DE1301832B

DE1301832B - Anlage mit Zwangsumlaufkessel

Info

Publication number: DE1301832B
Application number: DEK62308A
Authority: DE
Inventors: Sander Wolfgang
Original assignee: KONUS KESSEL WAERMETECH
Current assignee: KONUS KESSEL WAERMETECH
Priority date: 1967-05-17
Filing date: 1967-05-17
Publication date: 1969-08-28
Also published as: BE714906A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage mit Zwangsumlaufkessel für die Erwärmung von gegen Überhitzung zu schützenden Wärmeübertragungsflüssigkeiten, wie öl, mit einer elektrischen Pumpeinrichtung für den Zwangsumlauf der Wärmeübertragungsflüssigkeit, einem Kesselgehäuse, einem in diesem angeordneten, die Flüssigkeit führenden Rohrschlangensystem und einem Rauchgasabzug zur Abführung der Rauchgase aus dem Zwangsumlaufkessel.
Bei den bekannten Zwangsumlaufkesseln zur Erwärmung von gegen Erhitzung zu schützenden Wärmeübertragungsflüssigkeiten wird die Wärmeübertragungsflüssigkeit innerhalb eines geschlossenen Rohrschlangensystems durch eine elektrische Pumpeinrichtung umgewälzt. Zur Erwärmung der Wärmeübertragungsflüssigkeiten dienen am Kessel angeordnete Brenner für zumeist gasförmige oder flüssige Brennstoffe. Ein Rauchgasabzug sorgt für die Abführung der Rauchgase aus dem Kessel.
Die vorliegende Erfindung will die Zwangsumlaufkessel der eingangs umrissenen Art so ausbilden, daß auch feste Brennstoffe zur Erwärmung der Wärmeübertragungsflüssigkeit herangezogen werden können.
Eine Verbrennung von festen Brennstoffen in dem Umlaufkessel der beschriebenen Art ist jedoch mit Schwierigkeiten verbunden, da sich die Verbrennung von festen Brennstoffen nicht so genau wie die von gasförmigen und flüssigen Brennstoffen regeln läßt. Ist beispielsweise die höchste Temperatur des Kessels erreicht, so würde es bei Verbrennung fester Brennstoffe in einem derartigen Kessel nicht genügen die Brennstoffzufuhr abzustellen. Die bereits im Kessel vorhandenen glühenden Brennstoffe würden weiter wirken und damit eine Überhitzung der Rohrschlangen und der darin befindlichen Wärmeübertragungsflüssigkeit mit sich bringen.
Das gleiche Problem, nämlich das der Überhitzung der Rohrschlangen und der darin befindlichen Wärmeübertragungsflüssigkeit, tritt auf, wenn der Stromkreis des elektrischen Pumpsystems für die Wärmeübertragungsflüssigkeiten unterbrochen wird. Bei der Verbrennung von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen fällt normalerweise das elektrische Pumpsystem immer zusammen mit der Brennvorrichtung aus. Fällt nämlich der Strom für das elektrische Pumpsystem aus, so schaltet sich automatisch der Brenner für die genannten Brennstoffe aus. Eine Überhitzung des Kessels ist also, auch bei Störungen im elektrischen Pumpsystem, normalerweise nicht zu befürchten.
Die Verwendung fester Brennmaterialien in Kesseln der vorbeschriebenen Art würde schließlich immer zu Schwierigkeiten in der Schlackenabführung führen.
Die Erfindung ermöglicht die Beheizung von Kesseln der eingangs umrissenen Art mit festen Brennstoffen durch folgende drei Merkmale: a) die Anlage ist mit einer gesonderten (d. h. konstruktiv vom Zwangsumlaufkessel getrennten) Brennkammer ausgestattet; b) die Anlage weist eine Sicherheitsvorrichtung auf, die in an sich bekannter Weise bei Ausfall der Pumpeinrichtung die weitere Beheizung des Rohrschlangensystems unterbricht; c) die Unterbrechung der Kesselbeheizung gemäß Merkmal b) erfolgt durch Entsendung der die Brennkammer verlassenden Rauchgase in eine den Zwangsumlaufkessel umgehende Leitung. Die Vorteile des Merkmals c) sind seine konstruktive Einfachheit und der Umstand, daß die Feststoffverbrennung fortgesetzt werden kann, auch wenn die Sicherheitsvorrichtung in Tätigkeit tritt.
Die Erfindung besteht nicht in den genannten Merkmalen als solchen (oder nur deren zwei), wohl aber in der vollständigen Vereinigung der drei Merkmale a), b) und c) bei einer Anlage mit Zwangsumlaufkessel der eingangs genannten Art. Durch den Erfindungsgegenstand ist die Gewähr gegeben, daß keine Überhitzung der Wärmeübertragungsflüssigkeit erfolgt. Zudem werden die Schwierigkeiten der Schlackenabführung, die bei den bisher bekannten Umlaufkesseln auftreten können, beseitigt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die von der Rauchgaszufuhrleitung zum Kamin führende Kurzschlußleitung mit einem Absperrorgan versehen, das bei Ausfall der Pumpeinrichtung selbsttätig in seine die Kurzschlußleitung freigebende Stellung tritt. Wird das diese Kurzschlußleitung absperrende Organ geöffnet, so strömen die die Brennkammer verlassenden Rauchgase direkt über die Rauchgasleitung in den Kamin des Kessels, da der Widerstand der Kurzschlußleitung wesentlich geringer ist als der des Kessels.
Wenn man auch das Absperrorgan z. B. mittels eines den Förderdruck im Flüssigkeitssystem abfühlenden Fühlgliedes betätigen kann, so wird jedoch aus Gründen des einfacheren Aufbaus eine Ausbildung des Absperrorgans bevorzugt, bei welcher dieses bei Ausfall des Betriebsstromes der elektrischen Pumpeinrichtung in eine die Kurzschlußleitung freigebende Stellung tritt. Bei Stromausfall tritt das Absperrorgan in seine die Kurzschlußleitung freigebende Stellung, und die Rauchgase strömen direkt von der Brennkammer in den Kamin.
Das Absperrorgan ist vorzugsweise elektromagnetisch betätigbar. Das Absperrorgan kann z. B. so konstruiert sein, daß ein Preßluftzylinder das Abschlußorgan in seiner geschlossenen Stellung hält, wobei der Luftdruck im Kolben durch ein Magnetventil gehalten wird. Fällt der Strom aus, so kann die Luft im Zylinder entweichen und sich das Absperrorgan durch Federdruck oder durch Schwerkraft selbsttätig öffnen. Die Ausbildung ist vorteilhaft so getroffen, daß beim Wiedereinsetzen des Stromes über ein zweites Magnetventil der Zylinder erneut mit Preßluft gefüllt und damit das Absperrorgan in die Normallage zurückgebracht wird. Auch andere Ausführungsmöglichkeiten eines elektromagnetisch betätigbaren Absperrorgans sind denkbar. Das Absperrorgan ist am einfachsten eine Schwenkklappe.
Die Rauchgaszuführleitung und die Kurzschlußleitung sind zweckmäßig an dem Kessel über ein auswechselbares Rohr-T-Stück angeschlossen.
Hierdurch ist es möglich bei Betriebsstörungen innerhalb der Brennkammer oder bei Ausfall derselben die Verbindung zwischen dem Kessel und der Brennkammer zu lösen und einen Brenner, z. B. Ölbrenner, an der Anschlußstelle des T-Stückes an den Kessel anzusetzen, wodurch auch weiterhin ein Erwärmen der Wärmeübertragungsflüssigkeit im Kessel gewährleistet ist. Nach Ausbau des T-Stückes werden die offenen Rohrenden der Kurzschlußleitung und Rauchgaszufuhrleitung durch Deckel verschlossen.
Als Brenner findet vorzugsweise der Brenner Verwendung, welcher im Inneren der Brennkammer für die nötige Entzündungstemperatur des Verbrennungsgutes sorgt. Hierfür ist die Ausbildung so getroffen, daß die Brennkammer mit einem Brenner für flüssige oder gasförmige Brennstoffe versehen ist und daß der Anschluß der Brennkammer für den Brenner und der Anschluß des Kessels für das T-Stück gleich ausgebildet sind.
Nachfolgend ist an Hand der schematischen Zeichnung ein Ausführungsbeispiel eines Zwangsumlaufkessels gemäß der Erfindung beschrieben.
Dem Kessel 1 werden die in der Brennkammer 2 erzeugten Rauchgase über eine Rauchgaszufuhrleitung 3 zugeführt und von diesem über einen Rauchgasabzug 11 einem Kamin 4 weitergeleitet. An der Brennkammer 2 ist ein Brenner 8 vorgesehen, welcher dazu dient, die Brennkammer auf Entzündungstemperatur des festen Verbrennungsgutes aufzuheizen. Die Rauchgaszufuhrleitung 3 steht mit dem Kamin 4 über eine Kurzschlußleitung 5 in Verbindung. Die Kurzschlußleitung 5 ist durch eine in der Zeichnung schematisch dargestellte Absperrklappe 6 geschlossen. Diese Klappe 6 ist elektrisch betätigbar. Bei Stromausfall oder Stromunterbrechung öffnet die Klappe 6 automatisch die Verbindung zwischen der Rauchgaszufuhrleitung 3 und dem Kamin 4. Die Wärmeübertragungsflüssigkeit wird vor Eintritt in den Kessel in einem Wärmeaustauscher 9 durch die den Kessel verlassenden Rauchgase vorgewärmt. Ein Rauchgasgebläse 10 sorgt für gleichbleibenden Zug. Die Rauchgaszufuhrleitung 3 und die Kurzschlußleitung 5 sind über ein auswechselbares Rohr-T-Stück 7 miteinander verbunden. Das Absperrorgan 6 ist vorzugsweise in diesem Rohr-T-Stück angeordnet, wodurch ein leichtes Ausbauen, Kontrollieren und gegebenenfalls Ersetzen dieses Absperrorgans ermöglicht wird.
Nach Ausbau des T-Stückes werden die offenen Rohrenden der Kurzschlußleitung 5 und der Rauchgaszufuhrleitung 3 durch Deckel verschlossen.

Claims

Patentansprüche: 1. Für die Erwärmung von gegen überhitzung zu schützenden Hochtemperatur-Wärmeübertragungsflüssigkeiten (nicht Wasser), z. B. Thermoöl, bestimmte, mit festem Brennstoff betriebene Anlage mit Zwangsumlaufkessel mit einer elektrischen Pumpeinrichtung für den Zwangsumlauf der Wärmeübertragungsflüssigkeit, einem Kesselgehäuse, einem in diesem angeordneten, die Flüssigkeit führenden Rohrschlangensystem und mit einem Rauchgasabzug zur Abführung der Rauchgase aus dem Zwangsumlaufkessel, g e -kennzeichnet durch die Vereinigung der folgenden drei Merkmale: a) die Anlage ist mit einer gesonderten (d. h. konstruktiv vom Zwangsumlaufkessel (1) getrennten) Brennkammer (2) ausgestattet; b) die Anlage weist eine Sicherheitsvorrichtung auf, die in an sich bekannter Weise bei Ausfall der Pumpeinrichtung die weitere Beheizung des Rohrschlangensystems unterbricht; c) die Unterbrechung der Kesselbeheizung gemäß Merkmal b) erfolgt durch Entsendung der die Brennkammer (2) verlassenden Rauchgase in eine den Zwangsumlaufkessel (1) umgehende Leitung (Kurzschlußleitung (5). 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Rauchgaszufuhrleitung (3) zum Kamin (4) führende Kurzschlußleitung (5) mit einem normalerweise verschlossenen Absperrorgan (6) ausgestattet ist, das bei Ausfall der Pumpeinrichtung selbsttätig in seine die Kurzschlußleitung (5) freigebende Stellung tritt. 3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (6) bei Ausfall des Betriebsstromes der elektrischen Pumpeineinrichtung in seine die Kurzschlußleitung (5) freigebende Stellung tritt. 4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (6) elektromagnetisch betätigbar ist. 5. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (6) eine Schwenkklappe ist. 6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgaszufuhrleitung (3) und die Kurzschlußleitung (5) über ein auswechselbares Rohr-T-Stück an den Kessel (1) angeschlossen sind. 7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (6) innerhalb dieses Rohr-T-Stückes angeordnet ist. B. Anlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer zusätzlich zur Feststoffbefeuerung mit einem Brenner für flüssige oder gasförmige Brennstoffe versehen ist, wobei der Anschluß der Brennkammer für den Brenner und der Anschluß des Kessels für das T-Stück gleich ausgebildet sind.