Vorrichtung zur Zuführung hocherhitzter Zusatzluft in die Heizzüge
von Feuerungen Bei Feuerungsanlagen besteht das Bestreben, einerseits die Ablagerung
von Flugasche und Flugkoks in den Heizzügen oder Flammrohren zu vermeiden, andererseits
durch Zuführen von Zusatzluft etwa nur teilweise verbrannte Gase in den Zügen restlos
zu verbrennen.Device for supplying highly heated additional air to the heating flues
of furnaces In furnaces there is an effort to reduce the deposit on the one hand
to avoid fly ash and coke in the heating flues or flame tubes, on the other hand
by supplying additional air, only partially burned gases in the trains are completely eliminated
to burn.
Um Ablagerungen in den Zügen zu verhindern, hat man Drallkörper eingebaut,
die eine starke Wirbelung des Gasstromes erzeugen. Diese Drallkörper bestehen entweder
aus Eisen oder aus feuerfestem Stoff. Da in jedem Falle der erste Einsatz
nahe dem Verbrennungsrauni angebracht werden muß, um eine gute Wirbelung des Gasstromes
zu erzielen, so liegen die Körper in der Zone hoher Temperaturen. Hierdurch trat
bei der Verwendung von Eisen nach kurzer Zeit eine Verbrennung desselben, bei feuerfestern
Baustoff ein starkes Ansintern von Koks und Flugasche mit gleichzeitiger Verengung
der Durchgangsquerschnitte ein. Außerdem verlor der feuerfeste Körper durch die
Ansinterungen seine Eigenschaft zur Zündung unverbrannter Gase, so daß nach kurzer
Zeit der Wert der ganzen Anlage in Frage gestellt war.In order to prevent deposits in the trains, swirlers have been installed, which create a strong swirling of the gas flow. These swirl bodies are made either of iron or of refractory material. Since in each case the first insert must be placed near the combustion chamber in order to achieve a good swirling of the gas flow, the bodies are in the zone of high temperatures. As a result, when iron was used, it was burned after a short time; In addition, as a result of the sintering, the refractory body lost its ability to ignite unburned gases, so that after a short time the value of the entire system was called into question.
Zwecks Zuführung von erwärmter Zusatzluft hat man unter anderem auch
bereits vorgeschlagen, in den Heizzug ein Rohr einzubauen, das im Kopf mit Austrittsöffnungen
versehen ist. Der Austritt der Zusatzluft, der gegebenenfalls noch Dampf beigemischt
werden konnte, erfolgte jedoch stets radial, d. h. quer oder etwas geneigt
zum Gasstrom, so daß die Luftzuführung den Durchgang der Feuergase hinderte. Um
diesen Mangel zu beseitigen, wird gemäß der Erfindung das Rohr an seiner Rückseite
mit turbinenschaufelfönnigen Austrittskanälen versehen, welche das Dampfluftgemisch
in schraubenförmigen Strahlen in den Gasstrom einführen.For the purpose of supplying additional heated air, it has already been proposed, inter alia, to install a pipe in the heating flue which is provided with outlet openings in the head. The exit of the additional air, to which steam could optionally also be added, was always radial, i.e. H. across or slightly inclined to the gas flow, so that the air supply prevented the passage of the fire gases. In order to eliminate this deficiency, according to the invention, the pipe is provided on its rear side with outlet ducts that are shaped like turbine blades, which introduce the steam-air mixture in helical jets into the gas flow.
Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform dargestellt, und zwar zeigt
Abb. i einen Längsschnitt durch ein Flammrohr, Abb. 2 einen Schnitt nach Linie a-a
der Abb. i und Abb. 3 einen Schnitt nach Linie b-b der Abb. i:. In die Mitte
des Flammrohres i eines Dampfkessels ist ein Rohr:z eingesetzt, das auf Stützen3
ruht und am hinteren Ende mit einem Dampfstrahlgebläse verbunden ist. Das Rohr 2
und das Blasrohr 4 sind durch eine Stopfbuchse 5
dicht im hinteren Mauerwerk
6 geführt. Das Rohr 2 kann aus feuerfestem Stahl hergestellt sein oder auch
durch einen Mantel von feuerfestem Stoff 7 gegen die chemischen und thermischen
Einflüsse der Heizgase geschützt sein.The drawing shows an embodiment, namely Fig. I shows a longitudinal section through a flame tube, Fig. 2 shows a section along line aa of Fig. I and Fig. 3 shows a section along line bb of Fig. I :. In the middle of the flame tube i of a steam boiler, a tube: z is inserted, which rests on supports3 and is connected to a steam jet fan at the rear end. The pipe 2 and the blower pipe 4 are guided through a stuffing box 5 tightly in the rear masonry 6. Be the tube 2 may be made of refractory steel or by a jacket of refractory material 7 against the chemical and thermal effects of the hot gases protected.
An dem der Feuerbrucke 8 zugekehrten Ende ist auf das Rohr
ein Kopf 9 aufgesetzt, der mit scbräg nach hinten gerichteten turbinenschaufelartigen
Kanälen io versehen ist. Gegen den Angriff der Feuergase ist der Kopf durch eine
Kappe ii gesichert, die zweckmäßig aus hoch feuerfestem, nicht zum Ansintern neigendem
Stoff besteht.At the end facing the bridge of fire 8 , a head 9 is placed on the pipe, which is provided with turbine-blade-like channels 10 directed backwards. The head is secured against attack by the fire gases by a cap ii, which is expediently made of highly fireproof material that does not tend to sinter on.
Hinter dem Kopf 9 ist auf das Rohr ein feuerfester kegelförmiger
Körper 12 aufgeschoben, der annähernd so groß gebalten wird, wie es der
notwendigeDurchgangsquerschnitt
für dieFeuergase edordert. Ein erhebliches Stück hinter diesem-Körper 12 sind in
einer Zone, in der die Feuergastemperatur so weit zurückgegangen ist, daß sie einen
eisernen Einsatzkörper nicht mehr chemisch und thermisch angreift, ein oder mehrere
mit schraubenförrnigen Flügeln 13 versehene Drallkörper 14 angeordnet, welche die
durch den Turbinenkopf in Drehung versetzten Gase weiter in Drehung erhalten, um
eine Ablagerung von Flugascbe zu verhindern und die Feuergase in imüge Berührung
mit den Heizflächen zu bringen.Behind the head 9 , a refractory, conical body 12 is pushed onto the tube, which is made approximately as large as the necessary passage cross section for the fire gases requires. A considerable distance behind this body 12 are in a zone in which the fire gas temperature has decreased so far that it no longer attacks an iron insert body chemically and thermally, one or more swirl bodies 14 provided with screw-shaped blades 13 are arranged, which the through the Turbine head rotated gases kept rotating in order to prevent a deposit of fly ash and to bring the fire gases into direct contact with the heating surfaces.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Durch das Rohr 2 wird
mittels des regelbaren Dampfstrahlgebläses 4 ein Dampfluftgemisch zugeführt, das
sich bei seinem Durchgang durch Rohr 2 stark erhitzt und aus dem Kopf
9 mit einer Temperatur austritt, die nahe der Verbrennungstemperatur liegt.
Dieses Dampfluftgemisch tritt in spiralfönnigen, nach hinten gerichteten Strahlen
aus den )Kanälen io in die an dem Kopf 9 vorbeistreichenden Feuergase ein
und setzt sie unter kräftiger Msellung und Durchwirbelung und gleichzeitiger Entzündung
in drehende Bewegung. Das Feuergasdampfluftgeinisch streicht an dem kegelförmigen
Körper 12 vorbei, wodurch die Zündung und Nachverbrennung der Feuergase wirksam
unterstützt wird. Die restlos verbrannten Gase treffen nach Ab-
gabe eines
Teiles ihrer Wärme auf die mit Schxaubenflügeln versehenen Drallkörper 13, welche
ein Nachlassen der Drehbewegung verhindern.The operation of the device is as follows: A steam-air mixture is fed through the pipe 2 by means of the controllable steam jet fan 4, which heats up strongly as it passes through the pipe 2 and exits the head 9 at a temperature which is close to the combustion temperature. This vapor-air mixture enters the fiery gases passing by the head 9 in spiral-shaped, rearward-directed jets from the channels and sets them in a rotating motion with strong pressure and swirling and simultaneous ignition. The fire gas vapor air mixture sweeps past the conical body 12, as a result of which the ignition and afterburning of the fire gases is effectively supported. The completely burnt gases meet after completion passing a portion of its heat to the Schxaubenflügeln provided with swirler 13, which prevent a decrease in the rotational movement.