Stählen bei Erzeugung von überhitztem Dampf ermöglicht. Die Vorrichtung ist gegenüber dem Bekannten äußerst betriebssicher, gewährleistet konstante gleichmäßige Kühlung der Wirbelschicht, ist kompakt und rentabel, erübrigt gegenüber den Kühlvorrichtungen mit Zwangskühlung die Verwendung von Sonderpumpen und erfordert keinen konstanten Stromverbrauch.
Nachstehend wird eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Vorrichtung an Hand der Beschreibung und der Zeichnungen erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Kühlvorrichtung für Röstofen-Wfrbelschichten mit natürlichem Umlaufsystem. Hierbei ist links eine Bauform dargestellt, bei der Fall- und Steigrohre über zwischengeschaltete Sammler an die Rohrbündel angeschlossen sind. Die rechte Seite zeigt eine Bauform mit direkter Verbindung dieser Rohre mit den Rohrbündeln. Außerdem ist die Dampfstromrichtung für den Fall angegeben, wenn das Rohrbündel als Dampfüberhitzer verwendet wird, F i g. 2 den Grundriß der Vorrichtung nach F i g. 1 mit natürlichem Umlaufsystem bei Verdampfungskühlung, Fig.3 einen Schnitt durch den Rohrblock mit Ein- und Austrittssammler, der in ein Metallgehäuse eingebaut ist, das wiederum in die Öffnung des Ofenfutters eingesetzt ist, F i g. 4 eine Seitenansicht der Verbindung einzelner Blöcke zu einem gemeinsamen Rohrbündel mit Hilfe des Ein- und des Austrittssammlers, Fig.5 den Grundriß des aus mehreren Blöcken bestehenden Rohrbündels.
Die Kühlvorrichtung für die Röstofen-Wirbelschicht besitzt das Kühlrohrbündell (Fig. 1, 2, 3, 4, 5), das aus einem Block mit V-förmigen Rohren 2, Eintrittssammler3 und Austrittssammler4 besteht.
Bei der Bauform mit zwischengeschalteten Sammlern ist ein gemeinsamer Eintrittssammler 5 und ein gemeinsamer Austrittssamruler 6 vorgesehen.
Das natürliche Umlaufsystem wird von dem Behärter 7 über die FallrohreS und die SteigrohreS gespeist. Die Kühlrohrbündel 1 werden in Öffnungen des Ofens 10 mit Hilfe von Metallgehäusenll, die mit hitzefestem Beton ausgegossen sind, eingebaut, wobei die Metallgehäuse 11 wiederum im Rahmen 12 eingesetzt werden, - die im Körper des Ofens 10 vorgesehen sind. Zur Erzeugung von überhitztem Dampf wird Sattdampf über die Rohrleitung 13 zugeführt und über die Rohrleitung 14 abgeführt.
Die Flansche des Metallgehäuses 11 und des Rahmens 12 werden z. B. mittels Schrauben verbunden.
Die Kühlrohrbündel 1 werden entsprechend der Höhenlage der Wirbelschicht 15 im Bereich ihrer Dicke eingebaut.
Der bei Verdampfungskühlung in der Wirbelschicht des Röstofens 10 entstehende intensive Wärmestrom ruft in den V-förmigen Rohren 2 einen starken natürlichen Umlauf hervor, da sich eine große Menge von Dampfblasen bildet und da eine entsprechende Differenz der spezifischen Gewichte der Flüssigkeitssäulen an den Ein- und Austrittsleitungen auftreten.
Wenn die Kühlvorrichtung als Dampfüberhitzer verwendet wird, dient Sattdampf als Kühlmittel.
Der Sattdampf kommt aus dem Behälter 7, wird iiber die Rohrleitung 13 in die Vorrichtung geleitet und verläßt diese als überhitzter Dampf über die Rohrleitung 14. Hierbei kann die Vorrichtung wie bei der Verdampfungskühlung in Betrieb genommen werden, oder sie kann durch eine Fremddampfquelle gespeist werden. In beiden Fällen werden in den Umlaufleitungen 8, 9, 13 und 14 Absperrorgane vorgesehen.
Im Ofen können gleichzeitig Verdampfungs- und Oberhitzungsrohrbündel eingebaut werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Kühlvorrichtung für Wirbelschichten in Röstöfen, bei der das Kühlmittel (Wasser oder Dampf) natürlich (selbsttätig) umläuft und die am Röstofenumfang angeordnete, vor Erhitzung schützende, rohrförmige Kühleinrichtungen sowie Ein- und Austrittssammler für Rohrgruppen besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die in der senkrechten Ebene angeordneten Kühlrohre (2) krummlinig, vorzugsweise V-förmig, mit schrägliegenden Abschnitten gebogen sind, die natürlichen Umlauf sicherstellen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die V-förmigen Rohre (2) einen Neigungswinkel zur Horizontalen von mindestens 150 besitzen und daß mehrere Rohre (2) zu flachen senkrechten Blöcken zusammengefaßt sind, die Blöcke aber verhältnismäßig kompakte Rohrbündel (1) bilden, die in die Öffnungen im Futter des Ofens (10) einsetzbar sind.