DE3029561A1 - Indirect malt kiln heating system - with combustion chamber water and flue gas heat exchangers in intake air duct - Google Patents
Indirect malt kiln heating system - with combustion chamber water and flue gas heat exchangers in intake air ductInfo
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Abstract
Description
Lufterhitzer zur indirekten Beheizung Air heater for indirect heating
von Mälzerei-Darren Die Erfindung betrifft einen Lufterhitzer zur indirekten Beheizung von Mälzerei-Darren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. von Mälzerei-Darren The invention relates to an air heater for indirect heating of malting kilns according to the preamble of claim 1.
Oblicherweise werden Mälzerei-Darren direkt beheizt, indem in den in die Darre geleiteten Luftstrom eine Flamme eingeleitet wird, und das entstehende Luft/Rauchgasgemisch zum Darren benutzt wird.Malting kilns are usually heated directly by adding to the a flame is introduced into the kiln air flow, and the resulting Air / flue gas mixture is used for kilning.
Es hat-sich herausgestellt, daß durch diese Art des Darrens Nitrosamine (NOx) entstehen, die gesundheitsschädliche Ükrebserregende)Stoffe sind. Es sind daher bereits Anstrengungen gemacht worden, die Darren indirekt zu beheizen. Aus dem Artikel "Indirekte Darrbeheizung ohne Brennstoffmehrverbrauch" (Brauwelt 1980, S.448 u.449)ist ein Hochleistungslufterhitzer bekannt geworden, bei dem quer zum Luftstrom eine Brennkammer mit in Gegenstrom liegenden Rauchgas/Luftwarmeaustauschern vorgesehen ist. Dabei sind zumindest im Niedertemperaturbereich korrosionsarme Glasrohre vorgesehen. Schwierigkeiten macht jedoch der Hochtemperaturbereich, insbesondere die Brennkammer, die sehr stark zum Verzundern neigt und daher die Anlage bereits in kürzester Zeit außer Betrieb setzt.It has been found that this type of kiln produces nitrosamines (NOx) arise, which are harmful (carcinogenic) substances. There are therefore efforts have already been made to heat the kilns indirectly. the end the article "Indirect kiln heating without additional fuel consumption" (Brauwelt 1980, 448 and 449) a high-performance air heater has become known, in which across the Air flow a combustion chamber with flue gas / air heat exchangers in counterflow is provided. In this case, at least in the low temperature range, there are low-corrosion glass tubes intended. However, the high temperature range, in particular, makes difficulties the combustion chamber, which has a very strong tendency to scale, and therefore the system already put out of operation in a very short time.
Zur Absenkung der Temperatur der Rauchgase ist eine Rauchgasrückführung vorgesehen, durch die jedoch erhebliche Rauchgasbeträge in der Größenordnung der gesamten Rauchgasmenge zurückgeführt werden müssen.A flue gas recirculation is required to lower the temperature of the flue gases provided, through which, however, considerable amounts of smoke gas in the order of magnitude the entire amount of flue gas must be returned.
In dem Artikel ist bereits auf heißwasser-oder dampfbeheizte Anlagen hingewiesen worden, jedoch ausgeführt, daß sie wegen hoher Investitionskosten und eines höheren Energieverbrauchs ausscheiden.In the article is already on hot water or steam heated systems pointed out, however, that they are because of high investment costs and higher energy consumption.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine indirekte Darrbeheizung zu schaffen, die trotz annehmbarer Investitionskosten und ohne Vergrößerung des Energieverbrauchs die Standfestigkeitsprobleme der bekannten indirekten Darrbeheizung löst.The object of the invention is to create an indirect kiln heating, that despite acceptable investment costs and without increasing energy consumption solves the stability problems of the known indirect kiln heating.
Diese Aufgabe wird gemäB der Erfindung durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the characterizing part of the claim 1 solved.
Es wird also durch die Erfindung eine Kombination einer Flüssigkeits- bzw.Dampf- und Rauchgasbeheizung geschaffen.So it is a combination of a liquid- or steam and flue gas heating created.
In der mit dem Flüssigkeitsmantel umgebenden Brennkammer wird dabei die Temperatur der Rauchgase vorzugsweise bis auf einen Wert abgesenkt, bei dem eine Bildung von Nitrosaminen nicht mehr zu befürchten ist und andererseits eine vorzeitige Korrosion der Rauchgas/Luft-Wärmeaustauscher nicht mehr zu befürchten ist. Diese Temperatur liegt unterhalb vo-n 1100K(8300C) und vorzugsweise in der Größenordnung von 900K (630°C).In the combustion chamber surrounding the liquid jacket, the temperature of the flue gases is preferably lowered to a value at which the formation of nitrosamines is no longer to be feared and, on the other hand, a premature corrosion of the flue gas / air heat exchanger is no longer to be feared is. This temperature is below 1100K (8300C) and preferably in the Of the order of 900K (630 ° C).
Der die Brennkammer enthaltende Kessel kann vorzugsweise im Luftkanal angeordnet und evtl. an seiner Außenfläche verrippt sein,so daß er selbst auch als Wärmetauscher wirkt.The boiler containing the combustion chamber can preferably be in the air duct arranged and possibly ribbed on its outer surface, so that he himself as Heat exchanger works.
Die Feuerung kann also mit einem optimalen Luftverhältnis und daher mit hohem Wirkungsgrad und bester Verbrennung arbeiten und braucht normalerweise keine Rauchgas-Rückführung Der Kessel kann ein baulich besonders einfacher Flammrohr-Kessel oder bei größerem Energiebedarf ein Flammrohr/Rauchrohr-Kessel sein. Falls es sich, wie bevorzugt, um einen Dampfkessel handelt, kann der Kessel ein Niederdruck-Dampf-Kessel mit Naturumlauf sein. Dabei können die Wärmeaustauscher bei einem senkrechten Luftkanal schräg bzw. bei einem waagerechten Luftkanal senkrecht gestellte Rippenrohr-Registerwärmeaustauscher sein. In diesem Falle ist die Kondensatrückführung besonders günstig.The furnace can therefore with an optimal air ratio and therefore work with high efficiency and the best combustion and normally needs no flue gas recirculation The boiler can be structurally special simple flame tube boiler or a flame tube / smoke tube boiler for greater energy requirements be. If, as preferred, it is a steam boiler, the boiler can be a low-pressure steam boiler with natural circulation. The heat exchangers inclined in the case of a vertical air duct or vertically in the case of a horizontal air duct be provided finned tube coil heat exchangers. In this case there is the condensate return very cheap.
Die Anordnung der beiden Wärmeaustauscherarten ist vorzugsweise so getroffen, daß1 von der Lufteingangsseite aus gesehen, zuerst ein Niedertefflperatur-Rauchgas-Wärmeaustauscher angeordnet ist (Temperaturbereich der Rauchgase beispielsweise 500 bis unter 350 K (250 bis unter 80"C), der für eine weitere Vorwärmung der u.U. durch die von der Darre kommende Abluft in einem Kreuzstromwärmeaustauscher bereits vorge.-wärmt ist. Darauf folgt mit dem größten Teil des Wärmeangebotes der Flüssigkeits- bzw. Dampf/Luft-Wärmeaustauscher.The arrangement of the two types of heat exchangers is preferably like this made that1 seen from the air inlet side, first a low-temperature flue gas heat exchanger is arranged (temperature range of the flue gases, for example 500 to below 350 K (250 to below 80 "C), which may be used for further preheating of the Kiln incoming exhaust air is already preheated in a cross-flow heat exchanger. This is followed by the liquid or steam / air heat exchanger with most of the heat available.
Danach (evtl. auch davor) liegt die Brennkammer im Luftstrom und darauf folgt der kesselseitige Rauchgas-Wärmeaustauscher,der rauchgasseitig zwischen 850 und 500K (600 und 2500C) arbeitet. Auf diese Weise wird ohne Korrosionsgefahr an den Wärmeaustauschern und ohne Oberhitzung, die zu einer Nitrosaminbildung führen könnte, dafür gesorgt, daß stets eine optimale Temperaturdifferenz zu einer guten Wärmeübertragung vorhanden ist.After that (possibly also in front of it) the combustion chamber lies in the air stream and on top of it follows the boiler-side flue gas heat exchanger, the flue gas side between 850 and 500K (600 and 2500C) works. This way it will look without any risk of corrosion the heat exchangers and without overheating, which lead to nitrosamine formation could, made sure that there is always an optimal temperature difference to a good one Heat transfer is present.
Wie bereits in dem eingangs genannten Artikel vorgeschlagen wurde, kann das Rauchgas in die Abluftseite des Kreuzstrom-Wärmeaustauschers eingeleitet werden, so daß auch hier keine Verluste auftreten.As already suggested in the article mentioned above, the flue gas can be fed into the exhaust air side of the cross-flow heat exchanger so that no losses occur here either.
Es wird also entgegen dem in dem Artikel geäußerten Vorurteil eine Darrbeheizung geschaffen, die mit dem gleichen Wirkungsgrad arbeitet, wie die bisherigen Anlagen1 und in den Investitionskosten trotz des Mehraufwandes der wassergekühlten Brennkammer deswegen nicht wesentlich höher liegt, weil mit dem Flüssigkeits- bzw. Dampf/Luft-Wärmeaustauscher ein sehr wirksames und darüber hinaus handelsübliches Bauelement verwendet werden kann. Die Nitrosaminbildung wird wegen der absolut eindeutigen beherrschbaren Temperaturen besonders wirksam vermieden, die ebenfalls den Wirkungsgrad beeinflussende Güte der Verbrennung ist wegen der optimalen Verbrennungslufteinstellung ohne Rauchgas-Rückführung besonders gut und vor allem arbeitet die Anlage störungsfrei und ist gegen Verzunderung nicht mehr anfällig.So, contrary to the prejudice expressed in the article, it becomes a Kiln heating created that works with the same efficiency as the previous ones Attachments1 and in the investment costs despite the additional expense of water-cooled combustion chamber is therefore not significantly higher, because with the Liquid or vapor / air heat exchangers are very effective and beyond that Commercially available component can be used. The nitrosamine formation is due to the absolutely clear controllable temperatures avoided particularly effectively, the quality of the combustion, which also influences the efficiency, is due to the optimal combustion air setting without flue gas recirculation particularly good and Above all, the system works trouble-free and is no longer against scaling subsceptible.
Statt eines bevorzugten Dampfkessels zur Brennkammerkühlung könnte auch mit Heißwasser oder Thermoölgearbeitet werden.Instead of a preferred steam boiler for combustion chamber cooling, could can also be worked with hot water or thermal oil.
Wegen der besonders guten Störungsfreiheit wären auch andere Warmluftquellen außer einer Darrbeheizung anschließbar.Because of the particularly good freedom from interference, there would also be other sources of warm air can be connected in addition to a kiln heating.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den-Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lufterhitzers im Zusammenhang mit der Zeichnung, in der diese bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lufterhitzers schematisch dargestellt ist.Further details, features and advantages of the invention result emerge from the subclaims and the following description of a preferred embodiment of the air heater according to the invention in connection with the drawing in which this preferred embodiment of the air heater according to the invention shown schematically is.
Der in der Zeichnung dargestellte Lufterhitzer weist einen Luftkanal mit einem im wesentlichen vertikal verlaufenden Luftkanal-Abschnitt 1 auf, der unten in einen im wesentlichen horizontalen Luftkanal-Abschnitt 2 übergeht. An den horizontalen Luftkanal-Abschnitt 2 schließt sich ein zu einer nicht dargestellten Darre führender, im wesentlichen vertikal verlaufender Luftkanal-Abschnitt 3 an. In dem Luftkanal-Abschnitt 3 ist eine Luftansaugvorrichtung in Form eines Saugzuges 4 angeordnet, der über einen Elektromotor 5 antreibbar ist. Sobald der Elektromotor 5 eingeschaltet ist, wird Luft durch den vertikalen Luftkanal-Abschnitt 1, den sich daran anschließenden horizontalen Luftkanal-Abschnitt 2 und den sich daran anschließenden vertikalen Luftkanal-Abschnitt 3 gesaugt.The air heater shown in the drawing has an air duct with a substantially vertically extending air duct section 1, which is below merges into a substantially horizontal air duct section 2. On the horizontal Air duct section 2 includes a leading to a kiln, not shown, essentially vertically extending air duct section 3. In the air duct section 3, an air intake device in the form of an induced draft 4 is arranged, which over an electric motor 5 can be driven. As soon as the electric motor 5 is switched on, is air through the vertical air duct section 1, the look at it subsequent horizontal air duct section 2 and the adjoining vertical air duct section 3 sucked.
Im vertikalen Luftkanal-Abschnitt 1, ist ein eine Brennkammer enthaltender Kessel 6 angeordnet. Der Brennkammer des Kessels 6 ist ein Ul-oder Gasbrenner 7 zugeordnet. Im Kessel 6 ist ein ebenfalls im Luftkanal-Abschnitt 1 angeordneter Wärmeaustauscher 8 zugeordnet, durch den der im Kessel 6 erzeugte Wasserdampf geführt wird und der der Kondensation dieses Wasserdampfes dient.In the vertical air duct section 1, there is a combustion chamber containing Boiler 6 arranged. The combustion chamber of the boiler 6 is an UL or gas burner 7 assigned. In the boiler 6 is also arranged in the air duct section 1 Associated heat exchanger 8, through which the water vapor generated in the boiler 6 is passed and which is used to condense this water vapor.
Die in der Brennkammer des Kessels 6 erzeugten Rauchgase werden durch eine Rohrleitung 9 durch einen ersten Rauchgas-Wärmeaustauscher 10 geführt, der im Luftkanal-Abschnittl unterhalb des Kessels 6 angeordnet ist und wie dieser von der angesaugten Luft umströmt wird. Von dort gelangen die Rauchgase über eine Rohrleitung 11 zu einem zweiten Rauchgas-Wärmeaustauscher 12, der von Ansaugluft umströmt im Luftkanal-Abschnitt 1 oberhalb des Wärmeaustauschers 8 angeordnet ist. Von dort entweichen die Rauchgase dann über eine Rohrleitung 13.The flue gases generated in the combustion chamber of the boiler 6 are through a pipe 9 passed through a first flue gas heat exchanger 10, the is arranged in the air duct section below the boiler 6 and how this of the sucked-in air flows around it. From there the flue gases arrive via a pipeline 11 to a second flue gas heat exchanger 12, around which intake air flows in Air duct section 1 is arranged above the heat exchanger 8. From there the flue gases then escape via a pipe 13.
Die beiden in der Zeichnung schematisch dargestellten Rauchgas-Wärmeaustauscher 10,12 weisen jeweils von Rauchgas durchströmte Rohre auf, die zur Erleichterung des Wärmeaustausches gerippt ausgebildet sind. Letzteres gilt auch für den äußeren Mantel des Kessels 6.The two flue gas heat exchangers shown schematically in the drawing 10, 12 each have pipes through which flue gas flows, for relief of the heat exchange are ribbed. The latter also applies to the external one Shell of the boiler 6.
Dem in der Zeichnung schematisch dargestellten Lufterhitzer kommt die Aufgabe zu, die zur Verfügung stehende Ansaugluft unter Vermeidung von Nitrosaminbildung auf die jeweils gewünschte Darrtemperatur zu erhitzen. Hierzu wird folgende¢-maßen verfahren: Zunächst wird der Motor 5 eingeschaltet und damit der Saugzug4 in Gang gesetzt mit der Folge, daß Luft von oben her in die ineinander übergehenden Luftkanal-Abschnitte 1 bis 3 gesaugt wird, für die sich im stationären Zustand eine Ansaugtemperatur von beispielsweise 45"C einstellt, da die Ansaugluft von einer von der Darren-Abluft und ggf. vom Rauchgas aus der Leitung 13 beheizten Kreuzstrom-Wärmeaustauscher vorgewärmt wird. Wenn der Brenner 7 gezündet ist, gelangt der entstehende Wasserdampf über die in der Zeichnung links dargestellte Dampfleitung 14 in den Wärmeaustauscher 8 und wird dort unter Wärmeabgabe an die dort vorbei strömende Luft kondensiert. Das Kondensat fließt zurück in den Kessel 6 über die in der Zeichnung rechts dargestellte Kondensatleitung 15.The air heater shown schematically in the drawing comes the task of using the available intake air while avoiding nitrosamine formation to be heated to the desired drying temperature. The following ¢ dimensions are used for this procedure: First the motor 5 is switched on and with it the induced draft 4 in Set in motion with the result that air from above merges into one another Air duct sections 1 to 3 is sucked, for which a stationary state Set intake temperature of, for example 45 "C, since the intake air from a cross-flow heat exchanger heated by the kiln exhaust air and possibly by the flue gas from line 13 is preheated. When the burner 7 is ignited, the resulting water vapor arrives Via the steam line 14 shown on the left in the drawing into the heat exchanger 8 and is condensed there, giving off heat to the air flowing past there. The condensate flows back into the boiler 6 via the one shown on the right in the drawing Condensate line 15.
Der Kessel 6, die darin angeordnete Brennkammer und die rauchgasseitig sich daran anschließenden beiden Rauchgas-Wärmeaustauscher 10-und 12 sind beispielsweise so ausgelegt, daß die in der Brennkammer erzeugten Rauchgase die Brennkammer mit etwa 6000C, den ersten Rauchgas-Wärmeaustauscher 10 mit etwa 2500C und den zweiten Rauchgas-Wärmeaustauscher 12 mit etwa 100°C verlassen und daß die ursprünglich 45"C warme Ansaugluft durch den Rauchgas-Wärmeaustauscher 12 auf etwa 47,5°C, durch den Dampfwärmeaustauscher 8 und den sich daran anschließenden Kessel 6 auf etwa 74"C und den Rauchgas-Wärmeaustauscher 10 schließlich auf etwa 80"C erwärmt wird.The boiler 6, the combustion chamber arranged in it and the flue gas side adjoining two flue gas heat exchangers 10 and 12 are for example designed so that the flue gases generated in the combustion chamber with the combustion chamber about 6000C, the first flue gas heat exchanger 10 with about 2500C and the second Flue gas heat exchanger 12 left with about 100 ° C and that the originally 45 "C warm intake air through the flue gas heat exchanger 12 to about 47.5 ° C, through the Steam heat exchanger 8 and the adjoining boiler 6 to about 74 "C and the flue gas heat exchanger 10 is finally heated to about 80 ° C.
Zur Regulierung der in den Rauchgasen und damit in der Ansaugluft herrschenden Temperaturverhältnisse ist es möglich, mit zusätzlichen externen, außerhalb des Luftkanals angeordneten Wärmeaustauschern zu arbeiten, die beispielsweise in die Rohrleitung 9 oder die Rohrleitung 11 geschaltet werden können.To regulate the in the flue gases and thus in the intake air prevailing temperature conditions it is possible with additional external, outside of the air duct arranged heat exchangers to work, for example in the pipeline 9 or the pipeline 11 can be switched.
Obwohl die Anordnung des Kessels 6 im Luftkanal besonders vorteilhaft ist, könnte dieser Kessel auch beispielsweise zur Verwendung handelsüblicher Kessel außerhalb des Luftkanales angeordnet sein.Although the arrangement of the boiler 6 in the air duct is particularly advantageous is, this boiler could also be, for example to use commercially available Boiler can be arranged outside of the air duct.
Der Kessel/Brennkammer kann mit einem Doppelmantel oder mit Rohren gekühlt sein, wobei beide Ausführungen vorstehend als Mantel bezeichnet sind. Der Kessel kann auch im Zwangdurch- bzw.-umlauf geschaltet sein.The boiler / combustion chamber can be with a double jacket or with pipes be cooled, both versions are referred to above as a jacket. Of the The boiler can also be switched to forced circulation or circulation.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803029561 DE3029561A1 (en) | 1980-08-05 | 1980-08-05 | Indirect malt kiln heating system - with combustion chamber water and flue gas heat exchangers in intake air duct |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19803029561 DE3029561A1 (en) | 1980-08-05 | 1980-08-05 | Indirect malt kiln heating system - with combustion chamber water and flue gas heat exchangers in intake air duct |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3029561A1 true DE3029561A1 (en) | 1982-04-22 |
Family
ID=6108883
Family Applications (1)
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DE19803029561 Ceased DE3029561A1 (en) | 1980-08-05 | 1980-08-05 | Indirect malt kiln heating system - with combustion chamber water and flue gas heat exchangers in intake air duct |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3029561A1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1052341B (en) * | 1955-03-22 | 1959-03-12 | Mojmir Ruzicka | Heating device for malt kilns |
-
1980
- 1980-08-05 DE DE19803029561 patent/DE3029561A1/en not_active Ceased
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE1052341B (en) * | 1955-03-22 | 1959-03-12 | Mojmir Ruzicka | Heating device for malt kilns |
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Legal Events
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