NO136056B

NO136056B -

Info

Publication number: NO136056B
Application number: NO1704/73A
Authority: NO
Inventors: H O Ebeling; R A Beets
Original assignee: Black Sivalls & Bryson Inc
Priority date: 1972-08-03
Filing date: 1973-04-25
Publication date: 1977-04-04
Also published as: FR2194918B1; DE2320837A1; CA959359A; US3791350A; NO136056C; FR2194918A1; SE390443B; IT983789B; GB1407905A; SE7305748L; ES414062A1; JPS4945442A; JPS555884Y2; JPS5350531U

Description

Oppfinnelsen vedrorer stort sett apparater for oppvarming av The invention mostly relates to devices for heating

fluider. fluids.

Det kjennes fra -tidligere et stort antall "forslag til apparater A large number of "proposals for appliances" are known from the past

for oppvarming av fluider, hvilke er blitt anvendt med mer eller mindre hell. En slik oppvarmingsanordning har vist seg å for heating fluids, which have been used with more or less success. Such a heating device has been shown to

være særlig anvendelig for olje, kjemikalier eller andre industriformål for oppvarming av forskjellige typer av fluider som beskrevet i kanadisk patent nr. 756.613. Denne oppvarmer- be particularly applicable for oil, chemicals or other industrial purposes for heating different types of fluids as described in Canadian patent no. 756,613. This heater

type omfatter en ovn som inneholder et sett av varmeror og en eller flere hoyintensitetsbrennere, tilkoblet for å injisere varme forbrenningsprodukter i det indre av ovnen. En luft- type comprises a furnace containing a set of heating pipes and one or more high intensity burners, connected to inject hot combustion products into the interior of the furnace. An air

blåser anvendes i forbindelse med brennerne, slik at de varme forbrenningsprodukter sendes inn i det indre av ovnen under overatmosfærisk trykk og resirkuleres rundt varmerorene på en slik måte at man får jevn oppvarming av rorene og de fluider som passerer gjennom disse. Uttrykket "hoyintensitetsbrenner" anvendes i nærværende fremstilling i betydning av enhver brenneranordning i kombinasjon med en eller flere luft- eller forbrenningsgassblåsere som er i stand til å blowers are used in connection with the burners, so that the hot combustion products are sent into the interior of the furnace under superatmospheric pressure and are recirculated around the heating pipes in such a way that the pipes and the fluids passing through them are uniformly heated. The term "high-intensity burner" is used in the present description to mean any burner device in combination with one or more air or combustion gas blowers capable of

frembringe varme forbrenningsgasser med relativ hoy hastighet under overatmosfærisk trykk. Resirkulasjonen av de varme forbrenningsgasser kan skje enten inne i eller utenfor for-brenning srommet, og en blåser kan anvendes for å lette resirkulasjonen. produce hot combustion gases at a relatively high speed under superatmospheric pressure. The recirculation of the hot combustion gases can take place either inside or outside the combustion space, and a blower can be used to facilitate the recirculation.

Oppfinnelsen vedrorer et fluidumoppvarmingsapparat av det The invention relates to a fluid heating apparatus thereof

slag som omfatter en hovedovn som har et sett varmeror for fluidumet i disse og i det minste en hoyintensitetsbrenner for å injisere varme forbrenningsprodukter inn i hovedovnen ved overatmosfærisk trykk og et utlop for forbrukte forbrenningsprodukter, i det minste en sekundærovn med et innlop til- type comprising a main furnace having a set of heating pipes for the fluid therein and at least one high intensity burner for injecting hot combustion products into the main furnace at superatmospheric pressure and an outlet for spent combustion products, at least one secondary furnace having an inlet to

koblet utlopet for hovedovnen, samt ytterligere varmeror for fluidum anordnet og tilkoblet det forste rbrsett i hovedovnen slik at fluidumet strommer fra det forste sett av varmeror connected the outlet for the main furnace, as well as additional heating pipes for fluid arranged and connected the first set of pipes in the main furnace so that the fluid flows from the first set of heating pipes

til det ytterligere sett og et utlop for forbrukte forbrenningsgasser fra sekundærovnen, idet det nye og karakteristiske er at sekundærovnen omfatter i det minste et kammer utformet som en fra hovedovnen adskilt konstruksjon, idet de varme forbrenningsprodukter fra brennerne rettes oppover inn i hoved- to the further set and an outlet for consumed combustion gases from the secondary furnace, the new and characteristic feature being that the secondary furnace comprises at least a chamber designed as a separate structure from the main furnace, as the hot combustion products from the burners are directed upwards into the main

ovnen, blir sirkulert rundt varmerorene i denne og fores så the oven, is circulated around the heating pipes in this and is then lined

nedover, og at hovedovnens utlop ligger nær ved' dens bunn. downwards, and that the outlet of the main furnace is close to its bottom.

Sekundærovnen kan være anbragt på toppen av hovedovnen og de The secondary oven can be placed on top of the main oven and they

varme forbrenningsprodukter kan da stromme gjennom kanaler til hot combustion products can then flow through channels to

den sekundære ovn eller de sekundære ovner. I en,alternativ konstruksjon kan den sekundære ovn eller ovner være montert,, umiddelbart ved siden av hovedovnen, idet forbrenningsproduktene da strommer gjennom sammenfallende porter fra hovedovnen til sekundærovnene. the secondary furnace or the secondary furnaces. In an alternative construction, the secondary furnace or furnaces can be mounted immediately next to the main furnace, the combustion products then flowing through coincident ports from the main furnace to the secondary furnaces.

Sekundærovnen eller ovnene omfatter i det minste et kammer . The secondary oven or ovens comprise at least one chamber.

utformet som en separat konstruksjon adskilt fra hovedovnen, designed as a separate structure separated from the main furnace,

idet nevnte kammer er demonterbart anbragt på hovedovnen. as said chamber is demountably placed on the main furnace.

For at oppfinnelsen skal forstås bedre vises det til den efterfolgende beskrivelse av eksempler vist på tegningene. Fig. 1 viser perspektivisk en form for fluidumoppvarmingsapparat ifolge oppfinnelsen. Fig. 2 viser apparatet i fig. 1 sett fra siden og delvis i snitt. In order for the invention to be better understood, reference is made to the following description of examples shown in the drawings. Fig. 1 shows in perspective a form of fluid heating apparatus according to the invention. Fig. 2 shows the apparatus in fig. 1 seen from the side and partially in section.

Fig. 3 viser fig. 1 sett i plan. Fig. 3 shows fig. 1 set in plan.

Fig. 4 viser skjematisk og delvis i snitt apparatet ifolge fig. 1, og Fig. 5 viser skjematisk én modifisert utforelse av opp-varmingsapparatet ifolge oppfinnelsen. Fig. 4 shows schematically and partially in section the apparatus according to fig. 1, and Fig. 5 schematically shows one modified embodiment of the heating device according to the invention.

Apparat ifolge fig. 1-4 omfatter en hovedovn 11 dannet av et antall vegger 12, til hvis indre del er festet et antall hoyintensitetsbrennere 14. Hver av brennerne 14 omfatter et innlop 15 for brennbar gass, hvilket innlop er forbundet med et gassforråd (ikke vist), og en eller flere forbrenningsluft-blåsere er koblet til forbrenningsluftinntaket 16 for brennerne 14 ved hjelp av en forbrenningsluftkanal (ikke vist). Apparatus according to fig. 1-4 comprises a main furnace 11 formed by a number of walls 12, to the inner part of which a number of high-intensity burners 14 are attached. Each of the burners 14 comprises an inlet 15 for combustible gas, which inlet is connected to a gas supply (not shown), and one or more combustion air blowers are connected to the combustion air intake 16 for the burners 14 by means of a combustion air duct (not shown).

Et antall varmeror 18 Xfig. 2 og 4) er anbragt inne i hovedovnen 11. Varmerorene 18 er oppdelt i par av parallelle rorsett 19 og 21 anbragt på motsatte sider av ovnen 11, og hvert av hvilke omfatter en innlopsforbindelse 20 og en utlopsfor-bindelse 22 som går gjennom en av sideveggene 12. A number of heating rudders 18 Xfig. 2 and 4) are placed inside the main furnace 11. The heating pipes 18 are divided into pairs of parallel pipe sets 19 and 21 placed on opposite sides of the furnace 11, and each of which comprises an inlet connection 20 and an outlet connection 22 which passes through one of the side walls 12.

Ovnen 11 omfatter et par utlopsforbindelser 24 for forbrenningsgass anordnet nær bunnen av motstående vegger 12. The oven 11 comprises a pair of outlet connections 24 for combustion gas arranged near the bottom of opposite walls 12.

En sekundærovn 25 er montert på hovedovnen 11 og omfatter et antall varmeror 28 (fig. 2) anbragt innenfor veggene 26. Varmerorene 28 omfatter et par parallelle varmerorsett, hvert tilkoblet et utlop 30 som går gjennom en av sideveggene 26, og et utlop 32 som går gjennom motstående vegg 26. Den sekundære ovn 25 omfatter et par forbrenningsgassutlop 34 på motsatte vegger 26, hvert av hvilke er tilkoblet en av forbrenningsgass-utlopene 24 for hovedovnen 11 ved en rorforbindelse 36. Sekundærovnen 25 omfatter også et antall forbrenningsgassutlop 38, hvert av hvilke har en skorsten 40. A secondary furnace 25 is mounted on the main furnace 11 and comprises a number of heating pipes 28 (fig. 2) arranged within the walls 26. The heating pipes 28 comprise a pair of parallel heating pipe sets, each connected to an outlet 30 which passes through one of the side walls 26, and an outlet 32 which passes through the opposite wall 26. The secondary furnace 25 comprises a pair of combustion gas outlets 34 on opposite walls 26, each of which is connected to one of the combustion gas outlets 24 for the main furnace 11 by a pipe connection 36. The secondary furnace 25 also comprises a number of combustion gas outlets 38, each of which have a chimney 40.

Ved apparatets drift tilfores forbrenningsluft og brenngass During operation of the appliance, combustion air and fuel gas are supplied

til hoyintensitetsbrennerne 14 og varm forbrenningsgass injiseres inne i hovedovnen 11 under overatmosfærisk trykk. Vanlige instrumenter og styreorgan (ikke vist) anvendes for å regu-lere strommen av brennbar gass og forbrenningsluft til brennerne 14, slik at i det vesentlige stoikiometriske mengder derav forbrennes og slik at den onskede mengde varme overfores til det fluidum som skal. oppvarmes. På grunn av relativt hoy hastighet som forbrenningsgassene er blitt meddelt av brennerne 14/ og den fysiske anordning hva varmerorene 18 angår, vil forbrenningsgassene sirkulere inne i det primære ovnsrom 11 rundt varmerorene 18, slik som vist på pilene i fig. 4. På grunn av denne sirkulering av forbrenningsgassene inne i oynsrommet 11 vil også.oppvarming av varmerorene og det fluidum som skal oppvarmes finne sted, hvorved man eliminerer problemer med forvarmere, m.v. to the high-intensity burners 14 and hot combustion gas is injected inside the main furnace 11 under superatmospheric pressure. Usual instruments and control means (not shown) are used to regulate the flow of combustible gas and combustion air to the burners 14, so that essentially stoichiometric amounts thereof are burned and so that the desired amount of heat is transferred to the fluid to be. is heated. Due to the relatively high speed that the combustion gases have been imparted by the burners 14/ and the physical arrangement as far as the heating pipes 18 are concerned, the combustion gases will circulate inside the primary furnace room 11 around the heating pipes 18, as shown by the arrows in fig. 4. Due to this circulation of the combustion gases inside the eye space 11, heating of the heating pipes and the fluid to be heated will also take place, thereby eliminating problems with pre-heaters, etc.

Det fluidum som oppvarmes, fores gjennom de parallelle ror-rekker 19 og 21 i hovedovnen 11, ut av denne ved hjelp av forbindelsene 22 og derpå gjennom varmerorene 28 i sekundærovnen ved hjelp av rorene 23, innlopsforbindelsene 30 og utlopsforbindelsene 32. Varmeapparatet er her beskrevet med parallelle rorsett, men det vil forstås at enhver modifikasjon av rekker og/eller parallelle oppvarmingsroranordninger kan komme til anvendelse, altefter de foreliggende forhold og krav.' The fluid that is heated is fed through the parallel rows of tubes 19 and 21 in the main furnace 11, out of this using the connections 22 and then through the heating tubes 28 in the secondary furnace using the tubes 23, the inlet connections 30 and the outlet connections 32. The heater is described here with parallel rudder sets, but it will be understood that any modification of rows and/or parallel heating rudder arrangements can be used, depending on the existing conditions and requirements.'

Forbrenningsgassene strommer gjennom rorene 36 og innlopsforbindelsene 34 inn i den sekundære ovn 25 og under passasje gjennom denne overfores ytterligere varme til det fluidum som skal oppvarmes i rorene 28. De forbrukte forbrenningsgasser forlater sekundærovnen 25 gjennom utlopsforbindelsene 38 og skorstenen 40.. The combustion gases flow through the pipes 36 and the inlet connections 34 into the secondary furnace 25 and during passage through this additional heat is transferred to the fluid to be heated in the pipes 28. The consumed combustion gases leave the secondary furnace 25 through the outlet connections 38 and the chimney 40..

På grunn av at forbrenningsgassene rettes inn i hovedovnen 11 under overatmosfærisk trykk, vil de drivkrefter foreligge som er nodvendig for å bringe forbrenningsgassene til å stromme gjennom rorene 36 og gjennom sekundærovnen 25. Det forbedrede fluidumoppvarmingsapparat lo har hoy effekt for fluidumoppvarming, idet et maksimalt varmeinnhold i forbrenningsgassene som frembringes av brennerne 14, overfores til det fluidum som skal oppvarmes. En ytterligere fordel ved apparatet er at sekundærovnen 25 kan tilsettes en foreliggende fluidumsoppvarmer for å oke dennes varmeeffekt, eller når det er nodvendig å skifte beliggenheten for et slikt varmeapparat, kan sekundærovnen 25 eventuelt anvendes alt efter konstruksjon og okonomiske betraktninger. Because the combustion gases are directed into the main furnace 11 under superatmospheric pressure, the driving forces necessary to cause the combustion gases to flow through the pipes 36 and through the secondary furnace 25 will be present. The improved fluid heating apparatus lo has a high effect for fluid heating, as a maximum heat content in the combustion gases produced by the burners 14 are transferred to the fluid to be heated. A further advantage of the device is that the secondary furnace 25 can be added to an existing fluid heater to increase its heating effect, or when it is necessary to change the location of such a heater, the secondary furnace 25 can possibly be used depending on construction and economic considerations.

Utfdreise efter fig. 5 er istedenfor en enkelt sekundærovn, Exit according to fig. 5 is instead of a single secondary furnace,

et par slike ovner 42 og 44 anordnet, hver av hvilke utgjor- a pair of such ovens 42 and 44 arranged, each of which constitutes

et kammer som er adskilt fra hovedovnen 45 og er demonterbart festet til motstående vegger 43 for hovedovnen. Hovedovnen 45 inneholder varmeror 47 og en eller flere hoyintensitetsbrennere 49, festet til ovnen på samme måte som apparatet ifolge fig. 1-4. Forbrenningsgassene forlater imidlertid hovedovnen 45 gjennom porter 50 i veggene 43, sammenfallende med porter i veggene for sekundærovnskammerne 42 og 44, slik at varme forbrenningsgasser for hovedovnen 45 passerer inn i sekundærovnskammerne 4o og 42. Varmeror 46 og 48 er anbragt i kammerne 42 og 44 og er forbundet med varmerorene 47 i hovedovnen 45, slik at det fluidum som oppvarmes, passerer gjennom rorene 46 og 48, efter å ha passert gjennom rorene 47. Eftersom forbrenningsgassene har oppvarmet primærovnen 45, a chamber which is separated from the main furnace 45 and is demountably attached to opposite walls 43 for the main furnace. The main furnace 45 contains a heating rod 47 and one or more high-intensity burners 49, attached to the furnace in the same way as the apparatus according to fig. 1-4. The combustion gases, however, leave the main furnace 45 through ports 50 in the walls 43, coinciding with ports in the walls of the secondary furnace chambers 42 and 44, so that hot combustion gases for the main furnace 45 pass into the secondary furnace chambers 40 and 42. Heating pipes 46 and 48 are placed in the chambers 42 and 44 and is connected to the heating pipes 47 in the main furnace 45, so that the fluid that is heated passes through the pipes 46 and 48, after passing through the pipes 47. Since the combustion gases have heated the primary furnace 45,

går de gjennom sekundærovnskammerne 42, 44, hvor ytterligere varmeoyerforing fra forbrenningsgassene til det fluidum som skal oppvarmes finner sted, hvorved fås maksimal utnyttelse av varmeinnhold av forbrenningsgassene. they pass through the secondary furnace chambers 42, 44, where further heating island lining from the combustion gases to the fluid to be heated takes place, whereby maximum utilization of the heat content of the combustion gases is obtained.

Om onskelig kan hovedovnen 11 og sekundærovnen 25 begge være gitt sylindrisk form, og varmerorene 18, 28 kan være kon-tinuerlig, skrueviklede ror, anbragt i ovnen. Det fluidum som skal oppvarmes kan videre dirigeres gjennom rorene i sekundærovnen for de går inn i rorene i hovedovnen. If desired, the main furnace 11 and the secondary furnace 25 can both be given a cylindrical shape, and the heating pipes 18, 28 can be continuous, screw-wound pipes, arranged in the furnace. The fluid to be heated can further be routed through the pipes in the secondary furnace because they enter the pipes in the main furnace.

Claims

1. Fluid heating apparatus comprising a main furnace having a set of heating pipes for the fluid therein and at least one high intensity burner for injecting hot combustion products into the main furnace at superatmospheric pressure and an outlet for spent combustion products, at least one secondary furnace having an inlet connected to the outlet for the main furnace, as well as additional heating pipes for fluid arranged and connected to the first set of pipes in the main furnace so that the fluid flows from the first set of heating pipes to the additional set and an outlet for consumed combustion gases from the secondary furnace, characterized in that the secondary furnace (25, 42, 44) comprises at least one chamber designed as a separate structure from the main furnace (11, 41), as the hot combustion products from the burners (14) are directed upwards into the main furnace, are circulated around the heating pipes (18, 47) in this and are then fed downwards, and that the outlet of the main furnace is close to its bottom.

2. Apparatus as stated in claim 1/ characterized in that it; interior of the secondary oven is connected to the interior of the main oven by one or more channels (36). .

3. Apparatus as stated in claim 1 or 2, characterized in that the secondary oven (25) is arranged on top of the main oven.

4. Apparatus as specified in claim 1 or 2, characterized in that the secondary oven (42, 43) is mounted on the side of the main oven.

5. Apparatus as stated in claim 4, characterized in that the secondary furnace (25, 42, 44) comprises at least two chambers arranged on different sides of the main furnace and that the interior of each such chamber is separately connected to the interior of the main furnace.