SE190801C1 - - Google Patents

Description

Uppfinnare: F Fikenscher Prioritet begard !rein den 10 december 1957 (Porbundsrepublikezz Tyskland) FOreliggande uppfinning avser flerstegs regenerativluftforvarmare, som I och for uppnaendet av hoga lufttemperaturer vid samtidig kraftig rokgaskylning genom mellankopplin:g av tvd eller flera extra rokgaskylare aro uppdelade i tvâ eller flera steg. Sadana luftforvarmare ha hitintills utformats sá, att varmevaxlarkropparna rotera runt en horisontell eller vertikal axel, under det att de erforderliga anslutningshuvarna for rOkgasen och luften avensom de extra rokgaskylarna sta stilla. Derma utformning har den avsevarda nackdelen, att den fororsakar svara och kostnadskravande konstruktioner for de tunga, roterande varmevaxlarkropparnas lagring, och dessutom kraves speciella tatningsanordningar mellan de extra rokgaskylarna och de angr5.nsande varmevaxlarkropparna i de framfor- eller efterkopplade lultforvarmarstegen.

Genom fOreliggande uppfinning undanrojas dessa nackdelar och skapas en vasentligt enklare och tillforlitligare konstruktion, som dessutom tillater ett tillfalligt onskat extra luftuttag eller rokgastillforande Indian luftfOrvarmarens steg, och luftforvarmaren enligt uppfinningen utmarkes i huvudsak darav, att den extra rokgaskylaren Sr anordn:ad ororlig eller ovridbar i forhallande till varmevaxlarkropparna i luftforvarmaren och att genomstrommas av ett extra, foretradesvis flytande kylmedel — lampligen matarvatten — vars ternperatur nara overensstammer med den temperatur, vid vilken den delforvarmda luften genomstrOmmar denna extra rOkgaskylare.

Uppfinningen kommer att fOrklaras narmare nedan med hEnvisning till fig. 1-6 ph de bifogade ritningarna. Gemensamt for alla de olika nedan beskrivna utforingsformerna Sr Dupl. kl. 13 b: 2/02 att varje inbordes rorelse mellan luftforvarmarstegens varmevaxlarkroppar och de extra rOkgaskylarna undgas och all en icke Onskyard uppvarmning eller avkylning av de dessa rokgaskylare passerande luftmangderna forhindras darigenom, att temperaturen pa det de ifragavarande extra ,rokgaskylarna genomstrommande kylmedlet anpassas efter och narmas till den temperatur, som den fOrbistrOmmande, redan delvis forvarmda luften sjalv uppvisar.

Enligt fig. 1-4 sta: luftforvarmarstegens varmevaxlarkroppar 1, 2 och 3 och de extra rokgaskylarna 4 och 5 stilla, sa att deras egenvikt, vilken utgOr den storsta delen av a:n15.ggningens hela massa, tillsammans med de yttre kaporna 6, 7, 8 och anslutningskanalerna 9, 10 for ragasen samt kanalerna 11; 12 och 13 for luften stodjes pa eiikelt, i och fOr sig kant shit pa anlaggningens icke visade fundament.

I forhallande till dessa fast anordnade delar rora sig endast de vid vardera anden belagna luftanslutningshuvarna 14 och 15 respektive den extra luftuttagshuven 16 tillsammans med de tillhorande, pvarmevaxlarkropparnas 1 och 2 resp. 1 och 3 andytor 17 glidande tatningsanordningarna 18. De roterande lufthuvarna 14, 15 resp. 16 aro fastforbundna med varandra medelgt en gemensam axel 19, sit att deras synkrona rotation sakerstalles. De tillhOrande drivanordningarna och delvis Sven de erforderliga lagren for denna axel overensstamma med redan tidigare kanda anordningar och ha darfor utelamnats pa ritningarna.

Mellan de roterande luftanslutningshuvarna 14, 15 resp. 16 och de tillhorande, fast anordnade anslutningskanalerna 11, 12 resp. 13 2— — ha naturligtvis i och for sig kända, glidande tatningsmanschetter 23, 24 resp. 25 eller dy- likt anordnats. Pa ritningarna ha anslutnings- huvarna for luften fOr Overskadlighetens skull visats utforda i en del; pa i och fOr sig kant salt kan man emellertid aven anyanda sig av tvillingutforanden, som besta av tva varandra diametralt motstaende och med varandra forbundna delhuvar av en motsvarande mindre storlek.

Fig. 1 -visor den enklaste utfOringsformen av uppfinningsforemalet med tva luftforvarmarsteg 1 och 2 och en extra rokgaskylare 4, vars kylmedel — lampligen matarvatten — tillfores genom ledningen 21 och uttages ge- nom ledningen 22. Liksom vid de sedan Hinge kanda regenerativluftforvarmarna av den sa kallade LjungstrOmtypen ãr aven vid upp- finningsforemalet det cylindriska totalrummet och flerstegsluftforvarmarens varmevaxlarkroppar uppdelade medelst ett flertal, exempelvis till 25, radiellt anordnade, cirkeltvarsnittet jamnt uppdelande mellanplatar 28 i ett motsvarande antal sektorrum av narmelsevis triangelformat eller trapetsformat tvarsnitt. Dessa sektorrum maste straeka sig utan avbrott fran den forsta till den sista andytan av hela luftforvarmaren, dvs. utmed dess hela langd, och dela darmed aven den extra rokgaskylaren 4 resp. 5 pa motsvarande satt.

I och for uppnaendet av en jamn, kontinuerlig kylning av ragasen och till undvikandet av den lake onskvarda varmevaxlingen mellan det extra kylmedlet och den forbistrOmmande luften maste den extra rokgaskylaren 4 varasa utformad, aft for varje tillfalle i vart och ett av de enskilda sektorrummen uppratthalles samma temperaturmedelyarde pa det extra kylmedlet. For det nyssnamnda andamdlet kan man t. ex. anvanda en koncentriskt runt axeln i flera vary framdragen, flat spiralrorsslinga; av vars lindningsvarv varje sektordelrum tilldelas var sitt likadant delstycke, varvid spiralen i och for temperaturutjamningen är sd utford, att dess vary i ett tvarsnittsplan aro framdra.gna i en riktning medan den i ett dammed parallellt plan är utf5rd med lika manga vary, som framdragits i den motsatta riktningen.

Under forutsattning av att de appfylla de ovan omtalade betingelserna kan man naturligtvis aven anvanda sig av andra, i och for sig kanda rOrformer och roranordnanden. For alla sektorrummen likadant utformade rorelementldmpligen med var sina tvâ skilda kylmedelsgenomstromningsvagar — kunna Oxen an.vandas, varvid den ena vagen for alla delsektorer aro kopplade i tur och ordning, den ena efter den andra i en riktning runt axeln, medan den andra vagen for alla delsektorer aro kopplade den ena efter den :andra i motsatt riktning runt axeln.

Fig. 2 visar en utforingsform fOr speciellt hOga lufttemperaturer, exempelvis en sadan, som erfordras speciellt vid smaltkammarpannor for branslen med mycket hog staggflyt- punkt, ringa innehall av flyktiga bestandsdelar eller aven med stor vatten- och askhalt. Harvid minskas luftforvarmarytan speciellt det hogre temperaturomradet darigenom, att stallet for de hittills omtalade tva luftforvarmarstegen nu anordnas tre sadana steg, namligen ett »hetare» steg 3, ett pmellansteg» 1 och ett »kallarev steg 2, varvid den extra ri3kgaskylaren 5 mellan det hetare steget 3 oak mellansteget 1 kyles medelst hetangan eller medelst pannans ingvattenblandning och darmed tjanar sasom angoverhettare resp. forangningsupphettningsyta. Kylmedlet tillfores genom ledningen 26 och bortfOres genom ledningen 27. Den andra extra rokgaskylaren 4 mellan mellansteget 1 och det kallare luftforvarmarsteget 2 genomstrommas liksom i utf8ringsformen enligt fig. 1 av matarvatten och tjanar alltsa sasom ekonomiser. Anordningen I ovrigt motsvarar anordningen enligt fig. 1.

Fig. 3 visar en fig. 1 motsvarande anlaggning, varvid emellertid en del av den i det kallare luftfervarmarsteget redan delf orvarmda luften omedelbart uttages fran luftforvarmaren och med hogre tryck men lagre temperatur an vid huvudutloppet 15-12 tillfores exempelvis branslekrossen i och for torkning, siktning och transport av branslet, som malts eller skall males.

Sedan denna luft lamnat luftforvarmarsteget 2, instrommar den i den axeln 19 omslutande luftuttagshuven 16 (istallet for i den extra rokgaskylaren 4 och det foljande luftforvarmarsteget 1), som medelst axeln 19 vrides runt i samma riktning och med samma varytal som lufLinloppshuven 14 och huvudluftutloppshuven 15. Luftutloppshuven 16 fortsatter i rorform uppat, intill dess att den gar igenom huvudluftutloppshuven 15 och medelst den exempelvis manschettforma.de tatningen 25 mynnar i den fast anordnade utloppskanalen 13. De luftfOrvarmarstegets 1 varmevaxlarkropp och rokgaskylaren 4 innehallande rummen aro medelst ett fast anordnat, den rorformade luftutloppshuven 16 omslutande ror tillslutna gentemot denna liksom luftf8rvarmarstegets 2 varmevaxlarkropp aro tillsluten. gentemot den genomgaende axeln 19.

Istallet for att uttaga en. annu icke till hogsta temperatur uppvarmd delluftmangd genom den rorformiga kapan 16 omedelbart after det kallare luftforvarmarsteget 2 enligt fig. 3 oak 4 foreligger enligt uppfinningen aven mojligheten att enligt fig. 3. och 4a genom en liknande men dock nagot andrad kapa 16' infora en del av den heta rokgasen, som pa i och for sig kant satt dessfOrinnan avgrenats fran den gasmangd, vilken skall tillfOras genom huvudinloppsstutsen och exempelvis kylts pa annat satt, direkt i luftforvarmarsteget 2. Darigenom kan man vid en lamp-hg dimensionering likaledes undvika en otill.. — —3 laten minskning air det for varmeoverforingen mellan rokgaserna och luften i luftforvdrmaren i sin helhet erforderliga temperaturfallet mellan dessa hada medier.

Sasom framgar air fig. 3a och 4a maste den inre genomloppsoppningen for den nagot forandrade kapan 16' naturligtvis mynna i den for varje tillfalle av rokgaserna genomstrommade sektorn av den stillastaende matarkroppen 1, 4, 2, dvs. vara c:a 1800 forskjuten i forhallande till oppningarna 14 och 15. Darvid är aven den roterande kapan 16' forbunden med ett stillastaende air 13', som framleder den ovan namnda, aygrenade och mellankylda delen av rokgasen till genomstromningsoppningen 51.

Fig. 4 är en forenklad, fig. 3 motsvarande planvy, som visar anordnandet av den roterande huvudluftutloppshuven 15 och den kencentriskt med denna respektive inuti densamma anbragta luftuttagshuven 16. Bada huvarna aro utformade med luftgenomstromningsoppningar 30 och 31, som bada omslutas av pa de tillhorande, stillastaende andytorna 17 glidande eller slapande tatningsramar 18. I fig. 4 visas Oxen anordnandet air de ovan omtalade radiella mellanplatarna 28, som stracka sig genom hela rummet for luftforvarmaren inklusive varmevaxlarkropparna och de extra rokgaskylarna 4 resp. 5.

Fig. 5 visar en utforingsform av luftforvarmaren, varvid varmevaxlarkropparna 101 och 102 tillsammans med den extra roligask3r1aren 104 Oro roterbart anordnade medan dare-mot luftinloppshuven 114, luftutloppshuven 115 avensom rokgasinloppshuven 109 och -utloppshuven 110 aro fast anordnade. Lager och drivanordningar for de tyngre, roterande massorna ha icke visats enar de aro av i och for sig kant slag. Aven i detta fall stracka sig de radiellt anordnade mellanplatarna 128 igenom hela del roterande luftfarvarmaraggregatet.

Sfirskilt skall framhallas den kraftiga axeln 119 med invandiga kanalerna, som Over de schematiskt visade packboxarna 141 och 142 forbinda den extra r5kgaskylaren 104 med inloppsledningen 121 och utloppsledningen 122 for kylmedlet.

I fig. 6 visas en kombinerad packbox med anslutningar 121 och 122 for kylmedlets tillforsel och bortforsel. Denna erfordrar endast en hogtryckstatning 150. Anslutningen till axeln är utford medelst tva tillsammans med axeln roterande, koncentriskt hopskjutna och med varandra fast forbundna ror 151 och 152, varvid kylmedlet strommar till kylaren genom ringrummet mellan roren och lamnar kylaren genom .det inre roret 151. Mellon samlingshuvarna 153 och 154 for tillforseln och bortforseln erfordras endast en lagtryckspackbox 155.

Vid praktisk panndrift, speciellt vid anlaggningar med smaltkammareldstader, foreligger ofta kravet att varmlufttemperaturen skall hallas pa det for normal- resp. gransbelastning bestamda vardet eller hojas Over delta varde da den vertikala belastningen endast uppgar till en brakdel av normalhelastningen. I delta fall minskar varmlufttemperaturen redan i och for sig normalt och a den andra sidan rusar tandningen lattare nedat vid lag belastning och sanker brannkammartemperaturen, varigenom vid smaltkammareldstader uppkommer en Rad risk for »infrysning» av smaltkammaren och slaggutloppsoppningen. Med hjalp av luftforvarmaren enligt uppfinningen kan man minska den extra rokgaskylningen och darigenom Oka luftuppvarmningen i det kallare luftforvarmarsteget pa foljande salt: F5r det forsta kan man minska kylmedelsmangden i den extra rokgaskylaren, dvs. minska den denna rokgaskylare genomstrommande mangden matarvatten, exempelvis genom en tillfallig minskning air vattenmatningen till pannan, t. ex. medelst en drosselventil eller den i varje handelse forekommande matarvattensventilen eller under formedling av en. reglerbar forbiledning (med en forbiledningsventil), vilken ledning leder en del av den tillforda matarvattenmangden forbi den extra roligaskylaren.

Man kan amen Oka kylmedelstemperaturen. Vid lagre matarvattentemperatur kan man f8r delta andam51 tanka sig en matarvattenforvarmning, exempelvis medelst turhinutloppsanga, farskanga fran pannan eller andra eventuellt tillgangliga, yttre varmekallor.

Claims (9)

Patentanspr ak:

1. Flerstegs, av cylinderformade, rokgasen avkylande och luften upphettande varmevaxlarkroppar (1, 2, 3) och i forhallande till dessa roterande luftanslutningshuvar (14, 15, 16) bestaende regenerativluftfOrvarmare av Ljungstronastyp, varvid mellan varje par (12, 3L-1) av luftforvarmarsteg dr anordnad en extra rokgaskylare (4, 5), kannetecknad darav, att den extra rokgaskylaren (4, 5) är anordnad ororlig eller ovridbar i fOrhallande till varmevaxlarkropparna (1, 2, 3) i luftforyarmaren och att genomstrommas av ett extra, foretradesvis flytande kylmedel — lampligen matarvatten — vans temperatur nara overensstammer med den temperatur, vid vilken den delforvarmda luften genomstrommar denna extra rokgaskylare.

2. Flerstegs luftforvarmare enligt patentanspraket 1, kannetecknad darav, att de varmevaxlarkropparna (1, 2, 3) genomgaende, radiellt riktade sektorskiljepatarna (28) Oven stracka sig genom de extra rokgaskylarna (4, 5), sa att de axiellt utmed den flera steg omfattande luftforvarmaren genomgaende sektorrummen limo gastatt skilda &dm varandra.

3. Flerstegs luftforvarmare enligt patentan- — — spraket 1 eller 2, kannetecknad darav, att de extra rokgaskylarna (4, 5) befinna sig innanfor luftfarvarmarens cylindermantelyta (7), fylla det av derma omslutna cirkeltvarsnittet likformigt och med hjalp av lamplig rorstyrning avensom kylmedelsstyrning i vane deIsektor astadkomma narmelsevis samma temperaturmedelvarde for det extra kylmedlet.

4. Flerstegs luftforvarmare enligt nagot av patentanspraken 1-3, kannetecknad dam', att med den roterande luftutloppshuven (15) fran det hetaste luftforvarmarsteget (1) Sr fast forbunden en extra luftutloppshuv (16), for att under forbighng av det hetaste steget (1) avleda en del av den annu icke till den hogsta temperaturen upphettade luften utat, exempelvis till en koltorknings- eller kolkrossningsanlaggning.

5. Flerstegs luftforvarmare enligt patentanspraket 4, kannetecknad darav, att koncentriskt inuti den roterande luftutloppshuven. (15) Sr anordnat ett med densamma roterande och Over densamma i hela luftforvarmaren fram till det onskade extra luftuttagningsstallet forlangt samt med densamma fast forbundet ror (16), som p anden Sr forsett med en erforderlig, tatande luftuttagshuv (18).

6. Flerstegs luftforvarmare enligt patentanspraket 8 eller 4, for speciellt hoga lufttemperaturer, kannetecknad darav, att den bestir av ett hetare steg (3), ett mellansteg (1) och ett kallare steg (2), varvid den till det hetare steget (3) angransande extra ragaskylaren (5) Sr anordnad att kylas air hetanga eller ang-vattenblandning, medan den till det kal lare steget (2) angransande extra rokgaskylaren (4) sasom hittills Sr anordnad att kylas medelst matarvatten (fig. 2).

7. Flerstegs luftforvarmare enligt patentanspraket 4 eller 5, kannetecknad &Tay, att den extra ursprungligen for uttagning av luft avsedda, roterande huven (16) utnyttjas for tillforsel av ytterligare lampligt tempererade rokgasmangder utifraji och att dess genomstrOmningsoppning (31 resp. 51) i motsvarighet hartill Sr forbunden med luftforvarmarens av ragas genomstrommade deltvarsnitt och anpassad efter detta, medan lufttvarsnittet i motsvarighet hartill Sr avstangt (fig. 4, 4a).

8. Flerstegs luftfOrvarmare enligt patentanspraket 3, kannetecknad darav, att luftforvarmarens varmevaxlarkroppar (101, 102) Svensom den extra ragaskylaren (104) aro roterbart anordnade, medan luft- och ragasanslutningshuvarna (114-115, 109-110) aro fast anordnade och att det extra kylmedlet till- och bortfOres genom den genonaborrade luftfOrvarmaraxeln (119), som Sr forsedd med lampliga, mot tryck och temperatur motstandskraftiga packboxar (141-142; 150155). Anforda publikationer: Patentskrifter fran USA 2 803 43

9.