EP0908692A2 - Process for operating a regenerator and regenerator - Google Patents

Process for operating a regenerator and regenerator Download PDF

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EP0908692A2
EP0908692A2 EP98118831A EP98118831A EP0908692A2 EP 0908692 A2 EP0908692 A2 EP 0908692A2 EP 98118831 A EP98118831 A EP 98118831A EP 98118831 A EP98118831 A EP 98118831A EP 0908692 A2 EP0908692 A2 EP 0908692A2
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EP
European Patent Office
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bulk material
regenerator
hot
cold
grate
Prior art date
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EP98118831A
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EP0908692A3 (en
EP0908692B1 (en
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Andreas Emmel
Dragan Stevanovic
Hans-Georg Fassbinder
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Atz-Evus Applikations- und Technik-Zentrum fur Energieverfahren- umwelt- und Stromungstechnik
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Atz-Evus Applikations- und Technik-Zentrum fur Energieverfahren- umwelt- und Stromungstechnik
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Publication date
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Publication of EP0908692A2 publication Critical patent/EP0908692A2/en
Publication of EP0908692A3 publication Critical patent/EP0908692A3/en
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    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B1/22—Arrangements of heat-exchange apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B9/00—Stoves for heating the blast in blast furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/004—Systems for reclaiming waste heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D17/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles
    • F28D17/005—Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles using granular particles

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a Bulk regenerator or regenerator according to the generic term of claim 1. It further relates to a regenerator the preamble of claim 6.
  • regenerators are used for heating gases Temperatures of usually 800 ° C used.
  • Regenerators are used for production in blast furnace operation from hot wind with a temperature of 1200 ° C.
  • Such regenerators are e.g. from US 2,272,108, DE 41 08 744 C1 or DE 42 38 652 C1 known.
  • regenerators In the known regenerators is in an annulus between an inner cylindrical so-called Hot grate and a so-called coaxially surrounding it Cold rust picked up a bulk material. Both the hot and the Cold rust are provided with openings or openings, the Diameter is selected so that gas can pass through, a passage of bulk goods is impossible.
  • the cold grate is usually made of a perforated plate and the hot grate is usually made of ceramic materials, e.g. made from Schamoct stones.
  • As bulk goods for example Gravel or alumina balls are used.
  • the object of the invention is a method for operating a Regenerators and a regenerator specify which one ensure improved service life.
  • the drained bulk material is advantageously in the Annulus returned. This will make the required minimum dumping height maintain bulk goods. When using High quality bulk goods can be recycled operating costs are reduced.
  • the drained bulk goods can be transported pneumatically, wherein it is advantageously in the annulus by a provided near its ceiling feed opening becomes.
  • a transport gas can be separated from the bulk material and be blown off into the environment.
  • the hot and / or cold grate is designed in this way is / are that the bulk material radially when heated can expand freely. - This eliminates the effects of thermal conditional compressive stresses of the bulk material on the hot and / or Reduced cold rust. A break of the hot and / or Cold rust is avoided. The service life of the regenerator is extended.
  • a design feature is in the hot and / or cold grate at least one opening is provided, the diameter of which is larger than the maximum grain diameter, so that in the Bulk compressive stress formed by the passage of a Bulk content can be compensated through the opening.
  • Conveniently is on the side facing away from the annulus Opening a device for collecting through the opening leaked bulk material provided.
  • the device to collect at least one at an angle to the axis of the regenerator extending inclined surface, the inclined surface from the outside of the hot space facing away from the annular space Cold rust runs to an inner side facing the annular space and descends towards the bottom of the annulus.
  • the device can be provided with openings provided lid can be closed, the openings are designed so that a passage of gas is possible Passage of bulk material is impossible. This will make a Individual bulk grains are carried away by the emerging Avoided gas flow.
  • At least one drain opening is provided in the bottom of the annulus.
  • the drain opening conveniently opens into a tube, wherein a means for closing the tube can be provided.
  • the tube advantageously opens into a transport tube.
  • a Device for generating a transport gas stream can with be connected to the transport pipe so that the bulk material is pneumatically is transportable through the transport pipe.
  • the transport pipe can be used with a near the ceiling of the Annular space provided feed connection.
  • a device for separating the bulk material from Transport gas provided. This will cool the area of the annulus avoided.
  • a regenerator according to the prior art is shown in cross section.
  • An axis of the regenerator is labeled A.
  • Bulk material 4 (here shown only partially) with a maximum grain diameter D max is received in the annular space 1 between a cold grate 2 having a cylindrical shape and a hot grate 3 arranged coaxially thereto.
  • the cold grate 2 and the hot grate 3 have gas passages 5.
  • the maximum diameter of the gas passages 5 is selected such that bulk material 4 cannot pass through.
  • 6 denotes a hot collecting space or hot space surrounded by the hot grate 3
  • 7 denotes a wall surrounding the cold grate 2.
  • a cold collecting space or cold space 8 is located between the wall 7 and the cold grate 2.
  • the hot grill 3 consists of several one above the other, for example made of firebricks manufactured, ring segments 9. Two superimposed Ring segments 9 form a plurality on the Bulk material 4 facing openings O. Instead of ring segments can of course also be polygonal Segments are used.
  • FIG. 3 shows an enlarged cross-sectional view according to the region designated by X in FIG. 2.
  • Bulk material 4 which has passed through the opening O lies essentially on a flat surface 10 which is delimited by a first inclined surface 11.
  • the first inclined surface 11 is directed obliquely to the axis A. It falls from an outer side of the hot grate 3 facing away from the bulk material 4 to an inner side facing the bulk material 4.
  • two support webs 12 extending radially from an inner radius R i to an outer radius R a together with the flat surface 10 and the first inclined surface 11 form a department or a compartment F.
  • 5a shows a second exemplary embodiment, namely a cold grate 2.
  • compartments F are provided on the side facing away from the bulk material 4 and are radially delimited by second inclined surfaces 13.
  • the bulk material 4 passes through the opening O with the formation of a typical pour angle ⁇ and lies on the second inclined surface 13 with a first length L 1 .
  • a second length L 2 of the second inclined surface 13 is greater than the first length L 1 .
  • the compartment F is delimited radially by a third inclined surface 14 and a vertical surface 15.
  • the angle of repose ⁇ is formed, the bulk material 4 is in contact with the vertical surface 15 with a first height H 1 .
  • a second height H 2 of the vertical surface 15 is greater than the first height H 1 .
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a fourth embodiment shown.
  • a drain opening 16 which is connected to a pipe 17 with a Transport tube 18 is connected.
  • One at the end of the transport pipe 18 attached fan 19 is used to generate a Transport gas flow.
  • a cyclone 20 is attached, the conically tapered opening opens into the annular space 1.
  • the cyclone 20 is with one Drain valve 21 provided.
  • FIG. 8a to 8c show a first outlet in cross section and in top view.
  • the outlet opening 16 opens into a pipe socket 22.
  • the pipe socket 22 is closed with a slide 23, the slider 23 by means of at least one Bolt 24 is secured in the closed position.
  • In open Position aligns a slide opening 25 with the Pipe socket 22.
  • the drain pipe 26 can be, for example, a flexible metal pipe executed and provided with a closure 27.
  • openings O in the hot 3 and / or cold grate 2 can be provided, the diameter of which is larger than the maximum grain diameter D max of the bulk material 4.
  • a device is provided in each case that stalls bulk material 4 that has passed through. The stowage takes place through the formation of the bulk material angle ⁇ typical for the respective bulk material 4.
  • the outlet openings 16 are expediently via pipes 17 connected to a common transport tube 18.
  • the drained Bulk material 4 gets into the transport pipe 18 and is blown into a cyclone 20 by the action of the blower 19.
  • the transport gas is separated in cyclone 20 of the bulk material 4.
  • the bulk material 4 is in the vicinity of the ceiling D fed to the annulus 1 again.

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Abstract

A predetermined amount of the bulk material (4) is let to run off during or after blowing of hot gas through it. As a result, the compressive stress on the hot (3) and cold (2) grates produced by the bulk material is reduced. The claimed regenerator is designed so that the hot and cold grates can expand radially during heating.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Schüttgutregenerators bzw. Regenerators nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft ferner einen Regenerator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.The invention relates to a method for operating a Bulk regenerator or regenerator according to the generic term of claim 1. It further relates to a regenerator the preamble of claim 6.

Solche Regeneratoren werden für die Erhitzung von Gasen auf Temperaturen von üblicherweise 800°C eingesetzt. Beispielsweise beim Hochofenbetrieb dienen Regeratoren zur Erzeugung von Heißwind mit einer Temperatur von 1200°C. Derartige Regeneratoren sind z.B. aus der US 2,272,108, der DE 41 08 744 C1 oder der DE 42 38 652 C1 bekannt.Such regenerators are used for heating gases Temperatures of usually 800 ° C used. For example Regenerators are used for production in blast furnace operation from hot wind with a temperature of 1200 ° C. Such regenerators are e.g. from US 2,272,108, DE 41 08 744 C1 or DE 42 38 652 C1 known.

Bei den bekannten Regeneratoren ist in einem Ringraum zwischen einem inneren zylinderförmig ausgebildeten sogenannten Heißrost und einen diesen koaxial umgebenden sogenannten Kaltrost ein Schüttgut aufgenommen. Sowohl der Heiß- als auch Kaltrost sind mit Durchbrüchen bzw. Öffnungen versehen, deren Durchmesser so gewählt ist, dass ein Gasdurchtritt möglich, ein Durchtritt von Schüttgut aber unmöglich ist. In der Praxis ist der Kaltrost üblicherweise aus einem Lochblech und der Heißrost üblicherweise aus keramischen Werkstoffen, z.B. aus Schamoctesteinen, hergestellt. Als Schüttgut werden beispielsweise Kies oder Aluminiumoxyd-Kugeln verwendet.In the known regenerators is in an annulus between an inner cylindrical so-called Hot grate and a so-called coaxially surrounding it Cold rust picked up a bulk material. Both the hot and the Cold rust are provided with openings or openings, the Diameter is selected so that gas can pass through, a passage of bulk goods is impossible. In practice the cold grate is usually made of a perforated plate and the hot grate is usually made of ceramic materials, e.g. made from Schamoct stones. As bulk goods, for example Gravel or alumina balls are used.

Bei der bekannten Vorrichtung kommt es nachteiligerweise bereits nach geringen Betriebs- bzw. Standzeiten zum Bruch des Heiß- und/oder Kaltrosts. Der Ersatz eines gebrochenen Heiß- und/oder Kaltrosts verursacht einen hohen Kostenaufwand. In the known device, it already occurs disadvantageously after short periods of operation or downtime to break the Hot and / or cold rust. The replacement of a broken hot and / or Cold rust causes a high cost.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betrieb eines Regenerators und einen Regenerator anzugeben, welche eine verbesserte Standzeit gewährleisten.The object of the invention is a method for operating a Regenerators and a regenerator specify which one ensure improved service life.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 6 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 5 und 7 bis 18.This object is achieved by the features of claims 1 and 6 solved. Appropriate configurations result from the Features of claims 2 to 5 and 7 to 18.

Nach der verfahrensseitigen Maßgabe der Erfindung ist vorgesehen, dass während oder nach dem Durchführen von Heißgas eine vorgegebene Menge an Schüttgut abgelassen wird, so dass eine vom Schüttgut auf den Heiß- oder Kaltrost ausgeübte Druckspannung reduziert wird. - Dadurch wird die Standzeit des Regenerators drastisch verlängert.According to the procedural requirement of the invention, that during or after performing hot gas one predetermined amount of bulk material is discharged so that one exerted by the bulk material on the hot or cold grate Compressive stress is reduced. - This will reduce the service life the regenerator drastically extended.

Vorteilhafterweise wird das abgelassene Schüttgut in den Ringraum zurückgeführt. Dadurch wird die erforderliche Mindestschütthöhe an Schüttgut aufrechterhalten. Bei der Verwendung hochwertigen Schüttguts können durch die Wiederverwertung die Betriebskosten gesenkt werden.The drained bulk material is advantageously in the Annulus returned. This will make the required minimum dumping height maintain bulk goods. When using High quality bulk goods can be recycled operating costs are reduced.

Das abgelassene Schüttgut kann pneumatisch transportiert werden, wobei es dem Ringraum vorteilhafterweise durch eine in der Nähe seiner Decke vorgesehene Zuführöffnung zugeführt wird. Dabei kann ein Transportgas vom Schüttgut getrennt und in die Umgebung abgeblasen werden. Die vorgenannten Merkmale ermöglichen eine automatisierbare Verfahrensführung.The drained bulk goods can be transported pneumatically, wherein it is advantageously in the annulus by a provided near its ceiling feed opening becomes. A transport gas can be separated from the bulk material and be blown off into the environment. The aforementioned features enable automated process control.

Nach der den Regenerator betreffenden Maßgabe der Erfindung ist vorgesehen, dass der Heiß- und/oder Kaltrost so ausgebildet ist/sind, dass das Schüttgut beim Aufheizen sich radial frei ausdehnen kann. - Damit wird die Einwirkung von thermisch bedingten Druckspannungen des Schüttguts auf den Heiß- und/oder Kaltrost reduziert. Ein Bruch des Heiß- und/oder Kaltrosts wird vermieden. Die Standzeit des Regenerators wird verlängert.According to the requirement of the invention relating to the regenerator it is provided that the hot and / or cold grate is designed in this way is / are that the bulk material radially when heated can expand freely. - This eliminates the effects of thermal conditional compressive stresses of the bulk material on the hot and / or Reduced cold rust. A break of the hot and / or Cold rust is avoided. The service life of the regenerator is extended.

Nach einem Ausgestaltungsmerkmal ist im Heiß- und/oder Kaltrost zumindest eine Öffnung vorgesehen, deren Durchmesser größer als der maximale Korndurchmesser ist, so dass im Schüttgut gebildete Druckspannung durch den Durchtritt eines Schüttgutanteils durch die Öffnung kompensierbar ist. Zweckmäßigerweise ist an der dem Ringraum abgewandten Seite der Öffnung eine Vorrichtung zum Auffangen von durch die Öffnung ausgetretenem Schüttgut vorgesehen.According to a design feature is in the hot and / or cold grate at least one opening is provided, the diameter of which is larger than the maximum grain diameter, so that in the Bulk compressive stress formed by the passage of a Bulk content can be compensated through the opening. Conveniently is on the side facing away from the annulus Opening a device for collecting through the opening leaked bulk material provided.

Nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal weist die Vorrichtung zum Auffangen mindestens eine schräg zur Achse des Regenerators verlaufende Schrägfläche auf, wobei die Schrägfläche von der dem Ringraum abgewandten Außenseite des Heiß- oder Kaltrosts zu einer dem Ringraum zugewandten Innenseite verläuft und in Richtung des Bodens des Ringraums abfällt.According to a further design feature, the device to collect at least one at an angle to the axis of the regenerator extending inclined surface, the inclined surface from the outside of the hot space facing away from the annular space Cold rust runs to an inner side facing the annular space and descends towards the bottom of the annulus.

Weiterhin kann die Vorrichtung mit einem mit Durchbrüchen versehenen Deckel verschließbar sein, wobei die Durchbrüche so ausgeführt sind, dass ein Durchtritt von Gas möglich, ein Durchtritt von Schüttgut aber unmöglich ist. Dadurch wird ein Mitreißen einzelner Schüttgutkörner durch den austretenden Gasstrom vermieden.Furthermore, the device can be provided with openings provided lid can be closed, the openings are designed so that a passage of gas is possible Passage of bulk material is impossible. This will make a Individual bulk grains are carried away by the emerging Avoided gas flow.

Nach einer weiteren Ausgestaltungsform ist im Boden des Ringraums mindestens eine Ablaßöffnung vorgesehen. Durch ein Anlassen von Schüttgut während oder nach dem Aufheizen ist es ebenfalls möglich, auf den Heiß- und/oder Kaltrost durch das Schüttgut ausgeübte Druckspannungen abzubauen. According to a further embodiment is in the bottom of the annulus at least one drain opening is provided. By starting of bulk material during or after heating it is also possible on the hot and / or cold grate through the Reduce bulk pressure applied.

Die Ablaßöffnung mündet zweckmäßigerweise in ein Rohr, wobei ein Mittel zum Verschließen des Rohrs vorgesehen sein kann. Das Rohr mündet vorteilhafterweise in ein Transportrohr. Eine Einrichtung zur Erzeugung eines Transportgasstroms kann mit dem Transportrohr verbunden sein, so dass das Schüttgut pneumatisch durch das Transportrohr transportierbar ist. Die vorgenannten Merkmale ermöglichen ein automatisiertes Rückführen von abgelassenem Schüttgut in den Ringraum.The drain opening conveniently opens into a tube, wherein a means for closing the tube can be provided. The tube advantageously opens into a transport tube. A Device for generating a transport gas stream can with be connected to the transport pipe so that the bulk material is pneumatically is transportable through the transport pipe. The aforementioned Features enable automated return of drained bulk material in the annulus.

Das Transportrohr kann mit einer in der Nähe der Decke des Ringraums vorgesehenen Zuführöffnung in Verbindung sein. Vorteilhafterweise ist an der dem Ringraum abgewandten Seite der Zuführöffnung eine Vorrichtung zum Trennen des Schüttguts vom Transportgas vorgesehen. Dadurch wird eine Abkühlung im Bereich des Ringraums vermieden.The transport pipe can be used with a near the ceiling of the Annular space provided feed connection. Advantageously is on the side facing away from the annulus Feed opening a device for separating the bulk material from Transport gas provided. This will cool the area of the annulus avoided.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

Fig. 1
eine Querschnittsansicht eines Regenerators nach dem Stand der Technik,
Fig. 2
eine Querschnittsansicht durch ein erstes Ausführungsbeispiel,
Fig. 3
eine Teilquerschnittsansicht gemäß Fig. 2,
Fig. 4
eine Draufsicht gemäß Fig. 2,
Fig. 5a
eine Querschnittsansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels,
Fig. 5b
eine Querschnittsansicht eines dritten Ausführungsbeispiels,
Fig. 6
den Spannungsverlauf am Kaltrost beim Ablassen von Schüttgut,
Fig. 7
eine Teilquerschnittsansicht eines vierten Ausführungsbeispiels,
Fig. 8a
eine Querschnittsansicht eines ersten Ablasses,
Fig. 8b
eine vergrößerte Darstellung nach Fig. 8a,
Fig. 8c
eine Draufsicht gemäß Fig. 8b,
Fig. 9a
eine Querschnittsansicht eines zweiten Ablasses,
Fig. 9b
eine Querschnittsansicht eines dritten Ablasses und
Fig. 9c
eine Querschnittsansicht eines vierten Ablasses.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. Show here:
Fig. 1
2 shows a cross-sectional view of a regenerator according to the prior art,
Fig. 2
2 shows a cross-sectional view through a first exemplary embodiment,
Fig. 3
3 shows a partial cross-sectional view according to FIG. 2,
Fig. 4
2 shows a plan view according to FIG. 2,
Fig. 5a
2 shows a cross-sectional view of a second exemplary embodiment,
Fig. 5b
2 shows a cross-sectional view of a third exemplary embodiment,
Fig. 6
the voltage curve on the cold grate when draining bulk goods,
Fig. 7
2 shows a partial cross-sectional view of a fourth exemplary embodiment,
Fig. 8a
1 shows a cross-sectional view of a first drain,
Fig. 8b
8a shows an enlarged view,
Fig. 8c
8b,
Fig. 9a
2 shows a cross-sectional view of a second drain,
Fig. 9b
a cross-sectional view of a third drain and
Fig. 9c
a cross-sectional view of a fourth drain.

In Fig. 1 ist ein Regenerator nach dem Stand der Technik im Querschnitt gezeigt. Eine Achse des Regenerators ist mit A bezeichnet. Im Ringraum 1 zwischen einem zylinderförmig ausgebildeten Kaltrost 2 und einem koaxial dazu angeordneten Heißrost 3 ist (hier nur teilweise gezeigtes) Schüttgut 4 mit einem maximalen Korndurchmesser Dmax aufgenommen. Der Kaltrost 2 und der Heißrost 3 weisen Gasdurchlässe 5 auf. Der maximale Durchmesser der Gasdurchlässe 5 ist so gewählt, dass ein Durchtritt von Schüttgut 4 nicht möglich ist. Mit 6 ist ein vom Heißrost 3 umgebener heißer Sammelraum bzw. Heißraum und mit 7 eine den Kaltrost 2 umgebende Wand bezeichnet. Zwischen der Wand 7 und dem Kaltrost 2 befindet sich ein kalter Sammelraum bzw. Kaltraum 8.In Fig. 1, a regenerator according to the prior art is shown in cross section. An axis of the regenerator is labeled A. Bulk material 4 (here shown only partially) with a maximum grain diameter D max is received in the annular space 1 between a cold grate 2 having a cylindrical shape and a hot grate 3 arranged coaxially thereto. The cold grate 2 and the hot grate 3 have gas passages 5. The maximum diameter of the gas passages 5 is selected such that bulk material 4 cannot pass through. 6 denotes a hot collecting space or hot space surrounded by the hot grate 3 and 7 denotes a wall surrounding the cold grate 2. A cold collecting space or cold space 8 is located between the wall 7 and the cold grate 2.

In den Fig. 2 bis 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel, nämlich ein Heißrost 3, gezeigt. Der Heißrost 3 besteht aus mehreren übereinander angeordneten, bespielsweise aus Schamottesteinen hergestellten, Ringsegmenten 9. Jeweils zwei übereinanderliegende Ringsegmente 9 bilden eine Mehrzahl an dem Schüttgut 4 zugewandten Öffnungen O. Anstatt von Ringsegmenten können selbstverständlich auch polygonal ausgebildete Segmente zum Einsatz kommen.2 to 4 is a first embodiment, namely a hot grill 3 shown. The hot grill 3 consists of several one above the other, for example made of firebricks manufactured, ring segments 9. Two superimposed Ring segments 9 form a plurality on the Bulk material 4 facing openings O. Instead of ring segments can of course also be polygonal Segments are used.

Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht gemäß des in Fig. 2 mit X bezeichneten Bereichs. Durch die Öffnung O hindurchgetretenes Schüttgut 4 liegt im wesentlichen auf einer ebenen Fläche 10 auf, die durch eine erste Schrägfläche 11 begrenzt wird. Die erste Schrägfläche 11 ist schräg zur Achse A gerichtet. Sie fällt von einer dem Schüttgut 4 abgewandten Außenseite des Heißrosts 3 zu einer dem Schüttgut 4 zugewandten Innenseite ab. Jeweils zwei von einem Innenradius Ri zu einem Außenradius Ra sich radial erstreckende Stützstege 12 bilden zusammen mit der ebenen Fläche 10 und der ersten Schrägfläche 11 eine Abteilung bzw. ein Fach F.FIG. 3 shows an enlarged cross-sectional view according to the region designated by X in FIG. 2. Bulk material 4 which has passed through the opening O lies essentially on a flat surface 10 which is delimited by a first inclined surface 11. The first inclined surface 11 is directed obliquely to the axis A. It falls from an outer side of the hot grate 3 facing away from the bulk material 4 to an inner side facing the bulk material 4. In each case two support webs 12 extending radially from an inner radius R i to an outer radius R a together with the flat surface 10 and the first inclined surface 11 form a department or a compartment F.

Fig. 5a zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, nämlich einen Kaltrost 2. Hinter den Öffnungen O sind an der dem Schüttgut 4 abgewandten Seite Fächer F vorgesehen, die durch zweite Schrägflächen 13 radial begrenzt sind. Das Schüttgut 4 tritt unter Bildung eines dafür arttypischen Schüttwinkels α durch die Öffnung O hindurch und liegt mit einer ersten Länge L1 auf der zweiten Schrägfläche 13 auf. Eine zweite Länge L2 der zweiten Schrägfläche 13 ist größer als die erste Länge L1. 5a shows a second exemplary embodiment, namely a cold grate 2. Behind the openings O, compartments F are provided on the side facing away from the bulk material 4 and are radially delimited by second inclined surfaces 13. The bulk material 4 passes through the opening O with the formation of a typical pour angle α and lies on the second inclined surface 13 with a first length L 1 . A second length L 2 of the second inclined surface 13 is greater than the first length L 1 .

In Fig. 5b ist das Fach F radial durch eine dritte Schrägfläche 14 und eine Vertikalfläche 15 begrenzt. Bei Ausbildung des Schüttwinkels α steht das Schüttgut 4 mit einer ersten Höhe H1 an der Vertikalfläche 15 an. Eine zweite Höhe H2 der Vertikalfläche 15 ist größer als die erste Höhe H1.5b, the compartment F is delimited radially by a third inclined surface 14 and a vertical surface 15. When the angle of repose α is formed, the bulk material 4 is in contact with the vertical surface 15 with a first height H 1 . A second height H 2 of the vertical surface 15 is greater than the first height H 1 .

In Fig. 6 ist die Dehnung des Kaltrosts sowie die daran auftretende Spannung in Abhängigkeit der Betriebszeit gezeigt. Klar erkennbar bewirkt eine Entnahme von Schüttgut eine erhebliche Herabsetzung der Spannung und der Dehnung. Dieser Effekt wird in den folgenden Ausführungsbeispielen genutzt.6 is the elongation of the cold grate as well as that occurring there Voltage shown depending on the operating time. Clearly recognizable, bulk material removal has a significant effect Reduction of tension and elongation. This Effect is used in the following examples.

In Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht eines vierten Ausführungsbeispiels gezeigt. Am Boden B eines Ringraums 1 befindet sich eine Ablaßöffnung 16, die über ein Rohr 17 mit einem Transportrohr 18 verbunden ist. Ein endständig am Transportrohr 18 angebrachtes Gebläse 19 dient der Erzeugung eines Transportgasstroms. In der Nähe einer Decke D des Ringraums 1 ist ein Zyklon 20 angebracht, dessen konisch verjüngte Öffnung in den Ringraum 1 mündet. Der Zyklon 20 ist mit einem Ablaßventil 21 versehen.7 is a cross-sectional view of a fourth embodiment shown. Located at the bottom B of an annulus 1 a drain opening 16, which is connected to a pipe 17 with a Transport tube 18 is connected. One at the end of the transport pipe 18 attached fan 19 is used to generate a Transport gas flow. Near a ceiling D of the annulus 1 a cyclone 20 is attached, the conically tapered opening opens into the annular space 1. The cyclone 20 is with one Drain valve 21 provided.

Die Fig. 8a bis 8c zeigen einen ersten Auslaß im Querschnitt und in Draufsicht. Die Auslaßöffnung 16 mündet in einen Rohrstutzen 22. Der Rohrstutzen 22 ist mit einem Schieber 23 verschlossen, wobei der Schieber 23 mittels mindestens eines Bolzens 24 in der Verschlußstellung gesichert ist. In geöffneter Stellung fluchtet ein Schieberdurchbruch 25 mit dem Rohrstutzen 22.8a to 8c show a first outlet in cross section and in top view. The outlet opening 16 opens into a pipe socket 22. The pipe socket 22 is closed with a slide 23, the slider 23 by means of at least one Bolt 24 is secured in the closed position. In open Position aligns a slide opening 25 with the Pipe socket 22.

In Fig. 9a bis 9c ist an den Rohrstutzen 22 ein Ablaßrohr 26 angeflanscht, das unterschiedliche Krümmungen einnehmen kann. 9a to 9c there is a drain pipe 26 on the pipe socket 22 flanged, which can assume different curvatures.

Das Ablaßrohr 26 kann beispielsweise als flexibles Metallrohr ausgeführt und mit einem Verschluß 27 versehen sein.The drain pipe 26 can be, for example, a flexible metal pipe executed and provided with a closure 27.

Die Funktion des Regenerators ist folgende:The function of the regenerator is as follows:

Heißes Gas gelangt in den Heißraum 6. Es durchquert von da aus das zwischen dem Heißrost 3 und dem Kaltrost 2 aufgenommene Schüttgut 4 und gelangt in den Kaltraum 8. Beim Durchqueren des Schüttguts 4 geht die Wärme des Heißgases zu einem großen Teil auf das Schüttgut 4 über. Also dehnt sich das Schüttgut 4 aus. Es entsteht eine radiale Druckspannung, die auf den Heißrost 3 und den Kaltrost 2 wirkt. Zur Kompensation der Druckspannung können gemäß den Fig. 2 bis 4 sowie den Fig. 5a und 5b Öffnungen O im Heiß- 3 und/oder Kaltrost 2 vorgesehen sein, deren Durchmesser größer als der maximale Korndurchmesser Dmax des Schüttguts 4 ist. Auf der dem Schüttgut 4 abgewandten Seite der Öffnung O ist jeweils eine Vorrichtung vorgesehen, die hindurchgetretenes Schüttgut 4 staut. Die Stauung erfolgt durch Ausbildung des für das jeweilige Schüttgut 4 arttypischen Schüttgutwinkels α.Hot gas enters the hot space 6. From there, it traverses the bulk material 4 received between the hot grate 3 and the cold grate 2 and reaches the cold space 8. When the bulk material 4 is passed through, the heat of the hot gas largely passes to the bulk material 4 about. So the bulk material 4 expands. A radial compressive stress is created which acts on the hot grate 3 and the cold grate 2. To compensate for the compressive stress, according to FIGS. 2 to 4 and FIGS. 5a and 5b, openings O in the hot 3 and / or cold grate 2 can be provided, the diameter of which is larger than the maximum grain diameter D max of the bulk material 4. On the side of the opening O facing away from the bulk material 4, a device is provided in each case that stalls bulk material 4 that has passed through. The stowage takes place through the formation of the bulk material angle α typical for the respective bulk material 4.

Sobald im Schüttgut 4 eine radiale Druckspannung auftritt, wird das Schüttgut 4 zu deren Kompensation durch die Öffnungen O hindurchgedrückt; die Druckspannungen werden dadurch abgebaut. Das durch die Öffnungen O hindurchgedrückte Schüttgut 4 verschließt selbige anschließend selbsttätig wiederum unter Bildung des arttypischen Schüttgutwinkels α. Die Geschwindigkeit des durch die Öffnungen O bzw. Fächer F austretenden Gases ist so gewählt, dass aus den dem Heiß- 6 bzw. Kaltraum 8 zugewandten Schüttgutflächen kein Schüttgut herausgelöst und mit dem Gasstrom mitgerissen wird. As soon as a radial compressive stress occurs in the bulk material 4, is the bulk material 4 for their compensation through the openings O pushed through; the compressive stresses are thereby reduced. The bulk material pushed through the openings O. 4 then automatically seals them again forming the typical bulk angle α. The speed of those exiting through openings O or compartments F. Gases is selected so that from the hot 6 or No bulk material detached from cold room 8 facing bulk material surfaces and is carried away with the gas flow.

Im Schüttgut 4 auftretende radiale Druckspannungen können aber auch durch eine zum Boden B gerichtete Umlagerung des Schüttguts 4 abgebaut werden. Dazu wird während oder nach dem Durchführen von Heißgas durch das Schüttgut 4 eine geringe Menge an Schüttgut 4 durch die Auslaßöffnung 16 abgelassen. Es können selbstverständlich mehrere Auslaßöffnungen 16 vorgesehen sein.Radial compressive stresses occurring in the bulk material 4 can but also by a rearrangement of the Bulk material 4 are broken down. This is done during or after Passing hot gas through the bulk 4 a low Quantity of bulk material 4 discharged through the outlet opening 16. Of course, several outlet openings 16 can be provided be.

Die Auslaßöffnungen 16 sind zweckmäßigerweise über Rohre 17 mit einem gemeinsamen Transportrohr 18 verbunden. Das abgelassene Schüttgut 4 gelangt in das Transportrohr 18 und wird durch die Wirkung des Gebläses 19 zu einem Zyklon 20 verblasen. Im Zyklon 20 erfolgt eine Trennung des Transportgases vom Schüttgut 4. Das Schüttgut 4 wird in der Nähe der Decke D dem Ringraum 1 wieder zugeführt.The outlet openings 16 are expediently via pipes 17 connected to a common transport tube 18. The drained Bulk material 4 gets into the transport pipe 18 and is blown into a cyclone 20 by the action of the blower 19. The transport gas is separated in cyclone 20 of the bulk material 4. The bulk material 4 is in the vicinity of the ceiling D fed to the annulus 1 again.

Der vorbeschrieben Vorgang des Ablassens und Zurückführens von abgelassenem Schüttgut 4 ist selbstverständlich automatisierbar. The above-described process of draining and returning drained bulk material 4 can of course be automated.

BezugszeichenlisteReference list

11
RingraumAnnulus
22nd
KaltrostCold rust
33rd
HeißrostHot rust
44th
SchüttgutBulk goods
55
GasdurchlaßGas passage
66
HeißraumHot room
77
Wandwall
88th
KaltraumCold room
99
RingsegmentRing segment
1010th
ebene Flächeflat surface
1111
erste Schrägflächefirst sloping surface
1212th
StützstegLanding stage
1313
zweite Schrägflächesecond sloping surface
1414
dritte Schrägflächethird inclined surface
1515
VertikalflächeVertical surface
1616
AblaßöffnungDrain opening
1717th
Rohrpipe
1818th
TransportrohrTransport pipe
1919th
Gebläsefan
2020th
Zykloncyclone
2121
AblaßventilDrain valve
2222
RohrstützenPipe supports
2323
SchieberSlider
2424th
Bolzenbolt
2525th
SchieberdurchbruchGate breakthrough
2626
AblaßrohrDrain pipe
2727
VerschlußClosure
Dmax D max
maximaler Korndurchmessermaximum grain diameter
αα
SchüttwinkelAngle of repose
AA
Achse axis
BB
Bodenground
FF
Fachsubject
L1 L 1
erste Längefirst length
L2 L 2
zweite Längesecond length
H1 H 1
erste Höhefirst height
H2 H 2
zweite Höhesecond height
OO
Öffnungopening
R1 R 1
InnenradiusInner radius
R3 R 3
AußenradiusOutside radius
DD
Deckeblanket

Claims (18)

Verfahren zum Betrieb eines Regenerators, wobei wiederholend Heiß- und Kaltgas durch ein Schüttgut (4) mit einem maximalen Korndurchmesser (Dmax) geführt wird, das im Ringraum (1) zwischen einem im wesentlichen zylinderförmigen Heißrost (3) und einem diesen umgebenden Kaltrost (2) aufgenommen ist und wobei im Boden (B) des Ringraums (1) mindestens eine Ablaßöffnung (16) zum Ablassen des Schüttguts (4) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass während oder nach dem Durchführen von Heißgas eine vorgegebene Menge an Schüttgut (4) abgelassen wird, so dass eine vom Schüttgut (4) auf den Heiß- (3) und Kaltrost (2) ausgeübte Druckspannung reduziert wird.Method of operating a regenerator, hot and cold gas being repeatedly passed through a bulk material (4) with a maximum grain diameter (D max ), which in the annular space (1) is between an essentially cylindrical hot grate (3) and a cold grate surrounding it ( 2) and in which at least one discharge opening (16) for discharging the bulk material (4) is provided in the base (B) of the annular space (1), characterized in that a predetermined amount of bulk material (4 ) is released so that a compressive stress exerted by the bulk material (4) on the hot (3) and cold grate (2) is reduced. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das abgelassene Schüttgut (4) in den Ringraum (1) zurückgeführt wird.The method of claim 1, wherein the drained bulk material (4) is returned to the annular space (1). Verfahren nach Anspruch 2, wobei das abgelassene Schüttgut (4) pneumatisch transportiert wird.The method of claim 2, wherein the drained bulk material (4) is transported pneumatically. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei das abgelassene Schüttgut (4) dem Ringraum (1) durch eine in der Nähe seiner Decke (D) vorgesehene Zuführöffnung zugeführt wird.Method according to one of claims 2 or 3, wherein the drained bulk material (4) the annular space (1) by a in the Provided near its ceiling (D) provided feed opening becomes. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Transportgas vom Schüttgut (4) getrennt und in die Umgebung abgeblasen wird.The method of claim 4, wherein the transport gas from Bulk material (4) is separated and blown off into the environment. Regenerator, bei dem ein im wesentlichen zylinderförmig ausgebildeter Heißrost (3) koaxial von einem Kaltrost (2) umgeben ist und in einem zwischen dem Heiß- (3) und dem Kaltrost (2) gebildeten Ringraum (1) ein Schüttgut (4) mit einem maximalen Korndurchmesser (Dmax) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Heiß- (3) und/oder Kaltrost (2) so ausgebildet ist/sind, dass das Schüttgut (4) beim Aufheizen sich radial ausdehnen kann.Regenerator in which an essentially cylindrical hot grate (3) is coaxially surrounded by a cold grate (2) and in a ring space (1) formed between the hot (3) and the cold grate (2) a bulk material (4) with a maximum grain diameter (D max ) is included, characterized in that the hot (3) and / or cold grate (2) is / are designed such that the bulk material (4) can expand radially during heating. Regenerator nach Anspruch 6, wobei im Heiß- (3) und/oder Kaltrost (2) zumindest eine Öffnung (O) vorgesehen ist, deren Durchmesser größer als der maximale Korndurchmesser (Dmax) ist, so dass im Schüttgut (4) gebildete Druckspannungen durch den Durchtritt eines Schüttgutanteils durch die Öffnung (O) kompensierbar sind.Regenerator according to claim 6, wherein in the hot (3) and / or cold grate (2) at least one opening (O) is provided, the diameter of which is greater than the maximum grain diameter (D max ), so that compressive stresses formed in the bulk material (4) can be compensated for by the passage of a bulk part through the opening (O). Regenerator nach Anspruch 7, wobei an der dem Ringraum (1) abgewandten Seite der Öffnung (O) eine Vorrichtung zum Auffangen von durch die Öffnung (O) ausgetretenem Schüttgut (4) vorgesehen ist.The regenerator according to claim 7, wherein at the the annulus (1) opposite side of the opening (O) a device for Collection of bulk material that has escaped through the opening (O) (4) is provided. Regenerator nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Vorrichtung zum Auffangen mindestens eine schräg zur Achse (A) des Regenerators verlaufende Schrägfläche (11, 13, 14) aufweist.A regenerator according to claim 7 or 8, wherein the device to catch at least one at an angle to the axis (A) of the Has regenerating inclined surface (11, 13, 14). Regenerator nach Anspruch 9, wobei die Schrägfläche (11, 13, 14) von der dem Ringraum (1) abgewandten Außenseite des Heiß- (3) oder Kaltrosts (2) zu einer dem Ringraum (1) zugewandten Innenseite verläuft und in Richtung des Bodens (B) des Ringraums (1) abfällt.The regenerator according to claim 9, wherein the inclined surface (11, 13, 14) from the outside of the annular space (1) facing away Hot (3) or cold grate (2) to one facing the annular space (1) Runs inside and towards the bottom (B) of the annulus (1) drops. Regenerator nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Vorrichtung mit einem mit Durchbrüchen versehenen Deckel verschließbar ist, wobei die Durchbrüche so ausgeführt sind, dass ein Durchtritt von Gas möglich, ein Durchtritt von Schüttgut (4) aber unmöglich ist.The regenerator according to any one of claims 8 to 10, wherein the Device can be closed with a cover provided with openings where the breakthroughs are made that a passage of gas is possible, a passage of Bulk (4) but is impossible. Regenerator nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei im Boden des Ringraums (1) mindestens eine Ablaßöffnung (16) vorgesehen ist. Regenerator according to one of claims 6 to 11, wherein in Bottom of the annular space (1) at least one drain opening (16) is provided. Regenerator nach Anspruch 12, wobei die Ablaßöffnung (16) in ein Rohr (17) mündet.The regenerator of claim 12, wherein the drain opening (16) opens into a tube (17). Regenerator nach Anspruch 13, wobei ein Mittel zum Verschließen des Rohrs (17) vorgesehen ist.The regenerator of claim 13, wherein a means for sealing of the tube (17) is provided. Regenerator nach Anspruch 13 oder 14, wobei das Rohr (17) in ein Transportrohr (18) mündet.The regenerator of claim 13 or 14, wherein the tube (17) opens into a transport pipe (18). Regenerator nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei eine Einrichtung (19) zur Erzeugung eines Transportgasstroms im Transportrohr (18) vorgesehen ist, so dass das Schüttgut (4) durch das Transportrohr (18) transportierbar ist.A regenerator according to any one of claims 11 to 15, wherein a device (19) for generating a transport gas stream is provided in the transport tube (18) so that the bulk material (4) can be transported through the transport pipe (18). Regenerator nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei das Transportrohr (18) mit einer in der Nähe einer Decke (D) des Ringraums (1) vorgesehenen Zuführöffnung in Verbindung ist.A regenerator according to any one of claims 11 to 16, wherein the transport pipe (18) with a near a ceiling (D) of the annular space (1) provided in connection is. Regenerator nach einem der Ansprüche 11 bis 17, wobei an der dem Ringraum (1) abgewandten Seite der Zuführöffnung eine Vorrichtung (20) zum Trennen des Schüttguts (4) vom Transportgas vorgesehen ist.A regenerator according to any one of claims 11 to 17, wherein on the side of the feed opening facing away from the annular space (1) Device (20) for separating the bulk material (4) from the transport gas is provided.
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