DE1451273A1 - Regeleinrichtung fuer mit bewegten Masseteilchen arbeitenden Apparat,insbesondere Regenerator - Google Patents

Regeleinrichtung fuer mit bewegten Masseteilchen arbeitenden Apparat,insbesondere Regenerator

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DE1451273A1
DE1451273A1 DE19641451273 DE1451273A DE1451273A1 DE 1451273 A1 DE1451273 A1 DE 1451273A1 DE 19641451273 DE19641451273 DE 19641451273 DE 1451273 A DE1451273 A DE 1451273A DE 1451273 A1 DE1451273 A1 DE 1451273A1
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Sonnenschein Dr-Ing Hans
Karl-Heinz Schnug
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C3/00—Other direct-contact heat-exchange apparatus
    • F28C3/10—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material
    • F28C3/12—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material the heat-exchange medium being a particulate material and a gas, vapour, or liquid
    • F28C3/14—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material the heat-exchange medium being a particulate material and a gas, vapour, or liquid the particulate material moving by gravity, e.g. down a tube
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/30—Particle separators, e.g. dust precipitators, using loose filtering material
    • B01D46/32—Particle separators, e.g. dust precipitators, using loose filtering material the material moving during filtering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/08—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
    • B01J8/12—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles moved by gravity in a downward flow
    • B01J8/125—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles moved by gravity in a downward flow with multiple sections one above the other separated by distribution aids, e.g. reaction and regeneration sections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

lii dom ratent (Anmeldung 3 84 432 Ia/l7f) und dem Zusatz hierzu (Anmeldung 3 89 051) ist ein mit Massetoilchon als. IJLirmetri-ger arbeit<3ndcr Apparat, insbesondere für Zweikammerregeneratoren'für w..".rmoaustauschzwoeke ensosebon, bei dem ein gasförmiges Medium durch wenigatens nine Masseta Lichenschicht im Gegenstrom hindurchgeleitet
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ist und unterhalb der Masseteilche.nschieht ein das Abströmen Cz" Masseteilchen ermöglichendes Kanalbett vorhanden ist. Hierbei ist die Ausbildung des Kanalbettes.derart getroffen, daß durch Profil-
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gestaltung von, -äc nd-t ο ilen dos Kanalbettes innerhalb desselben Jchüttkeile entstehen, welche ein Abströmen der Masseteilchen durch Ablaufkanüle ermöglichen; die oohüttkeile wenden von 'Teilströmen des ν1/arme a us ta us chga se s in solcher i/eise durchströmt, daß abhängig von der die Schüt'ckcile durchdringenden Gasströmung Infolge Änderung der ueibungsVerhältnisse zwischen den'Masseteilchen die letzteren in veränderlicher Menge durch die Ablaufkanäle unter Auflockerung oder Aufwl-'belung abströmen können ode · eine Strömung verhindert wird.
Je nach Ausbildung des Kanalbettes unterhalb jeder Massetellchenschicht laßt sich --wie in den genannten Patenten angegeben - für den Masseteilchendürchsats eine fallende oder steigende Kennlinie (Masseteilchenstrom als Punktion des Gasmengenstrqmes) erzielen. Die gegebenenfalls verschiedene Abhängigkeit der Masseteilchenmengen von dem Gcsmengenstrom kann bei Zv/eikanimerrcgeneratoren mit Vorteil ausgenutzt werden., um in den beiden Kammern des Regenerators eine ve 'besserte Regelung suf einen gleichmäßigen Masseteilehendurchsatz zu erzielen.
Gemäß der weiteren Ausgestaltung der .Erfindung wird zu .diesem-Zwecke die Abordnung-derart getrof.fe.hV daß in'Abhängigkeit von dem Pegelstand in der Überströmleitung zwischen der einen und der anderen Regenerator'kammer durch wenigstens, ein riegel organ der Gasdurchsatz
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durch wenigstens eine der beiden Regeneratorkammern im Sinne der' Gleichhaltung des Pegelstandes in der Überströmleitung beeinflußt wird. Je nach den Verhältnissen kann hierbei je ein in die.eine oder die beiden Gaszuleitungen der iiegeneratorkammern eingeschaltetes Regelorgan verstellt werden. In besonders einfacher.Weise kann die Regelung durch Betätigung eines Absperrorgans in einer Beipaßleitung zu den Gassuleitungen der Regeneratorkammern erzielt werden.
Im allgemeinen wird auf dem angegebenen Wege nur eine Durchsatzregelung innerhalb beschränkter Grenzen möglich sein. Gemäß der wei-. teren Ausgestaltung der Erfindung kann jedoch die Regelung noch dadurch ergänzt werden, daß in-einer oder beiden Masseteilchenzonen · in einzelnen Abschnitten derselben die Gasströmung durch Umstellung von Absperrorgenen unmöglich gemacht wird." Diese Maßnahme, xvelche auoh eine Unterbrechung des MasseteilchenstrOmes zur Folge hat, bietet die Möglichkeit - bezogen auf die Flächeneinheit - den Gasmengenstrom unter Umständen wesentlich zu lindern und auf diesem Wege größere Sn-
/HeSGO-derungen des Teilchenstromes herbeizuführen.
FUr die Regelung kann als Meßgröße in besonders einfacher Weiße der Druckabfall an der Masseteilchensäule in der Überströmleitung zwischen
den Regeneratorkammern Anwendung finden, der sich mit der Höhe dieser
Säule. cUh· pegelstandsabhängig ändert. Indessen ist auch die Anordnungr;anderer pegeIbtandsabhängig arbeitender- Vorrichtungen, ζ·Β« •von mit Strahlen und Photozellen arbeitenden Impulsgebern möglich;'die-
in dem überströmkanal vorgesehen sind. · __--=
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Im folgenden soll die Erfindung näher anhand eines Ausführungs-belspieles erläutert x^erden, dajs in der Figurl.-^r Zeichnung wiedergegeben ist: · , ' ■ In dieser Figur bedeuten I und II die beiden Kammern eines Regeneratörsystems, das beispielsweise zur Luft vorwärmung für einen ge- ' strichelt angedeuteten Verbraucher V, z.B. einen Glasofen, dient.' Der Regeneratorkammer I wird von dem Verbraucher V das heiße Abgas ■ über die Leitung 11 zugeführt. Das heiße Gas durchströmt sodann die Masseteilchenschi eht· 13, der über ein* Zuleltkanelsystem 15 und die Beschickungsleituns l4 die Masseteilchen zugeführt werden. 12 bedeutet
den Ableitkanal, dμrch welchen das Gss nach Abgabe seiner Wärme.·· an die Messeteilchen in der Schicht 13 abgeführt viird. Die Masseteilchenschleht 13 ist auf ihrei' unteren Seite durch ein Kanalbett 16 abgegrenzt, welche das langsameι Abströmen, der Massetellohen in regelbarer Menge ermöglicht. Die in: d.er Schicht 13^aufgeheizten Masse.teilchen strömen sodann über die Überleitung 20 der Regeneratorkammer II zUiVaii' letzterer 'Werden die· Mas sie teilchen über das Zuleitkanalsystem 25 der Masseteilohenschlcht 23 zugeleitet, die wiederum auf ihrer" unteren Seite mit einem Kanalbett 26 versehen ist* 21 und 22 sind ein Gaszuafcröm- bzw. Gasäbleitkanal, Der letztere ist an den-Verbraucher V angeschlossen. Das von ein und demselben liuftstrom durchflossene Regenerator sy. stem dient bei dieser Anordnung dazu, die Abwärme des Verbrauchers V gur LuffcvprwMt*wung vor dem Verbraucher auszunutzen. Zur Änderung des Luftdurchsatzes ist -nun zu ' „ der itelturig;2i gin Nebenschluß 7*f. vorgesehen» dir ein R«gelorgan ?£ aufweist. 7& bedeutet einen drUökafoh&ngigen Reglei*^ dem als EIhgahgs-.
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größe über Leitungen eine dem Pegelstand in der Masseteilchensäule 77 in der Überströmleitung 20 zwischen den Regeneratorkammern I und II entsprechende Meßgröße, z»B» der Druckabfall an der Masseteilchensäule,
x)
zugeführt wird. Ändert sich der Stand des Pegels, der in der Leitung 77 befindlichen Masseteilchensäule, so wird hierdurch über Leitung 79 und einen « zu-r Vereinfachung in der Figur nicht wiedergegebenen - Stellmotor das Regelorgan 72 der Nebenschlußleitung 74 proportional der Pegelhöhe im Überströmrohr 20 verstellt. Bei fallendem Pegolstand wird das Boipaßventil 72I- geöffnet« Infolge der gleichzeitigen Verminderung des Gasdurchsatzes in den beiden Regeneratorkammern I und II steigt dementsprechend bei zu niedrigem Pegelstand der Masseteilchendurchsatz in der Regeneratorkammer I.entsprechend der Kennlinie des· Kanalbettes an, während andererseits der Durchsatz in der Regeneratorkammer II mit fallender Kennlinie absinkt. Dem Ausführungsbeispiel liegt dabei für die,Regeneratorkammer I eine Ausbildung des Kanalbettes gemäß dem Hauptpatent zugrunde, während für die Regeneratorkammer II eine Hieselkammer entsprechend dem Vorschlag des Zusatzpafcentes vorgesehen ist»
Wie in Figur 2a der Zeichnung schematisoh näher veranschaulicht ist, kann an den Rieselböden eine Einrichtung vorgesehen werden, um in der Regeneratorkammer II bzw. dem Kanalbett 23 die Drosselung in den ■ Massetellchenabströmkanälen48 regelbar zu machen. Wie der Ausscnni^t der Figur 2 aus dem Kanalbett 23 erkennen läßt, weisen die für die Ableitung der Masseteilchen hinter der Abströmkante der die Masse«
. te^lchenschUttkeile 23a führenden WandvorSprünge 4Ia vorgesehenen x) z,B. bei Abgas temperst Urände runge η I
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Masseteilchenabströmkanäle 48 in Ihrem unteren Ende-■ Durchbreche auf, die durch Schieber 53 abgeschlossen oder geöffnet werden können, •Je nach der Stellung dieser Schieber kann der Drosselwiderständ für die Gasströmung' innerhalb der Masseteilchenabströmkanäle 48 geändert werden.
Zur Betätigung wird, wie Figur 2b näher zeigt, für eine Anzahl von parallelen Abströmkanälen 48 des Kanalbettes 2J ein gemeinsamer Rahmen* 5^ für die Ab.deckschieber 53 vorgesehen, die ζ·Β. durch eine Schraubenspindel mit Motorantrieb "55 entsprechend der gewünschten , Kennlinienänderung verschoben werden können»
Grundsätzlich ist es auch möglich,in dem Kanalbett 26 durch als-Schieber wirkende Wändteile' die durch die Schlitze 46 der Wandteile 4la des Bettes sowie die Schüttkeile 2j5a fließenden Teilgasströme zu verändern. Für Figur 2a ist mit gestrichelten Linien, ein entsprechender Flachschieber 56 mit Schlitzen für die Regelung der Gaszufuhr zu den Schüttkeilen angedeutet. · " .
Selbstverständlich wird man bei Systemen mit voneinander getrennten und unterschiedlichen Gaskreisen jeder Regeneratorkfimmer ein Regelorgan bzw. eine Nebenschlußleitung für den Gasmengenciurchsatz zuordnen, die in analoger Welse, wie oben erläutert, abhängig von dem Pegelstand in dem Überströmrohr 20 geregelt werden.. In diesem Falle entfällt die gestrichelt angedeutete Anlage *V und es wird ein
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weiteres Ventil 71 in der Beipaßleitung 73 zu Leitung 11 der . Regeneratorkammer I durch den Regler J6 Über Leitung 78 beeinflußt darauf, daß die Gaszufuhr zur Kammer I verändert wird.
Wegen der G-enzen, die durch einen veränderlichen Gasdurchsatz gegeben sein können, kann gemäß der weiteren Ausgestaltung der . Erfindung die beschriebene Anordnung in der Weise verbessert werden, daß in der einen oder beiden Regeneratorkammern I und/oder II be-
grenzte Abschnitte vorgesehen sind, in denen der Gasstrom abgesperrt werden kann. In dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 sind durch die Wandteile 6l, 62 besondere Abschnitte 6la, 62a der Masöeteilchensohicht von der übrigen Schicht getrennt.. Durch die Regelklappen 65 und 66 kann der Gaszutritt zu den genannten Äbr schnitten der Masseteilchenschicht abgesperrt oder freigegeben ■ werden. Bei Absperrung der Gasströmung wird auch in den entsprechenden Abschnitten die Massetelichenströmung unterbrochen.
In ähnlicher Weise ist bei der Wärmeaustauschzone Ii durch einen Wandteil 63 eine rRegelklappe 67 und eine Rückschlagklappe 68 ein Abschnitt 6?a von der Masseteilchensöhicht 23. abgetrennt, duroh den je nach der Stellung der Regelkiöppe 67 der Gasduröhtritt durch den -Akeohnifcfc 63a der Masseteilchenschicht 23 freigegeben oder
abgesperrt werden kann. -
. Äuoh die Steuerung der. RegeIo -gene 65 und 66 kann hängig erfolgen* Zu diesem Zweck» ist des SchaltWerk 6O
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Ein abhängig von dem Ventilantrieb 72 gesteuerter Impulsschalter 70 ermöglicht es, durch Anschlagen an den mit + bezeichneten Kontakt impulsabhängig nacheinander durch, das Schrittschaltwerk 6ö nach dem erstmaligen .Unterschreiten eines Kleinstpegelstandes die Gas durchströmung durch den einen abschaltbaren Abschnitt 6la der Masseteilchenschicht 13 mittels Umsteuerung der Klappe 65 zu unterbrechen, während bei einem erneuten Absinken des Pegelstandes und der Erteilung eines zweiten Impulses übe*r das Schaltwerk 60 die Regelklappe 66 des abschaltb'aren Abschnittes 63a'der Masseteilchenechieht 23 ge-
schlossen wird. In analoger Weise kann durch geeignete Schaltmi.ttel j j . .. -
durch das Regelorgan 67- der Gasdurchtritt durch den Abschnitt 63a der Maisseteilchenschicht23 abgeschlossen werden.
Bemerkt sei, daß die erfindungsgemäß vorgesehene Abschaltung der Gas-" strömung in Abschnitten der Masseteilchenschichten und die hierbei eintretende Unterbrechung, der MaseeteilohenstrÖmung auch die Möglichkeit bietet, den Wasserwert des Masseteilchendurchsatzes (M.c) dem Wasserwert des Gasmengenstromes (G,ep) anzupassen.Die abschnittsweise Ab-' schaltung der Gasströmung und infolgedessen Unterbrechung-des Mssse» tellchendurchsatzes ist nicht nur bei Zweikammerregenerttoren i»on Bedeutung* sondern auch bei anderen Apparaten anwendbar, bei" denen eine Regelung des Duröhsttzes einer Masseteilchensohicht in Abhängig-' keit von dem Gasstrom erfolgt.
> η. 5
\ * V . · 8 * . —■ . "Du/sm
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Claims (2)

  1. Pa t e η t a η s ρ r üehe Mit bewegten Massetoilehen arbeitender Regenerator, bei dem gasförmige Medien im Gegenstrom durch Masseteilo'henschichten der beiden ilegeneraborkaminern hindurchgeführt werden, die von den im Kreislauf umgewälzten Masscteilohen durchströmt werden und bei' dem gemäß Patent (Anmeldung 64/1003 Akt. Z. S 89 051 Ia/l?f, Zusatz'zum Pstent (Anmeldung 63/12IO Akt. Z. 3 84 482 Ia/l?f) die das Aufheizen der Masseteilchen durch einen Hoißgasstrom ermöglichende Wärmesustauschkammer mit einer fallenden Kennlinie (Masseteilchendurohsatz als Funktion des Gasmengenstromes) und die andere zur Erzeugung eines gasförmigen Mediums durch die erwähnten Masseteilchen dienende liegeneratorkammer eine ansteigende Durchsahzkennllnie (Masseteilchenström als !Funktion des Gasmengendurchsatzes) aufweist, dadurch gekennzeichne daß durch eine pegelstandsabhängig arbeitende Regeleinrichtung mittels von ihr gesteuerter Regelorgane der Gasmengenstrom wenigstens einer der Regeneratorkammern im Sinne der Herbeiführung einer konstanten Pegelhöhe in dem Uberströmrohr zwischen den beiden Regeneratorkammern verstellt wird»
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch Ij dadurch gekennzeichnet, daß die pegelstandsabhängiyg^ Regeleinrichtung in Abhängigkeit von dem Druckabfall in der Masseteilchen3äule der Überströmleitung zwischen den beiden Regeneratorkammern arbeitet. βίΛ ,— *
    - 9 -· ■ ; Du/Stti
    α η α η 1 Ol d η α 1 ο
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    • Einrichtung riech Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
    ♦ ■ ■
    Gasmengenströmung durch die Regeneratorkammern durch öffnen eines Beipaßventils zur Gasableitung von wenigstens einer der iiogen'e- !'atorkammern geregelt wird. '
    . Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasströmung innerhalb wenigstens einer der ilegenera torkamme rn abschnittsweise selbsttätig durch die Regeleinrichtung abschaltbar ist. .■■-..- ■" . .-..'■■ ..." -
    , Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die abschnittsweise Unterbrechung der Gasströmung innerhalb der Rege-' ■ noratorkammern eine Grobregelung und durch Regelung der den Kammern .zügeführten Gasmengen eine Feinregelung erzielt wird*"
    Einrichtung nach Anspruch 1 und 5» dadurch gekennzeichnet, daß nach Unterschreiten einer Mindestpegelhöhe diurch den die Gaszufuhr au der bzw; den i.egeneratorkammern steuernden Regler ggf.· wiederholt ein Impulsschalter betätigt wird, durch den stufenweise- in Abschnitten der Massetei-lchenschichten der Gasdurchtritt innerhalb der iiegeneratorkammorn unterbrochen wird.
    Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet!, daß durch-die pegelstandsabhängige Steuereinrichtung der Widerstand-der als Drossel kanäle für die Gasströmung ausgebildeten Massetelchenableittrngskanale der !"tegeneratorkammer mit steigender Kennlinie verändert wird.
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    - 10: - -. ■ " . " ■ . : Du/an
    8, Einrichtung nach Anspruch 1 oder 7> dadurch gekennzeichnet, daß für die Regelung der die Schüttkeile durchdringenden Gasstrb'me eine itego!einrichtung vorgesehen ist.
    9· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Durchstromung der Regeneratorkammern durch Gin.und denselben Gasstrom, für einen zwischen den Regenerafcorkammern angeordneten Verbrau-cher, z.B. eine Ofenanlage, die Regelung des Masseteilohendurchsataes in beiden lieg'eneratorkammern durch Gastnengenregelung durch ein gemeinsames Hegelorgan, insbesondere vor der zuerst Gas durchströmten Regeneratorkamraer erfolgt.
    - 11 - "~" * Du/Si
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DE19641451273 1963-03-30 1964-03-05 Regeleinrichtung fuer mit bewegten Masseteilchen arbeitenden Apparat,insbesondere Regenerator Pending DE1451273A1 (de)

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