DE1936949B2 - Waermetauscher mit in einem schacht gefuehrten umlaufenden waermeuebertragern - Google Patents

Description

Die stückigen oder kugeligen Wärmeübertrager, die winkeis der Wärmeübertrager können diese, wie bei aus einem gegenüber dem anzuwendenden Metall des 17 ersichtlich, über das Wehr 15 gelangen, oder aber Metallbades und gegenüber dem Heizfluid inerten man kann mit Hilfe eines Gasstromes, z. B. bei 18, Material bestehen, werden über einen Vorratsbun- die Wärmeträgerelemente über das Wehr 15 blasen, ker 1, die Schleuse 2 und die Leitung 3 einem Auf- 5 Die Wärmeübertrager sammeln sich bei 17 a in gabeleil 4 zugeführt. Dieser bildet den oberen Teil und gelangen in einen Luftvorwärmer 19, von wo aus eines Schachtes 5, wobei oberhalb des Aufgabeteiles 4 sie über eine Rohrleitung 20 vor einen Ventilator 21 ein Abzugsrohr 5 α für das in Richtung des Pfeiles F gebracht werden, der sie über die Rohrleitung 22 zu abströmende Abgas vorgesehen ist. Das Zuführen der dem Eintrittsstutzen 23 befördert, wo sie wieder in Wärmeübertrager kann auch durch das Rohr 5 α er- io den Aufgabeteü 4 geleitet werden und von dort aus folgen. den beschriebenen Kreislauf von neuem beginnen.

Die in den Schacht 5 eingebrachten Wärmeüber- Die Füllung des Schachtes 5 mit Wärmeübertragern trager besitzen zunächst noch Umgebungstemperatur aus dem Vorratsbunker 1 über die Schleuse 2 und und rutschen in dem Schacht 5 in Richtung des Pfei- die Leitung 3 erfolgt somit nur am Anfang der Fülles S abwärts. 15 lung des Schachtes, während im Verlaufe des Wärme-

Der Schacht 5 ist oberhalb eines Schmelzbadbehäl- tauschprozesses den im Kreislauf geförderten Wärrneters 6 angeordnet, in welchem die aus den Wärme- Übertragern aus dem Vorratsbunker 1 nur eine Übertragern W gebildete Säule 7 die am unteren Ende Zusatzmenge zugegeben wird, .dls dies notwendig ist. des Schachtes 5 jeweils sich befindenden V/ärmeüber- In das Metallbad 9 tauchen #e Wärmetauscher-

trager unter den Spiegel 8 des Metallbad^ 9 drückt, ao rohre 24, die über die Leitung 25 und die Faüeitung Die Höhe des Schachtes 5 von der Leitung 3 bis etwa 26 und über die Leitung 27 mit der Dampftrommel zur Höhe des Metallbadspiegels 8 ist derart bemessen, 28 verbunden sind, von der aus über die Leitung 1Ά daß unter Berücksichtigung des spezifischen Gewich- die Dampfentnahme bzw. die Zuleitung zu einem tes der Wärmeübertrager W der Säule 7 und des Überhitzer erfolgt.

spezifischen Gewichtes des flüssigen Metalles des 25 Der Luftvorwärmer 19 erhält über eine Leitung 30 Metallbades 9 die jeweils unteren Wärmeübertrager eine Luftzuführung und steht mit einer Leitung 31 10 unter den Spiegel 8 des Metallbades 9 gedrückt in Verbindung, die erwärmte Verbrennungsluft zu werden. dem Einlaßstutzen 32 der Brennkammer 12 leitet, der

In den Schacht 5 mündet die Austrittsöffnung 11 der Brennstoff in Richtung des Pfeiles 33 zugeführt einer Brennkammer 12, aus der Heizgase mit einer 30 wird.

Temperatur von 1200 bis 1300° C in Richtung des Das Metallbad9 kann auf seinem Spiegele mit

Pfeiles 13 in den Schacht 5 geleitet werden. Die Heiz- einer Schlacken- oder Salzschicht versehen werden, gase durchströmen die Säule 7 mit den Wärmeüber- um die Verdampfung des Metalles zu unterdrücken, tragern und erhitzen diese, so daß das Abgas, das Dem gleichen Zweck kann eine Schleuse 34 dienen, über das Rohr 5 α in Richtung des Pfeiles F ab- 35 die hier schematisch dargestellt ibt und die unter strömt, nur noch einen geringen Wärmeinhalt besitzt, Überdruck von Stickstoff oder einem anderen, inswährend die Wärme des Heizgases im wesentlichen besondere dem Metallbad gegenüber inerten Gas von den Wärmeübertragern W der Säule 7 aufgenom- steht.

men wird. In dem Metallbad geben die Wärmeübertrager in

Da die Oberfläche der stückigen oder kugeligen 40 hervorragender Weise ihren Wärmsgehalt an das Wärmeübertrager der Säule 7 groß ist, ferner der Metall, vorzugsweise ein Bleibad oder ein Bleilegie-Weg, der von den Heizgasen beim Aufsteigen durch rungsbad ab, wobei die Wärme den Wärmetauscherdie Säule 7 genommen wird, gleichfalls erheblich ist, rohren 24 übermittelt wird.

ist ein guter Wärmeübergang von den Heizgasen auf An Stelle des wiedeigegebenen Röhrentauschers

die Wärmeübertrager zu verzeichnen. 45 kann auch eine Dreiteilung des Schmelzbadbehäl-

Diese werden am unteren Ende des Schachtes 5 ters 6 in die dargestellten Abschnitte I mit dem

bei 14 in dem Maße in das Metallbad 9 gedrückt, wie Metallbad und II mit der Sammeleinrichtung für die

kalte Wärmeübertrager durch den Eintrittsstutzen 23 abgekühlten Wärmeübertrager sowie einen nicht dar-

oder die Leitung 3 aufgegeben werden. Die Wärme- e^este'l^ten Abschnitt III erfolgen, in welchem das

übertrager steig»n auf Grund ihres gegenüber dem 50 wärmeaufnehmende Gas unmittelbar durch das Blei

Metall des Metallbades 9 geringeren spezifischen Ge- hindurchgeleitet wird. Die Trennung der AbschnitteI,

wichtes über den Spiegel 8 des Metallbades 9 in Rich- II und III erfolgt derart, daß ein Hineingelangen des

tung der Pfeile K und gelangen auf die Oberfläche wärmeaufnehmenden Gases in den Schacht S vermie-

des Bades. Dort schwimmen sie in mehreren Schich- den wird, vielmehr eine exakte Trennung zwischen

ten auf Grund des stark unterschiedlichen spezifischen 55 dem wärmeaufnehmenden Gas und der unteren

Gewichtes auf, wobei eventuell an den Wärmeüber- Schachtmündung eintritt.

trägern anhaftende Metallpartikelchen in das Bad Der erfindungsgemäße Wärmetauscher bietet den zurücktropfen, und gelangen über ein Wehr 15, das Vorteil einer einfachen Regelung der Wärmeübertraden Schmelzbadbehälter 6 in einen Abschnitt I und gung. Da der Auftrieb der in das Metallbad 9 geeinen Abschnitt II unterteilt, in den letztgenannten 60 drückten Wärmeübertrager die Säule 7 im Schacht Abschnitt. Die Füllung des Schmelzbadbehälters 6 ist trägt und soviel Wärmeübertrager W in das Metallderart gewählt, daü der Metallbadspiegel 8 nur ge- bad 9 gedrückt werden und am unteren Schachtende ringfügig unterhalb der oberen Kante 16 des Wehres aufschwimmen wie Wärmeübertrager im oberen Teil 15 steht, so daß immer ein erheblicher Teil der des Schachtes 5 zugegeben werden, kann durch Ände-Wärmeübertrager höher gelegen ist als die Kante 16 65 rung der Zugabemenge an Wärmeübertragern der des Wehres 15. Auf Grund des natürlichen Schutt- Wärmeübergang auf das Metallbad variiert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

zwischen der Flüssigkeit und einem wärmeaufneh- Patentansprüche; menden Medium in einer von der Würmetauscher- karrmer getrennten Vorrichtung durchgeführt.

1. Wärmetauscher mit in einem Schacht im Bei dieser bekannten Vorrichtung besteht das Pro-Gegenstrom zu einem in einer Brennkammer er- 5 blem der Abdichtung und der Trennung der aus der zeugten Heizgas geführten stückigen oder kuge- Wärmetauscherkammer austretenden abgekühlten ligen Wärmeübertragern, die aus dem Schacht in Wärmeübertrager von der Badflüssigkeit; es soll einen mit einer Flüssigkeit gefüllten Badbehälter durch die untere Zellenradschleuse der Wärmetaugelangen und aus diesem nach Abgabe ihres scherkammer gelöst werden.

Wärmeinhalts wieder auf den Schacht aufgegeben io Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den

werden, dadurch gekennzeichnet, daß bekannten Wärmetauscher in bezug auf die Tren-

die Flüssigkeit in an sich bekannter Weise aus nung der Badflüssigkeit von den Wärmeübertragern

einem Metallbad (9) besteht, durch das das zu. verbessern, wobei ein optimaler Wärmetausch zwi-

wärmeaufnehmende Medium direkt oder indirekt sehen den Wärmeübertragern und dem durch die

hindurchgeleitet wird, und daß der Schacht (5) 15 Flüssigkeit zu erwärmenden Medium gegeben sein

unterhalb des Badspiegels (8) in das Metallbad (9) soll.

mündet, dessen spezifisches Gewicht größer ist Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung

als das der Wärmeübertrager (W). einen Wärmetauscher der eingangs beschriebenen

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch Gattung vor, bei dem erfindungsgemäß die Flüssiggekennzeichnet, daß der Schmelzbadbehälter (6) 20 keit in an sich bekannter Weise aus einem Metallbad durch ein Wehr (15) in zwei Abschnitte (I, II) besteht, durch das das wärmeaufnehmende Medium unterteilt ist, von denen der eine (I) das Metall- direkt oder indirekt hindurchgeleitet wird, und der bad (9) aufnimmt, während der andere (II) eine Schacht unterhalb des Badspiegels in das Metallbad Austragsvorrichtung für die Warmeübertra?er(W) mündet, dessen spezifisches Gewicht größer ist als aufweist, die mit dem Aufgabeteil (4) des Schach- 25 das der Wärmeübertrager.

tes (5) verbunden ist. Durch die britische Patentschrift 913 635 ist es an

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 und 2, sich bekannt, das wärmeaufnehmende Medium in dadurch gekenpzeichnet, daß im unteren Teil des Röhren durch ein Metallbad zu leiten. Für den sich Schachtes (5) eine unter dem Überdruck von hierauf erstreckenden Teil der Erfindung wird kein Stickstoff oder einem anderen inerten Gas ste- 30 selbständiger Schutz begehrt.

hende Schleuse (34) angeordnet r.t. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine

4. Wärmetauscher nach Anspruch 1 bis 3, gegenüber den Wärmeübertragern spezifisch schwedadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzbad- rere Badflüssigkeit zu verwenden, so daß die Wärmebehälter (6) an seiner dem Wehr (15) gegenüber- übertrager vorteilhafterweise auf der Badflüssigkeit liegenden Seite eine Blaseinrichtung für einen die 35 aufschwimmen und von der Oberfläche des Bades Wärmeübertrager (W) über das Wehr (15) drük- mit beliebiger Geschwindigkeit ru-getragen werden kcnden Gasstrom aufweist. können, ohne daß hierbei ein nennenswerter Anteil

5. Wärmetauscher nach Anspruch 1 bis 4, da- der Badflüssigkeit aus dem Bad verloren geht und durch gekennzeichnet, daß dem badfreien Ab- wieder im Kreislauf in dieses zurückgeführt werden schnitt (II) ein mit der Brennkammer (12) ver- 40 muß.

bundener Luftvorwärmer (19) nachgeschaltet ist. In weiterer Ausbildung der Erfindung ist der

Schmdzbadbehälter durch ein Wehr in zwei Abschnitte unterteilt, von denen der eine das Metallbad

aufnimmt, während der andere eine Austraesvor-

45 richtung für die Wärmeübertrager aufweist, die mit dem Aufgabeteil des Schachtes verbunden ist. Hierdurch können die Wärmeübertrager von der Ober-

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetau- fläche des Metallbades ausgetragen und im Kreislauf •eher mit in einem Schacht im Gegenstrom zu einem wieder dem Schacht zugeführt werden,
in einer Brennkammer erzeugten Heizgas geführten 50 Vorteilhafterweise ist im hinteren Teil des Schachtes ■tückigen oder kugeligen Wärmeübertragern, die aus eine unter dem Überdruck von Stickstoff oder einem dem Schacht in einen mit einer Flüssigkeit gefüllten anderen inerten Gas stehende Schleuse angeordnet.
Badbehälter gelangen und aus diesem nach Abgabe Weiterhin kann der Schmelzbadbehälter an seiner

•ires Wärmeinhalts wieder auf den Schacht aufgege- dem Wehr gegenüberliegenden Seite eine Blaseinrichl>en werden. 55 tung für einen die Wärmeübertrager über das Wehr

Durch die britische Patentschrift 929 989, ins- drückenden Gasstrom aufweisen. Das Austragen der besondere deren Fig. 6, ist ein Wärmetauscher die- Wärmeübertrager aus dem ersten Abschnitt, der das ser Art bekannt, bei dem die hitzebeständigen Kugeln Metallbad aufnimmt, kann auch auf mechanischem im Kreislauf durch einen Schacht, durch eine sich Wege erfolgen.

daran anschließende Wärmetauscherkammer und eine 60 Ferner kann dem badfreien Abschnitt ein mit der die Kugeln wieder in den Schacht transportierende Brennkammer verbundener Luftvorwärmer nachge-Fördereinrichtung geführt werden. Die mit einer Bad- schaltet sein.

flüssigkeit gefüllte Wärmetauscherkammer ist hierbei Als glatte technische Äquivalente zu dem Metall-

durch eine obere und eine untere Zellenradschleuse bad sind auch andere Flüssigkeitsbäder anzusehen, abgeschlossen, die einen erheblichen baulichen Auf- 65 deren spezifisches Gewicht größer als das spezifische wand der Vorrichtung darstellen. Die Flüssigkeit wird Gewicht der Wärmeübertrager ist.
bei dem bekannten Wärmetauscher aus der Wärme- In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel einer

taucherkammer abgezogen und der Wärmeaustausch Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt.