DE3203016C2

DE3203016C2 - Anlage zur Gewinnung der fühlbaren Wärme von heißen Werktücken

Info

Publication number: DE3203016C2
Application number: DE19823203016
Authority: DE
Inventors: Martin 4223 Voerde Nolzen; Norbert Ing.(grad.) 4300 Essen Srowig
Original assignee: Oschatz 4300 Essen De GmbH
Current assignee: Oschatz 4300 Essen De GmbH
Priority date: 1982-01-29
Filing date: 1982-01-29
Publication date: 1984-11-29
Also published as: DE3203016A1

Abstract

Eine Anlage zur Gewinnung der fühlbaren Wärme von heißen Werkstücken durch unmittelbare Beaufschlagung mit einer verdampfenden Flüssigkeit besitzt eine Kühlkammer für die Werkstücke. Die Kühlkammer ist einerseits über eine Flüssigkeitsleitung, andererseits über eine Dampfabführleitung in ein geschlossenes Dampf/Flüssigkeitsleitungssystem eingebunden, das über ein Wärmeentzugsaggregat geführt ist. Bei einer solchen Anlage kommt man zu einer besonders wirtschaftlichen Wärmegewinnung, wenn die Kühlkammer als gas- und flüssigkeitsdicht verschließbares Druckgefäß ausgeführt ist und die Flüssigkeitsleitung sowie Dampfabführleitung in einen Speicherkessel einmünden, der in einem das Wärmeentzugsaggregat aufweisenden Leitungskreis angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wobei unter Werkstücken nicht nur Drahtbunde, sondern auch Brammen und ähnliche Gegenstände mit hoher Produktionswärme gemeint sind.

Bei einer bekannten, vornehmlich der Gewinnung der fühlbaren Wärme von geschmolzener Schlacke dienenden Anlage dieser Art (DE-PS 47 276) ist offengelassen, wo die in die Kühlkammer bzw. das Druckgefäß einmündende Flüssigkeitsleitung herkommt und eine aus dem hauptsächlich zur Dampfreinigung eingesetzten Speicherkessel herausgeführte, das Wärmeentzugsaggregat aufweisende Leitung des Dampf/Flüssigkeitsleitungssystems hinführt. Offensichtlich wird der Kühlkammer über die Flüssigkeitsleitung nur kaltes Frischwasser zugeführt, und die zuvor erwähnte Leitung mündet hinter dem Wärmeentzugsaggregat ins Freie. Jedenfalls ist mit dieser Anlage eine wirtschaftliche Dampfgewinnung nicht möglich. Das gilt auch für eine weitere bekannte Anlage anderer Art (EP-OS 00 27 787, F i g. 3), bei der der Speieherkesse' mit dem Wärmeentzugsaggregit in einem Leitungskreis des geschlossenen Dampf/Flüssigkeitsleitungssystems angeordnet ist, weil dort die Kühlkammer als endseitig offene Durchlaufkammer ausgeführt ist, so daß Dampf von nur 100⁰C erzeugt werden kann, der allenfalls für eine Brauchwassererhitzung verwendbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer Anlage der eingangs genannten Art mit höhcrem Wirkungsgrad, d. h. unter besserer Ausnutzung der fühlbaren Wärme der heißen Werkstücke, universeller verwendbaren Dampf möglichst hoher Temperatur zu erzeugen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des Patentanspruches 1.
Durch die damit geschaffene Verbindung von Druckgefäß und geschlossenem Dampf/Flüssigkeitslei'.ungssyslem ist die erfindungsgemäße Anlage druckmäßig vollkommen geschlossen. Infolgedessen baut sich bei der Flüssigkeitsverdampfung ein Überdruck auf, so daß zwar weniger Dampf, dieser jedoch mit höherer Temperatur anfällt. Der dem Druckgefäß und dem Wärmccntzugsaggrcgal Zwischengeschäfte Spcicherkcsscl erfüllt in der erfindungsgemäßen Anlage eine doppelte Funktion, nämlich einmal als Ausgleichsaggregat für den aas der taktweisen Werkstückbeschickung resultierenden ungleichmäßigen Wärmeanfall; der Speicherkessel kann in seiner Größe insbesondere dann kleingehalten werden, wenn mehrere Kühlkammern bzw. Druckgefäße in Parallelschaltung angeordnet sind und gleichsam auf Lücke bzw. im Gegentakt arbeiten. Zum anderen dient der Speicherkessel als Reservoir für die Flüssigkeit, die wegen der Rückführung aus dem Druckgefäß über die Flüssigkeitsleitung praktisch immer mit Sattdampftemperatur zur Verfügung steht, so daß für

die Überführung in Dampf verhältnismäßig wenig Verdampfungswärme benötigt wird.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anlage ergibt sich aus Patentanspruch 2.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert, deren Figur in schcmalischer Darstellung eine Anlage zur Gewinnung der fühlbaren Wärme von heißen Werkstücken zeigt.

Die dargestellte Anlage gewinnt die fühlbare Wärme von heißen Werkstücken 1, insbesondere von produktionswarmen Drahtbunden, durch unmittelbare Beaufschlagung derselben mit einer bei den Werkstücktemperaturen verdampfenden Flüssigkeit, insbesondere Wasser, und besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau zunächst aus zumindest einer Kühlkammer 2, die für die Aufnahme wenigstens eines der Werkstücke 1 eingerichtet ist. Die Werkstücke 1 werden der Kühlkammer 2 auf einem Horizontalförderer 3 zugeführt bzw. von dieser weg transportiert. Die Kühlkammer 2 ist einerseits über eine Flüssigkeitsleitung 4, andererseits über eine am Kopf der Kühlkammer 2 angeschlossene Dampfabführlcitung 5 in ein geschlossenes, über ein Wärmeentzugsaggregat 6 (in Form eines Kondensator) geführtes Dampf/Flüssigkeitsleitungssystem eingebunden. Neben der dargestellten Kühlkammer 2 können weitere Kühlkammern vorhanden sein, die in Parallelschaltung in dasselbe Dampf/Flüssigkeilsleitungssystem eingebunden sind, was im einzelnen jedoch nicht dargestellt ist.

Die Kühlkammer 2 ist als gas- und flüssigkeitsdicht verschließbares Druckgefäß ausgeführt und besteht aus einem in Ruhe verbleibenden Bodenteil 7 sowie einem heb- und senkbaren Zylinderoberteil 8. Das Heben und Senken des Zylinderoberieils 8 wird mit Hilfe einer Zylinderkolbenanordnung 9 durchgeführt. Mit einer weiteren Zylinderkolbenanordnung 10 können das abgesenk-

bo te Zylinderoberteil 8 und das Bodenteil 7 miteinander verriegelt sowie gas- und flüssigkeitsdicht verschlossen werden bzw. wieder voneinander getrennt werden. Die Flüssigkeitsleitung 4 sowie die Dampfabführleitung 5 münden in einen Speicherkessel 11 ein, der in einem das

μ Wärmccnlzugsaggregat 6 aufweisenden Leitungskreis 12 angeordnet ist. Da solche l.eitungskieise und ihre anschließenden Aggregate bei Danipfer/cugeraiilageii allgemein bekannt sind, kann auf eine weitere !-!Häute-

rung insoweit verzichtet werden. Die Flüssigkeitsleitung 4 mündet am tiefsten Punkt des Bodenteils 7, während die Dampfabführleitung 5 am höchsten Teil des Zylinderoberteils 8 aus dem Druckgefäß herausgeführt ist sowie im Anschluß daran aufgrund der Beweglichkeit des Zylinderoberteils 8 mit einer Gelenkausbildung 13 versehen ist, die bei liegender Anordnung des Druckgefäßes entfallen kann. Bei mehreren Druckgefäßen ist jedes Druckgefäß über eine getrennte Flüssigkeitsleitung und Ditmpfabführleitung qn den Speicherkessel 11 angeschlossen. Das angeschlossene Druckgefäß 7, 8 ist über die Flüssigkeitsleitung 4 mit Flüssigkeit aus dem Speicherkessel 11 bis v-u einem oberhalb des Werkstükkes liegenden Niveau 14 füllbar, nicht vollständig, sondem nur teilweise. Nicht dargestellt ist, daß die Flüssigkeit gegebenenfalls auch durch eine oder mehrere Zweigleitungen zugeführt werden könnte, die die Besprühung der Werkstücke 1 ermöglichen, hierdurch kann insbesondere im oberen Temperaturbereich eine dosierte Abkühlung durchgeführt werden. Über die FIüssigkeitsleitung 4 ist das Druckgefäß 7, 8 durch Zurückführung der unverdampften Flüssigkeit in den Spcicherkessel 11 aber auch wieder enileerbar. Im ein/einen ist hierzu der Speicherkcssel 11 höhenmäßig über dem Druckgefäß 7,8 angeordnet und die Flüssigkeitsleitung 4 mil einem Bypass 15 mit Flüssigkeitsrückführpumpe 16 versehen. Die Dampfabführlciiung 5 ist noch mit einem Sperrventil 17 ausgerüstet, das bei Unterschreiten des vorgegebenen Dampfdurchflusses selbsttätig schließt. Ansonsten enthält die Anlage noch weitere Ventile 18, 19, 20, 21 und die üblichen Hilfsaggregate, auf die soweit erforderlich weiter unten noch eingegangen wird. Unvermeidbare Flüssigkeitsverluste können mit Hilfe einer in den Speicherkessel 11 einmündenden Ergänzungsleitung 22 ersetzt werden.

Die Funktionsweise der Anlage ergibt sich unschwer aus der Figur: Ein heißes Drahtbund 1 wird in das geöffnete Druckgefäß 7, 8 eingefahren, woraufhin letzteres dicht verschlossen wird. Ein Entlüftungsventil 21 am Zylinderoberteil 8 ist geschlossen. Anschließend werden ein in der Dampfabführleitung 5 unmittelbar vor dem Speicherkessel 11 vorgesehenes Ventil 20, ein zwischen Bodenteil 7 und Bypass 15 in der Flüssigkeitsleitung 4 angeordnetes Ventil 18 und ein Ventil 19 in dem zum Bypass 15 parallelen Leitungsteil der Flüssigkeitsleitung 4 geöffnet. Die praktisch Siedetemperatur aufweisende Flüssigkeit aus dem Speicherkessel 11 füllt das Druckgefäß 7, 8 bis zum vorgegebenen Niveau 14, woraufhin das Ventil 19 geschlossen wird. Durch den Kontakt der Flüssigkeit mit dem Werkstück 1 wird letzteres abgekühlt und die Flüssigkeit teilweise verdampft. Es entsteht ein Überdruck im Druckgefäß 7,8 und der Dampf strömt über die Dampfabführlciiung 5 in den Speicherkessel 11. Ist der Dampfdurchfluß /u gering, schließt das Sperrventil 17. Ist die Dampfentwicklung beendet, wird das Druckgefäß 7,8 durch Einschalten der Flüssigkeitsrückführpumpe 16 wieder vollständig entleert. Anschließend werden die Ventile 18, 19, 20 geschlossen, während das Entlüftungsventil 21 geöffnet wird. Nach erfolgtem Druckausgleich kann das Druckgefäß 7, 8 to wieder geöffnet, das abgekühlte Werkstück 1 ausgefahren werden und das Spi ' erneut beginnen.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anlage zur Gewinnung der fühlbaren Wärme von heißen Werkstücken, insbesondere von produktionswarmen Drahtbunden, durch unmittelbare Beaufschlagung derselben mit einer bei den Wcrkstücktemperatüren verdampfenden Flüssigkeit, insbesondere Wasser, mit zumindest einer, für die Aufnahme wenigstens eines der Werkstücke eingerichteten Kühlkammer, die als gas- und flüssigkcitsdicht verschließbares, im geschlossenen Zustand über eine Flüssigkeitsleitung mit der Flüssigkeit bis zu einem oberhalb des Werkstückes liegenden Niveau teilweise füllbares Druckgefäß ausgeführt ist und über eine an dessen Kopf angeschlossene, in einen Speicherkessel einmündende Dampfabführleitung in ein Dampf/Flüssigkeitsleitungssystem mit einem Wärmeentzugsaggregat eingebunden ist dadurch gekennzeichnet, daß die zur Kühlkammer führende Flüssigkeitsleitung (4) aus dem — in an sich bekannter Weise mit dem Wärmeentzugsaggregat (6) in einem Leitungskreis (12) des geschlossenen Dampf/Flüssigkeitsleitungssystems angeordneten — Speicherkessel (11) herausgeführt ist und nach Werkstücksabkühlung unverdampfte Flüssigkeit aus der Kühlkammer (2) über diese Flüssigkeitsleitung (4) in den Speicherkessel (11) wieder zurückführbar ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsleitung (4) einen mit einer Flüssigkeitsrückführpumpc (16) ausgerüsteten Bypass (15) aufweist.