DE4230863A1 - Assembly enabling controlled introduction of material into an industrial process - comprises pipe through wall of reactor with spherical zone held by fixed and adjustable disc assemblies to direct fluids - Google Patents
Assembly enabling controlled introduction of material into an industrial process - comprises pipe through wall of reactor with spherical zone held by fixed and adjustable disc assemblies to direct fluidsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Eintragsvorrichtung zum Einbringen eines Mediums durch eine Öffnung in einer Wand eines von Wänden begrenzten Raumes mit einem rohrartigen Eintragskörper und einem den Eintragskörper aufnehmenden Lager, wobei das Austrittsende des Eintragskörpers ausgehend vom Lager frei durch die Wand geführt ist.The invention relates to an entry device for Introducing a medium through an opening in a wall a wall-bound room with a tubular one Entry body and a receiving body Bearing, the exit end of the entry body is led freely through the wall from the warehouse.
Derartige Eintragsvorrichtungen werden beispielsweise in Verbrennungsanlagen zur Entschwefelung und Entstickung von Rauchgasen eingesetzt, wobei körnige und gasförmige Additive wie Kalk und Ammoniak in einen von Rauchgasen durchströmten Kessel oder Rauchgaskanal eingedüst werden. Des weiteren ergeben sich Einsatzmöglichkeiten beim Eintrag von Klärschlamm in Müllverbrennungsanlagen, beim Eintrag von Inertmaterial in Wirbelschichtfeuerungen und beim Eintrag von Luft, Additiven und Wasser in Anlagen zur Wasseraufbereitung.Such entry devices are, for example, in Incineration plants for desulphurization and denitrification of Flue gases are used, being granular and gaseous Additives like lime and ammonia in one of flue gases flowed through boiler or flue gas duct. There are also possible uses for the entry of sewage sludge in waste incineration plants, at the entry of inert material in fluidized bed furnaces and in Entry of air, additives and water in plants for Water treatment.
Aus der DE 37 02 561 C2 ist eine Eintragsvorrichtung in Form einer Rohrdüse zum Einbringen eines Reaktionsmittels in ein heißes Gas bekannt, das durch einen von Wänden begrenzten Reaktionsraum strömt. Die Rohrdüse ist frei durch die aus Flossenrohren und Mauerwerk aufgebaute Wand geführt und an ihrem Einlaßende in eine mit der Wand starr verbundenen Flanschverbindung eingeklemmt. DE 37 02 561 C2 is an entry device in the form a tubular nozzle for introducing a reactant into a hot gas known by a wall-bound Reaction space flows. The pipe nozzle is free from the Fin tubes and masonry built wall led and on their inlet end into one rigidly connected to the wall Flange connection clamped.
Beim Betrieb dieser Düse erweist es sich als nachteilig, daß nur ein einziger in Ausströmrichtung der mit der Wand starr verbundenen Düse gelegener und damit festgelegter Bereich innerhalb des Raumes beaufschlagt werden kann. Verlagern sich die für die Reaktion günstigen Bedingungen in einen anderen Bereich des Raumes, beispielsweise das für die Reaktion eines einzudüsenden Additives mit einem heißen Rauchgas günstige Temperaturfenster innerhalb des Kessels durch Änderung der Kessellast, ist eine optimale Reaktionsausbeute nicht mehr möglich.When this nozzle is operated, it proves disadvantageous that only one in the outflow direction with the wall rigidly connected nozzle located and thus fixed Area within the room can be applied. The conditions favorable for the reaction change to another area of the room, for example that for the reaction of an additive to be injected with a hot one Flue gas favorable temperature window inside the boiler by changing the boiler load is an optimal one Reaction yield no longer possible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Eintragsvorrichtung derart weiterzuentwickeln, daß das einzutragende Medium unterschiedlichen Bereichen innerhalb des Raumes zuführbar ist.The invention is based, which generic entry device such to further develop that the medium to be entered can be fed to different areas within the room is.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Eintragskörper schwenkbar gelagert ist. Durch diese konstruktive Lösung ist es möglich, den Eintragskörper auch dann auf die hinsichtlich der dort herrschenden Bedingungen als günstig zu erachtenden Zone innerhalb des Raumes zu richten, wenn deren Lage innerhalb des Raumes gegenüber vorheriger Festlegung abweicht oder sich aufgrund unterschiedlicher Betriebsbedingungen verlagert, wobei das einzutragende Medium dorthin nachgeführt werden kann.The object is achieved in that the entry body is pivotally mounted. With this constructive solution it is possible to move the entry body to the with regard to the conditions there as favorable zone to be considered within the room, if their location within the room compared to previous ones Setting differs or differs due to different Operating conditions shifted, which is to be entered Medium can be tracked there.
Beim Einblasen eines Additives in einen Kessel einer Feuerungsanlage kann mit der erfindungsgemäßen Eintragsvorrichtung das für die Reaktion des Additives mit den Schadstoffen der durch den Kessel strömenden Rauchgase günstige Temperaturfenster gefunden werden, womit durch bestmögliche Einbindung des Additives eine Verbesserung der Mengenbilanz und damit ein wirtschaftlicheres Verfahren erreicht wird. When blowing an additive into a boiler Firing system can with the invention Entry device that for the reaction of the additive with the pollutants of the flue gases flowing through the boiler favorable temperature windows can be found, with what best possible integration of the additive an improvement of Quantity balance and thus a more economical process is achieved.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird dadurch erreicht, daß der Eintragskörper mittels einer Kugel gelagert ist, wobei die Oberfläche des Eintragskörpers über eine Teillänge als Kugel ausgebildet ist und die Kugel zwischen zwei parallel und fluchtend zueinander ausgerichteten kreisringförmigen Scheiben geklemmt ist, deren Innendurchmesser kleiner als der Durchmesser der Kugel sind, wobei eine Scheibe fest positioniert und die andere Scheibe bewegbar ist.This is an advantageous embodiment of the invention achieved that the entry body by means of a ball is stored, the surface of the entry body over a partial length is designed as a ball and the ball between two parallel and aligned to each other aligned annular discs is clamped whose inner diameter is smaller than the diameter of the Are ball, with a disc firmly positioned and the other disc is movable.
Durch diese Ausführung ist die Eintragsvorrichtung sphärisch ausrichtbar und kann stufenlos auf die entsprechende Zone des Raumes ausgerichtet werden. Nach dem Ausrichten des Eintragskörpers wird dieser durch Verspannen des als Kugel ausgebildeten Teils des Eintragskörpers arretiert.This design is the entry device spherically adjustable and can be infinitely adjusted to the corresponding zone of the room. After this Align the entry body by tightening it of the ball-shaped part of the entry body locked.
Desweiteren ist es von Vorteil, daß das Lager in die Öffnung eingelassen ist, wobei die Scheiben von sich zur Außenseite der Wand aufweitenden Trichtern gehalten sind.Furthermore, it is advantageous that the camp in the The opening is let in, with the disks moving towards you Outside of the wall expanding funnels are held.
Dadurch ist eine genaue Positionierung des Eintragkörpers bei gleichmäßiger Verspannung sichergestellt.This is an exact positioning of the entry body ensured with even tension.
Von Vorteil ist es auch, daß der die fest positionierte Scheibe haltende Trichter in der Wand verankert ist. Durch die Verankerung des Trichters in der Wand ist die für die Aufnahme der Kugel als Festlager wirkende Scheibe stabil innerhalb der Wandöffnung angebracht.It is also advantageous that the firmly positioned Disk holding funnel is anchored in the wall. By the funnel is anchored in the wall for Inclusion of the ball as a fixed bearing disc stable installed inside the wall opening.
Ferner ist es zweckmäßig, daß die Trichter an ihren aufgeweiteten Enden mittels einer Flanschverbindung miteinander verbunden sind und zwischen den Flanschringen ein verformbares, vorzugsweise elastisches Dichtelement angebracht ist. Durch die Verflanschung ist es möglich, den Eintragskörper in der gewählten Position von außerhalb der Wand auf einfache Weise und mit hoher Spannkraft zu verklemmen bzw. auf einfache Weise den Eintragskörper zu lösen, um ihn in eine andere Position zu schwenken. Während des Verschwenkens des Eintragskörpers dichtet das Dichtelement den Raum gegenüber der Umgebung ab.It is also appropriate that the funnel on their flared ends by means of a flange connection are interconnected and between the flange rings a deformable, preferably elastic sealing element is appropriate. Due to the flange it is possible to Entry body in the selected position from outside the Wall in a simple way and with high elasticity jam or the entry body in a simple manner release to pivot it to another position. While the pivoting of the entry body seals this Sealing element from the room from the environment.
Es ist ebenfalls von Vorteil, daß die Innenflächen der Scheiben entsprechend der Kugeloberfläche konkav ausgebildet sind. Die Innenflächen der Scheiben sind so konkav ausgebildet, daß sie genau jeweils einen Sektor der Oberfläche der Kugel abdecken. Beim Verspannen der Kugel verteilt sich der Druck auf die gesammte Innenfläche, wodurch es auch nach mehrmaligen Verspannen nicht zur Beschädigung der Kugeloberfläche durch Preßmarken kommt. Zudem wird durch den konkav ausgebildeten Kugelsitz die Abdichtung des Raumes zur Umgebung verbessert.It is also advantageous that the inner surfaces of the Discs concave according to the spherical surface are trained. The inner surfaces of the disks are like this concave that they exactly one sector of each Cover the surface of the ball. When tightening the ball the pressure is distributed over the entire inner surface, which means that even after repeated bracing, Damage to the ball surface comes from press marks. In addition, the concave ball seat Sealing of the room to the environment improved.
Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Figur, die die Eintragsvorrichtung im Längsschnitt zeigt, näher erläutert werden.The invention is now based on the attached figure, which shows the entry device in longitudinal section, closer are explained.
In einem von einem heißen Rauchgas R durchströmten Raum 1, beispielsweise einem Feuerraum oder einem Rauchgaskanal einer Feuerungsanlage, ist in einer Öffnung 2 einer aus Flossenrohren 3 und die Flossenrohre 3 einseitig beschichtend feuerfesten Stampfmasse 4 aufgebauten Wand 5 eine Eintragsvorrichtung 6 gelagert.In a room 1 through which a hot flue gas R flows, for example a combustion chamber or a flue gas duct of a combustion system, an entry device 6 is mounted in an opening 2 of a wall 5 made of fin tubes 3 and the fin tubes 3 coating fire-resistant ramming compound 4 on one side.
Es ist auch in einem hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, eine Wand mit mehreren Öffnungen zu versehen, in denen jeweils eine Eintragsvorrichtung gelagert ist oder auch in einer sich lang erstreckenden Öffnung mehrere Eintragsvorrichtungen zu lagern.It is also in a not shown here Embodiment provided a wall with several Provide openings in each of which Entry device is stored or in one long opening opening several entry devices to store.
Die Eintragsvorrichtung 6 besteht aus einem die Öffnung 2 durchsetzenden und in den Raum 1 mündenden Eintragskörper 7, durch den ein Medium M, beispielsweise Ammoniak zur Entstickung oder Kalkmehl zur Entschwefelung der Rauchgase R, in den Raum 1 eingedüst wird.The entry device 6 consists of an entry body 7 passing through the opening 2 and opening into the room 1 , through which a medium M, for example ammonia for denitrification or lime powder for desulfurization of the flue gases R, is injected into the room 1 .
Der Eintragskörper 7 ist aus einem rohrfömigen Eintrittsende 7a, einer an das Eintrittsende 7a anschließenden und einen durchstömbaren Durchlaß aufweisenden Kugel 7b und einem mit dem Eintrittsende 7a und dem Durchlaß fluchtenden an die Kugel 7b angeschlossenen rohrförmigen Austrittsende 7c aufgebaut. Der durchströmbare Querschnitt des Eintragkörpers 7 verjüngt sich in Durchströmrichtung über eine Teillänge des Eintragkörpers 7.The entry body 7 is composed of a tubular inlet end 7 a, a connecting to the inlet end 7 a and a flowable passage having ball 7 b and a flush with the inlet end 7 a and the passage connected to the ball 7 b connected tubular outlet end 7 c. The flow-through cross section of the entry body 7 tapers in the flow direction over a partial length of the entry body 7 .
In der Figur ist der Eintragskörper 7 einteilig ausgeführt. Es ist aber auch in einer nicht dargestellten Ausführungsform vorgesehen, den Eintragskörper 7 mehrteilig entsprechend der zuvor bezeichneten Einzelheiten auszuführen, die beispielsweise durch Schweißen oder Löten zusammengefügt werden. Unterliegt das Austrittsende 7c einer hohen Verschleißwirkung ist es von Vorteil dieses durch eine lösbare Verbindung, beispielsweise einer Schraubverbindung, austauschbar anzufügen. Aus fertigungstechnischen Gründen kann es auch von Vorteil sein, die Kugel 7b mit an ihr angeformten rohrförmigen Zapfen aus einem Werkstück zu fertigen, wobei ein Zapfen das Austrittsende 7c bildet und der andere Zapfen mit dem Eintrittsende 7a verbunden ist.In the figure, the entry body 7 is made in one piece. However, it is also provided in an embodiment, not shown, to design the entry body 7 in several parts in accordance with the previously described details, which are joined together, for example, by welding or soldering. If the outlet end 7 c is subject to a high degree of wear, it is advantageous to add it interchangeably by a detachable connection, for example a screw connection. For manufacturing reasons, it can also be advantageous to manufacture the ball 7 b with a tubular pin molded onto it from a workpiece, one pin forming the outlet end 7 c and the other pin being connected to the inlet end 7 a.
Die Kugel 7b ist auch Bestandteil eines die Eintragsvorrichtung 7 sphärisch schwenkbar lagernden Kugellagers 8 und wird zwischen zwei kreisringförmigen Scheiben 9, 10 gehalten, wobei die dem Raum 1 näher liegende Scheibe 9 parallel zur Wand 5 ausgerichtet und fest in der Wand positioniert ist und die andere Scheibe 10 parallel und fluchtend zu der fest positionierten Scheibe 9 ausgerichtet bewegbar angeordnet ist. Zur Arretierung des Eintragskörpers 7 unter einem vorgegebenen Schwenkwinkel α wird die bewegbare Scheibe 10 gegen die Kugel 7b und damit gegen die fest positionierte Scheibe 9 gepreßt. Der Kugelsitz an den Scheiben 9, 10 ist entsprechend der Oberfläche der Kugel 7b konkav eingeformt.The ball 7 b is also part of a spherical pivotable bearing 8, the entry device 7 and is held between two annular disks 9 , 10 , the disk 9 closer to space 1 being aligned parallel to the wall 5 and being firmly positioned in the wall, and the another disk 10 is arranged to be movable parallel and aligned with the fixedly positioned disk 9 . To lock the entry body 7 at a predetermined swivel angle α, the movable disc 10 is pressed against the ball 7 b and thus against the fixedly positioned disc 9 . The ball seat on the disks 9 , 10 is formed concavely according to the surface of the ball 7 b.
Um den Eintragskörper 7 über einen größtmöglichen Schwenkwinkel α schwenken zu können, sind die Innendurchmesser DS der Scheiben 9, 10 gegenüber dem Außendurchmesser DE des Eintrittsendes 7a bzw. der Außendurchmesser DA des Austrittsendes 7c groß zu wählen, wobei zur Gewährleistung der Arretierung des Eintragskörpers 7 die Innendurchmesser DS der Scheiben 9, 10 kleiner sein müssen als der Durchmesser DK der Kugel 7b.In order to be able to swivel the entry body 7 over the largest possible swivel angle α, the inside diameter DS of the disks 9 , 10 must be large compared to the outside diameter DE of the entry end 7 a or the outside diameter DA of the exit end 7 c, thereby ensuring the locking of the entry body 7 the inner diameter DS of the disks 9 , 10 must be smaller than the diameter DK of the ball 7 b.
Der Schwenkwinkel α des Eintragskörpers 7 wird durch die Größen des Durchmessers DK der Kugel 7b, dem Durchmesser DE des Eintrittsendes 7a bzw. dem Durchmesser DA des Austrittsendes 7c des Eintragskörpers 7, dem Innendurchmesser DS der Scheiben 9, 10 und der Dicke S der Scheiben 9, 10 bestimmt. Beispielsweise läßt sich der Eintragskörper 7 bei DK = 100, DE = 48, DS = 40 und S = 12 und α ca. 25° aus der Längsachse A der Eintragsvorrichtung 6 verschwenken.The swivel angle α of the entry body 7 is determined by the sizes of the diameter DK of the ball 7 b, the diameter DE of the entry end 7 a or the diameter DA of the exit end 7 c of the entry body 7 , the inside diameter DS of the disks 9 , 10 and the thickness S. the discs 9 , 10 determined. For example, the entry body 7 can be pivoted at DK = 100, DE = 48, DS = 40 and S = 12 and α approximately 25 ° from the longitudinal axis A of the entry device 6 .
Die Scheiben 9, 10 sind jeweils mit dem eingeengten Ende 11 jeweils eines von ineinander geschobenen Trichtern 12, 13 verschweißt und weiten sich ausgehend von den Scheiben 9, 10 bis zu ihren über die Außenseite 14 der Wand 5 hinausragenden Enden 15, 16 stetig auf, wobei der innere mit der bewegbaren Scheibe 10 verschweißte Trichter 13 mit seinem Ende 16 weiter über die Außenseite 14 hinausragt als der mit der fest positionierten Scheibe 9 verschweißte äußere Trichter 13. Die Trichterwände der einzelnen Trichter 12, 13 verlaufen parallel zueinander. Der äußere Trichter 13 ist über an der Außenseite seiner Trichterwand angebrachten Ankern 17 in die Stampfmassenschicht 4 der Wand 5 verankert. Die Trichter 12, 13 sind an ihren aufgeweiteten Enden 15, 16 über eine Flanschverbindung 18, bestehend aus mit den Enden 15, 16 verschweißten Flanschringen 19, 20 und die Flanschringe 19, 20 verbindenden Flanschschrauben 21, so miteinander verbunden, daß beim Anziehen der Flanschschrauben 21 der innere Trichter 13 weiter in den äußeren Trichter 12 bewegt wird, wobei die bewegbare Scheibe 10 über den mit ihr verbundenen inneren Trichter 13 gegen die Kugel 7b gepreßt wird, wodurch es zur Arretierung des Eintragskörpers 7 kommt. Im arretierten Zustand dichtet die Kugel 7b im Kugelsitz der Scheiben 9, 10 den heißes Rauchgas R führenden Raum 1 gegenüber der Umgebung ab. Die Arretierung des Eintragskörpers 7 wird durch Lösen der Flanschschrauben 21 aufgehoben, wonach der Eintragskörper 7 in eine andere Position schwenken kann. In diesem Zustand dichtet eine verformbare, vorzugsweise elastisch verformbare Dichtung 22, die zwischen den Flanschringen 19, 20 der Flanschverbindung 18 vorgesehen ist, den Raum 1 von der Umgebung ab.The disks 9 , 10 are each welded to the constricted end 11 of one of the funnels 12 , 13 pushed into one another and widen continuously starting from the disks 9 , 10 to their ends 15 , 16 projecting beyond the outside 14 of the wall 5 , wherein the inner welded to the movable sheave 10 funnel 13 protrudes with its end 16 further on the outer side 14 than to the fixed-position disc 9 welded outer funnel. 13 The funnel walls of the individual funnels 12 , 13 run parallel to one another. The outer funnel 13 is anchored in the ramming mass layer 4 of the wall 5 via anchors 17 attached to the outside of its funnel wall. The funnels 12, 13 are connected at their flared ends 15, 16, connected via a flange connection 18 consisting of the ends 15, 16 welded flange rings 19, 20 and the flanges 19, 20 connecting flange 21 to each other that, when tightening the flange the inner funnel is moved further into the outer hopper 12 13 21, wherein the movable sheave 10 is pressed over the b associated with it inner funnel 13 against the ball 7, causing the locking of the entry body. 7 In the locked state, the ball 7 b in the ball seat of the disks 9 , 10 seals the hot flue gas space R 1 from the environment. The locking of the entry body 7 is released by loosening the flange screws 21 , after which the entry body 7 can pivot into another position. In this state, a deformable, preferably elastically deformable seal 22 , which is provided between the flange rings 19 , 20 of the flange connection 18 , seals the space 1 from the surroundings.
Das über das offene Ende 16 des Trichters 13 hinausragende Eintrittsende 7a des Eintragskörper 7 ist über eine Flanschverbindung 23 mit einem Zuführschlauch 24, der dem Verschwenken des Eintragkörpers folgen kann, verbunden. Zum Schutz des Zuführschlauches 24 vor thermischer Beanspruchung seitens der Wandöffnung 2 wird diese im Bereich der die Trichter 9, 10 verbindenden Flanschverbindung 18 durch eine Abdeckung 25, beispielsweise eine Isoliermatte oder ein Dünnblech gegen Temperaturerhöhung geschützt.The projecting beyond the open end 16 of the funnel 13 inlet end 7 a of the entry body 7 is connected via a flange connection 23 to a supply hose 24 which can follow the pivoting of the entry body. To protect the supply hose 24 from thermal stress on the part of the wall opening 2 , this is protected in the region of the flange connection 18 connecting the funnels 9 , 10 by a cover 25 , for example an insulating mat or a thin sheet, against an increase in temperature.
Reicht die Anpressung der bewegbaren Scheibe 13 an die Kugel 7b zur Arretierung des Eintragskörpers 7 nicht aus, um die Einstellung des Eintragkörpers zu halten, ist hilfsweise eine Abhängvorrichtung vorgesehen, wie sie mit dem Pfeil 26 angedeutet ist.If the pressure of the movable disc 13 against the ball 7 b is not sufficient to lock the entry body 7 in order to maintain the setting of the entry body, a suspension device is provided, as indicated by the arrow 26 .
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