DE873462C - Roehrengaserhitzer - Google Patents

Description

Die Erfindung· bezieht sich auf einen Röhrengaserhitzer, der insbesondere für Wärmekraftanlagen bestimmt ist, in welchem ein gasförmiges Arbeitsmittel, vorzugsweise Duft, durch indirekte äußere-Wärmezufuhr auf höhere Temperatur zu bringen ist. In solchen Erhitzern ist das Arbeitsmittel auf 6oo bis 700⁰ C und selbst mehr zu erwärmen, wobei dann die Feuerraumtemperatur entsprechend hoch ausfällt. Sind daher im Erhitzer schlackenhaltige Brennstoffe, z. B. Kohlenstaub, zu verbrennen, so besteht die Gefahr, daß flüssige Schlackenteilchen an den sehr heißen Erhitzerrohren haftenbleiben, was höchst unerwünscht ist, da dies im Feuerraum in kurzer Zeit zu schweren Verschlackungen führen kann. Auch sind die Erhitzerrohre vor der Strahlungswärme der Feuergase zu schützen, wozu schon vorgeschlagen worden ist, einen Teil der Rauchgase so in den Feuerraum zurückzuführen, daß sie zwischen den Feuergasen und den Erhitzerrohren eine kühlende Schicht bilden. Die Erfindung bezweckt nun in diesem Zusammenhang dadurch eine weitere Verbesserung, daß die rückgeführten Rauchgase veranlaßt werden, zumindest an den am meisten gefährdeten, heißesten Partien durch Spalte zwischen Rohren des Erhitzers in den Feuerraum einzutreten. Dadurch läßt sich erreichen, daß die durch die Spalte eindringenden, bereits abgekühlten Rauchgase -die klebrigen oder gar flüssigen Schlackenteilchen von den Rohren wegblasen und zudem unter ihnen Schmelzpunkt abkühlen, so daß sie sich verfestigen und an den Rohren sich auf keinen Fall flüssige Schlacke ansetzen kann. Die Anwendung der Erfindung ist somit gegeben, wenn der im Feuerraum zur Verbrennung kommende Brennstoff Anlaß zum Auftreten von festen oder flüssigen Biestandteilen gibt, als© z. B. von Sand beim Verfeuern von Hochofengasen. Auch die Flamme wird durch die durch

die Spalte eindringenden Rauchgase- von den Rohren -weggedrängt/ so daß keine Feuerzungen die Rohre, berühren können. Die wegen ihres Kohlensäure- lind Wasserdampfgehaltes einen guten Strahlungsschutz bietende Rauchgasschicht kann im Feuerraum nirgends _: durch. 'die Turbulenz der Rauchgase verwirbelt, überhitzt und weggerissen werden, da sie sich ständig an der Heizfläche erneuert. ■ Im weiteren läßt sich hierdurch ein Ausgleich der Rohrwandtemperatur erreichen, indem die kalten Stellen der Rohre, d. h. die von der Flamme abgekehrte Seite derselben, durch die rückgeführten Rauchgase beheizt, die zu heißen Rohrstellen dagegen gekühlt werden. Ferner muß die Brennkammer nur gegen die Temperatur der rückgeführten Rauchgase isoliert werden, und zufällig bestrahlte und erhitzte Wandpartien dieser Kammer werden durch die ruckgefuhrten Rauchgase gekühlt.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in vereinfachter Darstellungsweise veranschaulicht, und zwar zeigt

Fig. ι einen Gaserhitzer, in welchem das zu eras hitzende Arbeitsmittel 'einen durch Strahlung und einen durch Berührung beheizten' Teil des Erhitzers in zwei Parallelströmen durchströmt, und zwar den durch Strahlung beheizten Teil im Gleichstrom und den durch Berührung beheizten Teil im Gegen,-

stnom zu den Feuergasen, und . ■ .

Fig. 2 einen Schnitt mach der Linie 11-II der Fig. i, wobei 'die unterhalb 'dieses Schnittes gelegenen-Erhitzerteile der Einfachheit halber nicht dargestellt sind.

In den Figuren bezeichnet 1 den Feuerraum, also die Brennkammer 'eines mit Kohlenstaub gefeuerten Erhitzers A einer im übrigen nicht gezeigten Wärmekraftanlage, in welcher Luft als Arbeitsmittel einen Kreislauf beschreibt und dabei in mindestens 'einem Verdichter auf höheren Druck gebracht, im Erhitzer A durch äußere Wärmezufuhr mittelbar .erhitzt und hierauf in mindestens einer Turbine, die Leistung sowohl an den Verdichter als auch in einen Nutzleistungseanpfänger abgibt, entspannt wird. Dem Kohlenstaub wird in einer Leitung 2 Verbrennungsluft zugeführt. Diese Verbrennungsluft wird im einem Vorwärmer 4, der von den aus dem Erhitzer A abziehenden Rauchgasen beheizt wird, lauf 'die erforderliche Tiemperatur gebracht und sie gelangt alsdann durch eine Leitung 3 in 'die Leitung 2. Die Brennkammer 1 ist mit Rohren ζ ausgekleidet, die von einem Teil der zu erwärmenden Luft des Kreislaufes durchströmt werden. Ein Teil der in den Feuergasen enthalteinen Wärme wird diesen Rohren 5 in der Brennkammer 1 hauptsächlich durch Strahlung labgegeben. Von der Brennkammer 1 gelangen die Feuergase in einen zweiten. Raum. 6, in welchem ein Heizsystem 7 angeordnet ist, dem 'die Feuergase durch B'erührung Wärme abgeben. Die im Erhitzer A zu erwärmende Luft strömt durch eine Leitung 8 zu 'und unterteilt sich ,an der Stelle 9 in zwei Panallelströme, von denen der eine im Gleichstrom zu den Feuergasien diurch die Rohre 5 "und der andere im Gegenstrom zu den Feuergasen durch das Heizsystem 7 strömt. Die dabei erhitzten Barallelströme vereinigen sich wieder an der Stelle 10, wo sie in.eine Leitung 11 übertreten, die 'einen weiteren Bestandteil des Kreislaufes bilden, den "die in der beschriebenen Weise erhitzte Luft zu durchlaufen hat. Ein Teil der aus dem Raum 6 abströmenden Rauchgase tritt in eine Leitung 12 über, in welcher ein Gebläse 13 angeordnet ist, das 'diese Rauchgasteile in den Feuerraum ι zurückfördert. Der Rest der Rauchgase gelangt nach Durchströmen des Raumes 14, in welchem der erwähnte Luftvorwärmer 4 angeordnet ist, ins Freie.

Die Rohre 5, welche den Feuerraum 1 auskleiden, sind nun so !angeordnet, daß zwischen denselben Spalte ι S frei gelassen sind. Durch diese Spalte 15 dringen 'die vom Gebläse 13 geförderten Rauchgase in den Feuerraum 1 'ein, wobei sie in der in Fig. 2 angedeuteten Weise vorhandene Schlackenteilchen von den Röhren 5 wegblasen.

Anstatt, wie gezeigt, zwischen je zwei benachbarten Rohren einen Spalt für das Einblasen von Rauchgasen vorzusehen, können auch nur zwischen Gruppen, die aus zwei oder. mehreren solchen Roiiren bestehen, Spiälte vorhanden sein.

Zur Wahrung der erforderlichen Spaltweiten go zwischen den Rohren können diese erforderlichenfalls in ihrer gegenseitigen Lage durch Abstandhalter fixiert oder an der Begrenzungswanid des Feuerreuulmes befestigt sein. Unter Umständen können die Rohre auch gegenseitig aneinander befestigt sein.

Die Spalte zwischen den Erhitzerrohren brauchen sich nicht über die ganze Länge dieser Rohre zu erstrecken, da es schon genügen kann, wenn rückgeführte Rauchgase mindestens an den am meisten gefährdeten, heißesten Partien des Erhitzers zwischen den Rohren in den Feuerraum eintreten.

Die Erfindung läßt sich bei jeder Anordnung und Lage der Rohre im Feuerraum anwenden. Die Anordnung 'und Richtung der Flamme im Feuerraum spielt für 'das Wesen der Erfindung ebenfalls keine Rolle. Die Erfindung läßt sich auch anwenden, wenn es nur gilt, die Flamme! von den Rohren fernzuhalten.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Röhrengaserhitzer, insbesondere für Wärmekraftanlagen, in welchem 'ein gasförmiges Arbeitsmittel durch indirekte äußere Wärmezufuhr auf höhere Temperatur zu bringen ist und ein Teil der Rauchgase von einer Fördervorrichtung'in den Feuerraum des Erhitzers zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die rückgeführten Rauchgase zumindest an den am meisten gefährdeten, heißesten Partien durch Spalte zwischen Rohren des Erhitzers in den Feuerraum eintreten.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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