NL8100748A - Werkwijze en inrichting voor het regelen van de hete windtemperatuur in opwekkingsinstallaties van hete wind. - Google Patents

Description

P & c

W 3956-22 Ned.M/LvD

Werkwijze en inrichting voor het regelen van de hete windtenperatuur in opwekkingsinstallaties van hete wind.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het regelen 5 van de hete windtemperatuur in hete wind opwekkingsinstallaties met tenminste twee windverhitters, waarbij elke windverhitter onder andere een roosterwerkschacht omvat, die in wezen door een roosterwerk uit vuurvaste steen opgevuld en aan zijn basis van een inlaatopening voor koude wind en een uitlaatopening voor afgewerkte gassen voorzien is, alsmede 10 aan zijn bovenste deel van een uitlaatopening voor hete wind, een of meerdere branders, die ofwel boven het vuurvaste roosterwerk gemonteerd zijn, danwel in een verbrandingsschacht, alsmede een temperatuur bewa-kingsinrichting voor de door de installatie opgewekte hete wind, waarbij deze werkwijze een verbrandingsfase omvat, waarin door verbranding van 15 een verbrandingsgas in elk dezer branders van de rooster werkschacht verhit wordt, en een windfase, waarin aan de basis van de roosterwerkschacht koude lucht ingelaten en aan het bovenste deel van de schacht hete wind uitgelaten wordt, die bij het doorlopen van het roosterwerk de tijdens de verbrandingsfase daarin opgeslagen warmte opgenomen heeft, en een 20 mengproces voor de toegift van een bepaalde hoeveelheid koude wind op de hete wind, waarbij deze hoeveelheid koude wind in functie van de door de temperatuur bewakingsinrichting vastgestelde temperatuur geregeld wordt met het doel de temperatuur op een bepaalde waarde te handhaven, met het kenmerk, dat dit mengproces in het inwendige van het windverhittershuis 25 uitgevoerd wordt.

40

Zoals bekend, wordt in hoogovens de hete wind door een ringleiding toegevoerd, welke de afzonderlijke windvormen voedt, waardoor de hete wind ter handhaving van het proces in het inwendige van de oven in laatst genoemde wordt ingeblazen om het procesverloop in de oven te 30 kunnen beheersen is het noodzakelijk dat de hete windtemperatuur constant of tenminste beïnvloedbaar is. Nu heeft echter de in een windverhitter-installatie opgewekte hete wind geen constante temperatuur tijdens de duur van de windfase. Bovendien kan het voorkomen, dat temperatuurverschillen bestaan tussen de hete wind uit de ene windverhitter en die van een 35 andere. Om deze temperatuurschommelingen te verhinderen is bij de toenmalige installaties een mengstation stroomopwaarts van de ringleiding en stroomafwaarts van de windverhitters aangebracht. In dit mengstation wordt aan de hete wind de noodzakelijke hoeveelheid koude wind toegevoerd om de temperatuur in de ringleiding op een constante waarde, de zogenaamde geregelde temperatuur van de hete wind behouden. Is een geregelde tem- - 8100748 r fj - 2 - peratuur van de hete wind van bijvoorbeeld 1250 C gewenst, wat bij moderne hoogovens het geval is, dan moet de temperatuur van het vuurvaste o roosterwerk tenminste aan het bovenste deel ervan op 1400 C gebracht worden.

5 De uitvinding stelt zich tot taak een nieuwe mengwerkwijze voor te stellen, waardoor een wezenlijke vereenvoudiging van de hete wind opwekkingsinstallatie verkregen wordt. Hiertoe heeft de werkwijze volgens de uitvinding tot kenmerk, dat het mengproces in het inwendige van het windverhitterhuis zelf plaatsvindt. Hierdoor wordt het gehele 10 mengstation overbodig.

In een voordelige uitvoeringsvorm vindt het mengproces onmiddellijk boven het vuurvaste roosterwerk plaats, waarbij de mengwind door de branders aangevoerd wordt, en wel zowel in het geval dat de brander in een verbrandingsschacht ondergebracht zijn, als ook in het geval waar zij 15 zich in de koepel van de windverhitter onmiddellijk boven het roosterwerk bevinden. De mengwind bestaat bij voorkeur uit koude wind, die uit de hoofd-inlaatleiding voor koude wind in de noodzakelijke hoeveelheid afgetakt wordt.

De inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze wordt ge-20 kenmerkt door een hulpleiding, die tenminste een van de branders met een hoofdinlaatleiding voor koude lucht aan de basis van de roosterwerk-schacht verbindt en door een regelklep in deze hulpleiding, waarbij de stand van deze klep automatisch in functie van de door de temperatuur-bewakingsinrichting geleverde waarden gestuurd wordt.

25 De uitvinding zal hieronder aan de hand van een in de figuren __ der bijgaande tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeeld nader worden toegelicht.

De figuur stoont een windverhitter zonder verbrandingsschacht met in de koepel ondergebrachte branders van het type, zoals deze in de 30 Nederlandse octrooiaanvrage ....... "onze referentie W 3956-21" beschre ven wordt, die op de zelfde dag als de onderhavige aanvrage werd ingediend. Er moet echter naar voren gebracht worden, dat.de uitvinding zich niet tot dit specifieke voorbeeld beperkt.

De in de figuur weergegeven windverhitter .of Cowper luchtver-35 hitter is globaal met het verwijzingscijfer 2 aangegeven en omvat in wezen een roosterwerkschacht 4 met een daarboven bevindende kamer 6, waarvan hij door een tranversaalplafond 8 uit vuurvast materiaal gescheiden is. Dit plafond draagt meerdere, in het getekende voorbeeld 4 branders 10, die zich in het inwendige van de kamer 6 bevinden. Deze 40 branders 10 worden met een verbrandingsgas gevoed door een buitenste 8 1 00 74 8 ^ <? - 3 - ringleiding 12 en met verbrandingslucht door een centrale leiding 14, die in radiale richting met elk der branders verbonden is.

De fig. toont eveneens een hoofdleiding 16 voor de toevoer van koude wind aan de basis van de windverhitter. Deze leiding 16 5 staat via een hoofdklep 18 en een hulpklep 20 met de roosterwerkschacht 4 in verbinding. De hete wind verlaat de roosterwerkschacht door een zijdelingse opening 22, die met de hete wind ringleiding van een hoogoven kan zijn verbonden.

Bij het in de figuur weergegeven uitvoeringsvoorbeeld is even-10 eens een koel- en drukbelastingssysteem voor de kamer 6 aanwezig, analoog aan het in fig. 6 van de eerder genoemde octrooiaanvrage weergegeven uitvoeringsvoorbeeld. Hiertoe staat de leiding 14 voor de verbrandingslucht via een kleppenstel 24 met het inwendige van de kamer 6 in verbinding.

Een verder kleppenstel 26 regelt de doorlaat tussen de leiding 14 en elk 15 van de branders 10. De circulatie in de kamer 6 wordt daardoor tot stand gebracht, dat de lucht door een leiding 28 naar de atmosfeer wordt geëvacueerd, dan wel naar de basis van de roosterwerkschacht 4 voor een terugvoer ervan in de koude windstroom. Tijdens de verbrandingsfase circuleert derhalve niet alleen de verbrandingslucht in de branders, doch eveneens 20 rondom de genoemde en in het inwendige van de kamer 6 voor de afkoeling van laatstgenoemde.

Voor de drukbelasting van de kamer 6 en de afkoeling ervan tijdens de windfase is een hulpleiding 30 voor koude wind aanwezig, die de hoofdleiding 16 via kleppen 18 en 20 met de leiding 14 voor de voeding 25 van de brander 10 met verbrandingslucht verbindt. Deze leiding 30 bezit eveneens een regelklep 32 voor de doorstroomregeling in de leiding 30.

Voor verdere bijzonderheden over de werkingswijze, in het bijzonder de afkoeling en de drukbelasting, wordt verwezen naar de hiervoor genoemde octrooiaanvrage.

30 Volgens de uitvinding vindt het mengproces tussen de hete'wind en een bepaalde hoeveelheid koude wind plaats met het doel een geregelde hete windtemperatuur te verkrijgen in het inwendige van het huis zelf van de windverhitter 2, en in het bijzondere geval van de figuur, in een kamer 34, welke tussen het bovenste deel van de roosterwerkschacht 4 35 het onderste vlak van het de branders dragende plafond 8 gevormd wordt.

In dit bijzondere geval kan de aanwezigheid van de leiding 30 ten nutte gemaakt worden, om een bepaalde hoeveelheid koude wind door de leiding 14 en de branders 10 van de kamer 34 toe te voeren. Ten gevolge daarvan bestaan zowel de koude lucht voor de kamer 6 en de drukbelastingslucht 40 voor deze kamer 6, alsook de menglucht, uit een bepaalde hoeveelheid 81 00 74 8 - τ; - 4 - koude lucht, die uit de hoofdleiding 16 afgetakt wordt.

De hoeveelheden regeling voor de in totaal benodigde hoeveelheid voor de koeling, de drukbelasting en het mengproces wordt door middel van de klep 32 uitgevoerd. De opdeling tussen menglucht enerzijds en koel-5 en drukbelastingslucht anderzijds wordt door middel van de beide kleppen-stellen 24 en 26 uitgevoerd. Wanneer bijvoorbeeld de niet-getekende temperatuur bewakingsinrichting in de ringleiding een stijgende tendens van de hete windtemperatuur vastgesteld, moet de mengwind hoeveelheid met het doel de temperatuur terug te brengen op het gewenste niveau, 10 vergroot worden. Hiertoe worden de klep 32, alsmede de kleppen 26 geopend. Onafhankelijk daarvan kan eveneens de klep 24 ter afkoeling van de kamer 6 bediend worden.

Wanneer anderzijds de temperatuur bewakingsinrichting een dalende tendens van de geregelde temperatuur van de hete wind vaststelt, 15 behoeft slechts de klep 32 ter vermindering van de doorstroming in de leiding 30 en daarmede de hoeveelheid mengwind, gesloten te worden.

Wanneer gelijktijdig met een vermindering van de mengwindhoeveelheid een toename van de koelluchthoeveelheid voor koeling van de kamer 6 noodzakelijk is, behoeven slechts de kleppen 24 verder geopend en de kleppen 20 26 verder gesloten te worden zonder de stand van de klep 32 te veranderen .

Het is vanzelfsprekend, dat de bediening van de kleppen automatisch geschiedt als functie van de door de hete windtemperatuur bewakingsinrichting voor de hete windtemperatuur in de ringleiding geleverde warmte enerzijds en als functie van de gegeven aanwijzingen van een 25 andere temperatuur bewakingsinrichting in de kamer 6 anderzijds.

Bij een windverhitter van het gebruikelijke type met een ver- brandingsschacht, zij het met een gescheiden of een geintregeerde......

is het eveneens mogelijk, de mengwind door de brander (s)' toe te voeren, terwijl laatstgenoemde via een hulpleiding analoog aan de leiding 30 met 30 de hoofdleiding voor de inlaat van koude wind verbonden worden. Het is echter duidelijk, dat het voorgestelde systeem bijzonder gunstig is in het geval van een uitvoering volgens de figuur of in het geval van de andere, in de hiervoor genoemde octrooiaanvrage voorgestelde uitvoeringsvormen, aangezien men de aanwezigheid van de koelkringlopen ten nutte maken kan 35 en het meng- en het koelproces combineren kan. Met andere woorden verkrijgt men een hete wind met geregelde temperatuur zonder dat daar voor een mengstation noodzakelijk is en zonder op een extra uitrusting ' te moeten teruggrijpen. 1 8 1 00 74 8

Claims (8)

1. De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het regelen van de hete windtemperatuur in hete wind opwekkingsinstallaties met tenminste twee windverhitters, waarbij elke windverhitter onder andere een roosterwerkschacht omvat, die in wezen door een roosterwerk 5 uit vuurvaste steen opgevuld en aan zijn basis van een inlaatopening voor koude wind en een uitlaatopening voor afgewerkte gassen voorzien is, alsmede aan zijn bovenste deel van een uitlaatopening voor hete wind, een of meerdere branders, die ofwel boven het vuurvaste roosterwerk gemonteerd zijn, danwel in een verbrandingsschacht, alsmede een temperatuur bewakings-10 inrichting voor de door de installatie opgewekte hete wind, waarbij deze werkwijze een verbrandingsfase omvat, waarin door verbranding van een verbrandingsgas in elk dezer branders van de rooster werkschacht verhit wordt, en een windfase, waarin aan de basis van de roosterwerkschacht koude lucht ingelaten en aan het bovenste deel van de schacht hete wind 15 uitgelaten wordt, die bij het doorlopen van het roosterwerk de tijdens de verbrandingsfase daarin opgeslagen warmte opgenomen heeft, en een mengproces voor de toegift van een bepaalde hoeveelheid koude wind op de hete wind, waarbij deze hoeveelheid koude wind in functie van de door de temperatuur bewakingsinrichting vastgestelde temperatuur geregeld wordt 20 met het doel de temperatuur op een bepaalde waarde te handhaven, met het kenmerk, dat dit mengproces in het inwendige van het windverhittershuis uitgevoerd wordt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het mengproces onmiddellijk boven het vuurvaste roosterwerk plaatsvindt. 2S

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de mengwind door de brander (s) heen toegevoerd wordt.

4. Werkwijze volgens een der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de mengwind uit een deel van de koude wind bestaat, die men uit een hoofd inlaatleiding voor koude wind aan de basis van de rooster- 30 werkschacht afpakt.

5. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een der voorafgaande conclusies, gekenmerkt door een hulpleiding die tenminste een. van de branders met een hoofdinlaatleiding voor koude lucht aan de basis van de roosterwerkschacht verbindt en door een regelklep in deze hulpleiding, waarbij de stand van deze klep automatisch in functie van de door de temperatuurbewakingsinrichting geleverde waarden gestuurd wordt.

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de

35 81 - 6 - hulpleiding (30) met de branders (10) via een leiding (14) voor het inlaten van verbrandingslucht verbonden is, waarin regelkleppen (26) aangebracht zijn.

7. Inrichting volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat de 5 branders (10) op een transversaal plafond (8) boven de roosterwerkschacht (4) gemonteerd zijn en dat het mengproces in een mengkamer (34) plaats vindt, welke tussen het plafond (8) en het bovenste deel van het roosterwerk (4) gedefinieerd is.

8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat 10 de hulpleiding (30) door die leiding gevormd wordt, waardoor koude wind als koel- en drukbelas tings lucht in-het bovenste deel van de windverhitter boven het plafond (8) toegevoerd wordt. 15 81 00 74 8