DE304748C

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Publication number: DE304748C
Application number: DENDAT304748D
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kaiserliches:

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

V* 304748 KLASSE 18«. GRUPPE

Zusatz zum Patent 304025*).

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. Juli 1915 ab. Längste Dauer: 26. März 1930.

Vorliegende Erfindung bezweckt, das in dem Hauptpatent gekennzeichnete Verfahren zum nützlichen Kühlen von Schlacke u. dgl. in der Weise weiter auszubilden, daß man in den Wärmeaufnehmern zunächst das kreisende Kühlmittel möglichst hoch erhitzt (beispielsweise auf 280°).' Hierauf wird dasselbe durch entsprechend gebaute, an sich bekannte -Wärmeaustauschapparate geleitet, wo es seine Wärme — beispielsweise — bis auf 240° an strömende Luft abgibt.

Diese Wärmeaustauschapparate können Re-

genapparäte sein, besser aber sind sie, nach Art der bekannten Röhrenvorwärmer, von Röhren durchzogen, die einen Oberflächen aus?

tausch gestatten.

Um die Röhren möge die Siedeflüssigkeit kreisen, während durch die Röhren strömende Luft — zwangläufig — so geführt wird, daß sie, nach erfolgter Aufnahme der Wärme aus dem Kühlmittel, an einen Ort geleitet wird, woselbst man diese Wärme hutzbar machen kann. .

An sich ist die Nutzbarmachung der Abas wärme aus Schlacke U. dgl. -— bei gleichzeitiger Kühlung der Formen — z. B. in Form von Dampfprozessen schon in Vorschlag gebracht. Diese Dampfprozesse sind, wie schon erwähnt, unwirtschaftlich, und sie vermögen, je nachdem, ob ein Niederdruck- oder Hochdruckdampfprozeß in Frage kommt, höchstens 5 bis 15 Prozent der Wärme in Arbeit umzusetzen. Es ist auch bereits bekannt ge-, worden, die Wärme von Schlacken zur Erhitzung von Gebläseluft zu benutzen, indem man die Schlacken direkt mit der zu erhitzenden Luft zusammenbrachte, ohne sich eines wärmeübertragenden Zwischenmittels zu bedienen; auch ist es schon üblich, durch heiße Abgase des Hochofenprozesses Verbrennungsluft hoch zu erhitzen, um solche zum Betriebe von steinernen Winderhitzern zu benutzen — ebenfalls, ohne sich dabei eines wärmeübertragenden, kreisenden Zwischenmittels zu bedienen —. Beiden Lufterwärmungsmethoden haftet der Mangel an, daß einerseits der schwankende Ofenbetrieb, andererseits die schwankende Temperatur der Cowperabhitze und schließlich das schwankende Luftbedürfnis nie übereinstimmen, eine vielleicht wertvolle g₀ Beständigkeit der, Lufttemperatur ist also schwer zu erreichen.

In dem Hauptpatent ist nun dargetan, daß man die Wärmestöße vermittels eines schwer-

*) Früheres Zusätzpatent:. 304747.

siedenden, kreisenden Wärmeträgers (z. B. durch Anwendung von Wärmespeichern) sehr fein ausgleichen kann, und dieser Vorteil ist gegenüber dem Bekannten unter Umständen wertvoll.

Die vorliegende Erfindung will nun ebenfalls die hohe Temperatur, wie sie z. B. in der glühenden Schlacke enthalten ist, an Prozesse abgeben, die wirtschaftlicher sind

ίο wie der Dampfprozeß. Es handelt sich jedoch dabei vorwiegend darum, entsprechende Verwendungsgebiete für die Abwärme zu finden.

Glücklicherweise sind nun die größten Ver-Wendungsgebiete auf den Hüttenwerken selbst zu finden, indem dortselbst große Mengen heißer Luft für die Hochofen- und sonstigen Schmelzprozesse erforderlich sind. Diese Luft wird heute bereits z. B. in Cowpern hoch erhitzt. Es steht aber nichts im Wege, vor den Cowperapparaten in die Druckleitung des Gebläses Wärmeaustauschapparate, welche druckfest sind, einzuschalten, in der Weise, daß sie die komprimierte Gebläseluft von z. B.

^x/₂ Atm. Spannung durch sich führen. Dort möge sich diese Luft an dem etwa 280 ° C heißen Kühlmittel z. B. im Gegenstrom auf 250° (von etwa 50 ° Anfangstemperatur) erwärmen. Es wird also die Luft um 200 ° erwärmt.

Der Cowperprozeß könnte also beginnen mit einer Luftanfangstemperatur von 250° und die große Schlackenwärmemenge käme dem Hochofenprozeß großenteils direkt zugute.

Bei diesem Verfahren wird also direkt an Koks gespart, während bei den bekannten Dampf erzeugungs-Heißkühlverfahren zwar Kraft erzeugt wird, aber eine direkte Koksersparnis im Hochofen selbst nicht in die Erscheinung tritt. Dies Verfahren ist infolgedessen dem Hüttenmann lieber und auch thermisch wert-• voller.

Da die Gefahr naheliegt, daß die Endtemperatur der verbrannten Gase im Cowper eine ziemlich hohe wird, so steht nichts im Wege, in die Abgaskanäle Heizschlangen einzubauen und auch dort noch, im Sinne des Hauptverfahrens, Abwärme zu entnehmen und sie in diesen Prozeß zu führen, wie man überhaupt die gesamten Abwärmen des Hüttenwerks durch diese schwersiedenden Flüssigkeiten dem erwähnten Luftwärmprozeß dienstbar machen könnte. .

Es würde sich also bei einer Zentralisierung der Abwärme sämtlicher Abwärmequellen, zwecks Erzeugung von erhitzter strömender Luft, der Patentanspruch auch hierauf ausdehnen lassen.

Daß man die Wärmestöße durch den in dem älteren Zusatzpatent gekennzeichneten Wärmespeicher sehr vorteilhaft ausgleichen , kann, ist einleuchtend. ,

Ebenso ist es einleuchtend, daß man durch Einführung der fast kostenlosere Abwärmemengen, wie solche in der Schlacke usw. enthalten sind, Kraftprozesse durchbilden könnte, die bei Verwendung von Brennstoff vielleicht noch unwirtschaftlich wären. Es wäre beispielsweise denkbar, mit einer (vorteilhaft rotierenden) Kompressoranlage Preßluft — unter mög- 70 ■ liehst isothermischeri Kompression — herzustellen, beispielsweise von 10 Atm. Spannung. j Diese „ Preßluft möge etwa 50 ° Temperatur J harben und wird nun durch den druckfesten Wärmeaustauscher geführt, woselbst sie sich j an den heißen Wandungen auf 250⁰ ■— bei konstantem Druck — erhitzen möge. Alsdann j könnte man diese Preßluft beispielsweise in einer Turbine unter Arbeitsleistung expandieren lassen, und es ist der Fall denkbar, daß die in der Turbine erzielte Arbeit größer ist wie die im Kompressor — bei nahezu isöthermischer Kompression — aufgewandte negative Arbeit. ■ .

Wenn auch der Gewinn zunächst relativ klein ausfallen würde, so ist doch zu bedenken, daß keinerlei Brennstoff aufgewandt wurde, vielmehr eine Wärmequelle angewandt wird, die bisher nutzlos wegfloß. Es ist sogar denkbar — bei entsprechend hohen Drücken —, die.heiße Preßluft hinter den Wärmeaustauschapparaten noch durch Einführung und Verbrennung von — an der heißen Kühlflüssigkeit ebenfalls erhitztem und erforderlichenfalls vergastem —■ Brennstoff noch weiter zu erhitzen, um ein dem Druckgefälle entsprechen- > des günstigeres Wärmegefälle in der dann gewissermaßen eine Gasturbine bildenden Abwärmemaschine zu erzielen. ■

Diese Varianten können naturgemäß nicht Gegenstand vorliegenden Patenanspruchs sein; immerhin ist ersichtlich, daß durch Einführung der nach dem Hauptverfahren erhitzten schwersiedenden Flüssigkeit große, bisher brachliegende Wärmemengen eigenartig neu ausgenutzt werden können.

Claims

Patent-Ansprüche: .

1. Ausführungsart des Verfahrens zum nützlichen Kühlen von glühender Schlacke u.dgl. gemäß dem Hauptpatent 304025, dadurch gekennzeichnet, daß das kreisende Kühlmittel die aufgenommene Wärme einem Wärmeabgeber zuführt,' um sie dortselbst an strömende Luft abzugeben, welche zwangläufig diese Wärme in Nutzprozesse führt.

2. Ausführungsart des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

O

die Wärmeabgeber in die Gebläseleitung von Schmelzofen so eingebaut sind, daß die Abwärme dem Winderhitzungsprbzeß des Ofens zugute kommt.'

3. Ausführungsart des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß nach fast isothermischer Erzeugung von Preßluft letztere an durch das kreisende Kühlmittel hocherhitzten Flächen wärmeaufnehmend vorbeigeführt wird, worauf die erhitzte gepreßte Luft wieder unter Expansion zur Arbeitsleistung gebracht wird.