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Luftvorwärmer
Die Erfindung betrifft einen Luftvorwärmer, der mit Speisewasser in einem vom Rauchgaszug getrennten Zug beheizt wird und der wasserseitig mit den Heizflächen eines Kessels insbesondere eines Turmkessels in Serie geschaltet ist.
Es war früher üblich, die Luftvorwärmevorrichtung von der Wasserrohrkesselfeuerung vollkommen getrennt vorzusehen. Demnach waren auch der Speisewasserumlauf für den Kessel und der Warmwasserumlauf in der Luftvorwärmeeinrichtung voneinander getrennt. Auch eine Anlage ist bekanntgeworden, bei der der Luftvorwärmer vom Dampf eines Dampfkessels beheizt wird und nicht vom Speisewasser. Bei einem andern bekannten Lufterhitzer sind in dessen Innerem Rohrschlangen angeordnet. Es ist aber nicht vorgesehen, diese Rohrschlangen vom Speisewasser eines Dampfkessels durchfliessen zu lassen. Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung, bei der der Luftvorwärmer vom Speisewasser eines Dampfkessels beheizt wird, ist diese nach der ersten Vorwärmerheizfläche angeordnet.
Es ist ferner bekannt, Luftvorwärmer als letzte Nachschaltheizflächen eines Dampfkessels im Rauchgasstrom desselben vorzusehen. Diese Konstruktionen sind relativ korrosionsanfällig und neigen insbe- sondere bei stark verschmutzten Rauchgasen, wie z. B. Rauchgasen von Laugenverbrennungsanlagen zu einer Verlegung der Rauchgaskanäle und Verminderung des Wärmeüberganges. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass direkt beheizte Luftvorwärmer infolge von Undichtheiten eine Verschlechterung des Kohlendioxydgehaltes des Rauchgases bewirken.
Es ist weiters bekannt, Luftvorwärmer durch im Dampfkessel erhitztes Speisewasser zu beheizen.
Diese Schaltung genügt aber den heutigen Anforderungen wirtschaftlicher Kraftwerksdampfkessel nicht mehr, wo hochtemperiertes Speisewasser anfällt, und wo niedrigste Abgastemperaturen angestrebt werden. Die niedrigen Rauchgastemperaturen am Abgasaustritt bewirken an kühlen Heizflächen eine Kondensation des im Abgas enthaltenen Wasserdampfes, wobei das Kohlendioxyd und die Schwefeloxyde in Lösung gehen und die Heizflächen korrosiv angreifen. Diese Korrosionen sollen aber trotz tiefen Abgastemperaturen vermieden werden, wobei die Abgastemperaturen nahe dem Taupunkt liegen.
Die Erfindung versucht diesen Nachteil zu beheben. und ist dadurch gekennzeichnet, dass schaltungsmässig auf der Wasserseite vor den Heizflächen im Rauchgaszug ein Teil der Luftvorwärmerflächen und der Rest der Luftvorwärmerflächen in bekannter Weise zwischen den vom Rauchgas beheizten Heizflächen des Speisewasservorwärmers angeordnet sind. Gemäss einem weiteren Erfindungsmerkmal sind
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sels angeordnet.
Durch diese Erfindung ist es möglich, den Luftvorwärmer unabhängig vom Rauchgaszug des Dampfkessles anzuordnen. Der Luftvorwärmer kann in der Nähe der Brenner angeordnet werden. Diese Konstruktion erlaubt eine einfache Anordnung der Luftleitungen, die infolge ihres grossen Querschnittes unhandlicher als die Heisswasserleitungen sind. die ohne grossen Aufwand praktisch beliebig verlegt werden können. Diese Konstruktion bringt eine konstruktive Vereinfachung, insbesondere bei Turmkesseln, wo der Luftvorwärmer als letzte Heizfläche relativ weit von den Brennern angeordnet ist.
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Die Erfindung ist in der angeschlossenen Figur schematisch und beispielsweise dargestellt. Die Figur zeigt eine Schaltung des erfindungsgemässen Luftvorwärmers.
Der Luftvorwärmer wird vom Speisewasser eines Dampfkessels beheizt. Das Rauchgas strömt gemäss Pfeil-l-von oben nach unten, während der Luftstrom durch pfeil --2-- dargestellt ist. Das bereits vorgewärmte Speisewasser strömt über die Leitung --3-- zuerst in einen Eintrittssammler --10-- des Luftvorwärmers, von wo er in die erste Stufe --11-- des Luftvorwärmers strömt. Im Austrittssammler - wird das abgekühlte Speisewasser gesammelt und in einen Eintrittssammler-4-- des Rohrpake-
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--5--,Austrittssammler --6-- des Rohrpaketes --5-- in den Eintrittssammler --7--, von wo es die zweite Stufe --13-- des Luftvorwärmers durchströmt.
Nach Durchfliessen des Austrittssammlers --9--wirddas Speisewasser den nicht mehr dargestellten Speisewasservorwärmern, und damit dem eigentlichen Dampfprozess zugeführt. Die Rohrschlangen, die im Rauchgasstrom-l-und auch im Luftstrom --2-- angeordnet sind, können Rippen oder Nadeln aufweisen zur Erhöhung des Wärmeüberganges.
Durch diese Erfindung gelingt es, den eigentlichen Luftvorwärmer relativ klein zu gestalten, da die Verschmutzungsgefahr relativ niedrig ist, und auch der Wärmeübergang bei grösserer Temperatur- differenz zwischen Speisewasser und Luft vor sich geht. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der Verwendung von Rohren, die relativ einfach und billig, im Gegensatz zu Plattenluftvorwärmern und Regenerativluftvorwärmern, sind, und die die Konstruktion nicht verkomplizieren.
Die Erfindung ist auf die Anwendung bei Dampfkesseln nicht beschränkt. Sie kann auch vorteilhaft bei allgemeinen Wärmetauschern in der chemischen Industrie, Lufterhitzern und Spezialdampfkesseln, wie z. B. Ablaugenverbrennungsanlagen, Müllverbrennungsanlagen, durchgefeuerten Dampfkesseln oder Abhitzekesseln verwendet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Luftvorwärmer, der mit Speisewasser in einem vom Rauchgaszug getrennten Zug beheizt wird, und der wasserseitig mit den Heizflächen eines Kessels, insbesondere eines Turmkessels in Serie geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass schaltungsmässig auf der Wasserseite vor den Heizflächen (5) im Rauchgaszug ein Teil (11) der Luftvorwärmerflächen und der Rest (13) der Luftvor- wärmerflächen in bekannter Weise zwischen den vom Rauchgas beheizten Heizflächen des Speisewasservorwärmers angeordnet sind.
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