DE646032C - Device for heating a gaseous medium in steel recuperators - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erhitzen !eines gasförmigen Mittels in Stehlrekuperatoren, deren heißes Ende der Gefahr einer Überhitzung durch 'das ankommende Heizgas und die vom Mauerwerk des Heizgaszuleitungskanals ausgestrahlte Wärme ausgesetzt ist.The invention relates to a device for heating a gaseous medium in Standing recuperators, the hot end of which is at risk of overheating from the incoming Heating gas and the heat radiated from the masonry of the heating gas supply duct is exposed.

Bei Rekuperatoren, die mit hohen Temperaturen arbeiten, sind die Wärmeübergangszahlen auf der Seite des eintretenden Feuergasstromes außerordentlich hoch. Sie werden noch dadurch gesteigert, 'daß das Umfassungsmauerwerk des Gaszuleitungskanals von dem Gasstrom Wärme aufnimmt und seinerseits, als sekundäre Heizfläche wirkend, Wärme auf die eigentliche Heizfläche des Rekuperators durch Strahlung weiter überträgt. Man hat durch Wasserkühlung oder Zuführung kalter Luft zu dem Gasstrom Abhilfe geschaffen.For recuperators that work at high temperatures, the heat transfer coefficients are extremely high on the side of the incoming fire gas flow. you will be further increased by the fact that the surrounding masonry of the gas supply channel absorbs heat from the gas flow and in turn, acting as a secondary heating surface, absorbs heat the actual heating surface of the recuperator transmits through radiation. One has This was remedied by cooling with water or supplying cold air to the gas flow.

ao Beide Arten der Abhilfe sind aber unwirtschaftlich; denn der Wärmewert des gewonnenen warmen Wassers steht hinter dem Wärmewert heißer Verbrennungsluft zurück, und es steht in den meisten Feuer betrieben,.ao Both types of remedy are uneconomical; because the calorific value of the gained warm water lags behind the calorific value of hot combustion air, and it is used in most fires.

insbesondere Hüttenwerken, stets warmes Kühlwasser im Überfluß zur Verfügung. Bekannt ist ferner, daß die Zufuhr kalter Luft zum Feuergas den Wirkungsgrad des Rekuperators verschlechtert.especially smelting works, always hot cooling water available in abundance. Known is also that the supply of cold air to the fire gas increases the efficiency of the recuperator worsened.

Die Erfindung besteht nun darin, daß im Heizgaskanal in der Strömungsrichtung des Heizgases vor den Hauptrekuperator ein kleiner, leicht auswechselbarer Nebenrekuperator geschaltet wird, der, im Strom des zu erhitzenden Gases zum Hauptrekuperator paraUel geschaltet, die vom Mauerwerk des Gaszuleitungskanals ausgestrahlte Wärme von dem hochbeanspruchten gefährdeten Ende des Hauptrekuperators fernhält, wobei er die Temperatur der Heizgase vor ihrem Eintritt in den Hauptrekuperator durch Umwandlung in Nutzwärme senkt. Dabei ist der Nebenrekupierator derart ausgebildet und im Strahlungsbereich des gefährdeten Endes des Hauptrekuperators angeordnet, daß er vom letzteren Strahlungswärme aufnimmt. Eine vollwertige Nutzwärme wird aber erst dann im Rekuperator erreicht, wenn die Temperatur des im Nebenrekuperator vorgewärmten ,Mittels, das im folgenden mit Luft bezeichnet wird, ebenso hoch oder höher ist als die Temperatur der im Hauptrekuperator vorgewärmten Luft. Denn je niedriger die Temperatur der erhitzten Luft ist, um so geringer ist die von der Mengeneinheit der Luft aufgenommene Wärme. Daher wird von dem 'Nebenrekuperator die Luft zweckmäßig auf eine annähernd gleiche oder höhere Temperatur ,vorgewärmt wie die im Hauptrekuperator erhitzte Luft und der Hauptheißluftleitung unmittelbar zugeführt.The invention consists in that in the heating gas duct in the flow direction of the Heating gas in front of the main recuperator is a small, easily replaceable secondary recuperator is switched, the, in the flow of the gas to be heated to the main recuperator paraUel switched, the heat radiated from the masonry of the gas supply duct from the highly stressed endangered end of the Hauptrekuperators keeps away, whereby he the temperature of the heating gases before their entry into the Main recuperator lowers by converting it into useful heat. Here is the secondary recuperator designed in this way and in the radiation area of the endangered end of the main recuperator arranged that it absorbs radiant heat from the latter. A full-fledged useful heat but is only reached in the recuperator when the temperature in the secondary recuperator preheated, means, which is referred to in the following as air, as high or is higher than the temperature of the air preheated in the main recuperator. Because the lower the temperature of the heated air the lower the heat absorbed by the unit of quantity of air. Therefore is the 'secondary recuperator, the air expediently to an approximately the same or higher temperature, preheated like the air heated in the main recuperator and the main hot air duct supplied immediately.

In den Abb. 1 und 2 ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in zwei Schnitten schematisch dargestellt.In Figs. 1 and 2, an embodiment of the subject invention is in two Sections shown schematically.

Parallel zum Hauptrekuperator ist der -NebenrekuperatorA geschaltet, der vor dem zu schützenden Ende B des Hauptrekuperators im Heizgasstromweg liegt. Der Nebenrekuperator besteht aus einer Reihe hochhitze- The secondary recuperator A is connected in parallel to the main recuperator and is located in the heating gas flow path in front of the end B of the main recuperator to be protected. The secondary recuperator consists of a series of high-temperature

beständiger Ösenrohre, die zur Steigerung des Wärmeüberganges noch Einbauten enthalten und von der zu erhitzenden Luft mit großer Geschwindigkeit durchströmt werden, weil iji» folge der Parallelschaltung der beiden Relais peratoren im Luftweg der ganze DruckunteÄJ schied, der von den langen Rohren des Haupt^: rekuperators verbraucht wird, auch den kurzen Rohren des Nebenrekuperators zur ίο Verfügung steht. Die zu erhitzende Luft wird dem Nebenrekuperator A durch die Leitung α über die Verteilerleitung b zugeführt. Die erhitzte Luft tritt in das Sammelrohr e und wird alsdann durch das Rohr / der Hauptheizluftleitung des Hauptrekuperators zugeleitet. Die Schenkelfeder U-förmigen Rohre des Nebenrekuperators sind möglichst eng zusammengebogen und die einzelnen Rohre unmittelbar nebeneinandergestellt, so daß die bestrahlte Oberfläche des Nebenrekuperators kleiner ist als die innere, kühlend wirkende Oberfläche des Nebenrekuperators. Durch Hintereinanderstellen von mehr als zwei Rohren kann diese Wirkung noch erhöht werden. Da die Kühlwirkung der nach außen gegen den Hauptrekuperator verdeckten Rohrteile des Nebenrekuperators auf den Hauptrekuperator nur durch Strahlung erfolgt, die radial durch das Rohr geht und bei niedrigen Temperaturen nur eine geringe Größe hat, so hat diese Anordnung nur Sinn, wenn die Temperatur der in dem Nebenrekuperator erhitzten Luft über 500⁰ C beträgt. Ferner hat sie nur Sinn, wenn wärmestrahlendurchlässige Mittel, z. B. Luft, durch die Rohre strömen. Besonders wirkungsvoll wird die erstrebte Kühlung der Hauptheizfläche B durch den Nebenrekuperator A dadurch, daß, wie in der Abb. ι angegeben, die in dem Rohr« zugeführte und im Rohrö verteilte Luft zuerst durch die der Hauptheizfläche B zugekehrten Schenkel c der den Nebenrekuperator bildenden U-Rohre strömt. Es erfährt dann die Temperatur dieser 'Schenkel eine Senkung wesentlich unter die Temperatur der gegenüberliegenden Hauptheizfläche B und nimmt Wärme durch Strahlung von der Hauptheizfläche B auf, was die erwünschte Kühlwirkung des Nebenrekuperators stark erhöht. Dabei ist Stier; Nebenrekuperator leicht auswechselbar,resistant Ösenrohre containing to increase the heat transfer still internals and flows through the air to be heated at high speed because iji "follow the parallel connection of the two relays pera tors in the airway of the whole DruckunteÄJ different, that of the long pipes of the ^main: recuperator consumed is also available for the short pipes of the secondary recuperator ίο. The air to be heated is fed to the secondary recuperator A through the line α via the distributor line b . The heated air enters the collecting pipe e and is then fed through the pipe / the main heating air line of the main recuperator. The leg spring U-shaped tubes of the secondary recuperator are bent together as closely as possible and the individual tubes are placed directly next to one another so that the irradiated surface of the secondary recuperator is smaller than the inner, cooling surface of the secondary recuperator. This effect can be increased by placing more than two pipes one behind the other. Since the cooling effect on the main recuperator of the pipe parts of the secondary recuperator, which are covered from the outside against the main recuperator, is only effected by radiation that passes radially through the pipe and is only small at low temperatures, this arrangement only makes sense if the temperature of the in the Secondary recuperator heated air above 500 ⁰ C is. Furthermore, it only makes sense if means that are permeable to heat radiation, e.g. B. air, flow through the pipes. The desired cooling of the main heating surface B by the secondary recuperator A is particularly effective in that, as shown in Fig. 1, the air supplied in the pipe and distributed in the pipe first passes through the legs c of the U forming the secondary recuperator facing the main heating surface B -Pipes flows. The temperature of these 'legs is then lowered significantly below the temperature of the opposite main heating surface B and absorbs heat by radiation from the main heating surface B , which greatly increases the desired cooling effect of the secondary recuperator. There is a bull; Secondary recuperator easily exchangeable,

)\^vdaß der Gesamtrekuperator in zwei Teile jeilt ist, von denen der eine einem stärkeren) \ ^v that the total recuperator is divided into two parts, one of which is a stronger one

'erschleiß ausgesetzt sowie leicht auswechselbar und der andere, den Hauptteil des Rekuperators darstellende, auf Kosten des Nebenteils geschützt ist.'exposed to wear and tear and easily replaceable and the other, the main part of the recuperator performing, is protected at the expense of the secondary part.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: i. Einrichtung zum Erhitzen eines gasförmigen Mittels in Stahlrekuperatoren, deren heißes Ende der Gefahr einer Überhitzung durch das ankommende Heizgas und die von dem Mauerwerk des Heizgaszuleitungskanals ausgestrahlte Wärme ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Heizgaskanal in der Strömungsrichtung des Heizgases vor dem gefährdeten Ende (B) des Stahlrekuperators ein leicht auswechselbarer Nebenrekuperator (.4) vorgesehen ist, der, im Strom des zu erhitzenden Gases zum Hauptrekuperator parallel geschaltet, die von dem Mauerwerk des Heizgaszuleitungskanals ausgestrahlte Wärme von dem gefährdeten Ende des Hauptrekuperators fernhält sowie derart ausgebildet und im Strahlungsbereich des gefährdeten Endes des Hauptrekuperators angeordnet ist, daß er von letzterem Strahlungswärme aufnimmt.i. Device for heating a gaseous medium in steel recuperators, the hot end of which is exposed to the risk of overheating by the incoming heating gas and the heat radiated from the masonry of the heating gas supply duct, characterized in that in the heating gas duct in the flow direction of the heating gas before the endangered end (B) of the steel recuperator, an easily replaceable secondary recuperator (.4) is provided, which, connected in parallel in the flow of the gas to be heated to the main recuperator, keeps the heat radiated by the masonry of the heating gas supply duct away from the endangered end of the main recuperator and is designed in this way and in the radiation area of the endangered end of the main recuperator is arranged to absorb radiant heat from the latter. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der der Nebenrekuperator auf eine über 500⁰ C liegende Temperatur erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenrekuperator (A) aus nebeneinanderstehenden U-förmigen Rohren mit dicht zusammengebogenen Schenkeln (c,d) besteht, so daß seine innere, von dem zu erhitzenden Gas berührte Heizfläche größer als seine äußere bestrahlte Heizfläche ist, wobei die dem Hauptrekuperator (B) benachbarten Sehenkel (c) an die Zuführungsleitung (α) für das zu erhitzende Gas angeschlossen sind.2. Device according to claim 1, in which the secondary recuperator is heated to a ^{temperature above 500 0} C, characterized in that the secondary recuperator (A) consists of juxtaposed U-shaped tubes with closely bent legs (c, d) , so that its inner heating surface, which is in contact with the gas to be heated, is larger than its outer irradiated heating surface, whereby the legs (c) adjacent to the main recuperator (B) are connected to the supply line (α) for the gas to be heated. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings