FI58516C - LUFTFOERVAERMARE - Google Patents

Description

E5F7] M (11)KUU«.UTUSjULKAISU C Q C 1 /rE5F7] M (11) MONTHLY PUBLICATION C Q C 1 / r

Jj®U l J U ; UTLÄCCNI NQSSKRIFT 3 ö D I 6 • C (4¾ r-t-.r.tti ry 2 j 02 1;T1 ^ ^ (51) K».ik.3/tm.ct.3 C 21 B 9/00 SUOM I —FI N LAN D (21) Pwnttmtkwwu»—P»tntin>6kmn| 751529 (22) Hakwntapttvl —Ai«eknlngri|g 26.05.75 (23) AlkupUvt—GIM|h«tad>| 26.05.75 (41) Titlhit JulkMel — Bllvlt cffaMHg 28.11.75Jj®U l J U; UTLÄCCNI NQSSKRIFT 3 ö DI 6 • C (4¾ rt-.r.tti ry 2 j 02 1; T1 ^ ^ (51) K ».ik.3 / tm.ct.3 C 21 B 9/00 ENGLISH —EN N LAN D (21) Pwnttmtkwwu »—P» tntin> 6kmn | 751529 (22) Hakwntapttvl —Ai «eknlngri | g 26.05.75 (23) AlkupUvt — GIM | h« tad> | 26.05.75 (41) Titlhit JulkMel - Bllvlt cffaMHg 28.11.75

Htwtti. i* rekisterihallitus (44) N«hti*k,ip«» j. kuuLHIubunHtwtti. i * Registry Board (44) N «hti * k, ip« »j. kuuLHIubun

Patanl· och reflfterstyrelsen AneSkmn uttafd odi utl.*fcr#Un puMc«r*d 3l.10.8o (32)(33)(31) Pjry^««r ««uoIImi·*—Β**ΙΗ priori»·* 27.05.7^Patanl · och reflfterstyrelsen AneSkmn uttafd odi utl. * Fcr # Un puMc «r * d 3l.10.8o (32) (33) (31) Pjry ^« «r« «uoIImi · * —Β ** ΙΗ priori» · * 27.05.7 ^

Saksan Liittotasavalta-FÖrbundsrepubliken Tyskland(DE) P 2U2552Ö.5 (71) Brohltal-Deumag AG fur feuerfeste Erzeugnisse, 5^01 Urmitz bei Koblenz, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Joachim Fritsche, Miihlheim-Kärlich, Saksan Liittotasavalta-Förbunds-republiken Tyskland(DE) (7*0 Forssen & Salomaa Oy (5*0 Ilman esilämmitin - LuftförvärmareFederal Republic of Germany Federal Republic of Germany (DE) P 2U2552Ö.5 (71) Brohltal-Deumag AG fur feuerfeste Erzeugnisse, 5 ^ 01 Urmitz bei Koblenz, Federal Republic of Germany Förbundsrepubliken Tyskland (DE) (72) Miihlheim -Förbunds-republiken Tyskland (DE) (7 * 0 Forssen & Salomaa Oy (5 * 0 Without preheater - Luftförvärmare

Keksintö koskee polttokuilutonta, ylhäältä lämmitettyä ilman esilämmitintä, jossa on kupolin päälle sijoitettu polttokammio, johon kuuma!lmajohto laskee.The invention relates to a non-combustible, top-heated air preheater with a combustion chamber placed on top of the dome into which the hot air line falls.

Tunnetut ilman esilämmittimet ovat varustetut sisäpuolisella tai vieressä seisovalla polttokuilulla, jossa hitaasti reagoiva masuunikaasu palaa. Jotta säästettäisiin tämä polttokuilu tai jotta olemassa olevan ilman esilänmittimen tehoa voitaisiin parantaa täyttämällä siinä oleva polttokuilu ritiläkivillä, ovat tunnettuja myös polttokuiluttomat, yläpuolelta lämmitetyt ilman esilämmittimet, jotka eivät kuitenkaan ole menestyneet käytännössä.Known air preheaters are equipped with an internal or adjacent combustion shaft where the slowly reacting blast furnace gas burns. In order to save this combustion gap or to improve the efficiency of an existing air preheater by filling the combustion gap in it with grate stones, non-combustible, overheated air preheaters are also known, but have not been successful in practice.

Olennaisin epäkohta tunnetuissa polttokuiluttomissa ilman esilämmittimissä on siinä, että kuumailmapuhallusjohto täytyy suunnata mutkan avulla kupo- 2 58516 lista pystysuoraan alas. Mutkassa oleva tulenkestävä muuraus on tällöin vaarassa johtuen suurista lämpötilan vaihteluista ja siinä yhteydessä esiintyvästä kivien elämisestä, koska tällöin syntyy halkeamia ja yksittäiset kivet saattavat irrota. Vielä on eräänä epäkohtana se, että kaasut kupoli-polttimista saavuttavat täytöksen jo silloin, kun ne eivät vielä ole riittävästi palaneet, mikä saattaa johtaa jälkipalamisen yhteydessä paikallisiin ritilätäytöksen ylikuumentumisiin. Korkeiden kupolilämpötilojen, 1250° - 1550° vuoksi on tarpeellista, että kuumailma- ja polttimoventtii-lejä, jotka ovat kupolin yläpuolella, jäähdytetään vedellä. Näiden venttiilien palaessa puhki aiheutuu vaara, että vesi juoksee kuumaan ilman esi-lämmittimeen ja vaurioittaa sen muurausta. Vahingoittuneitten venttiilien vaihtaminen on hankalaa ja vaatii aikaa, koska työ on tehtävä 30-40 m korkeudella.The most significant drawback of the known non-combustible air preheaters is that the hot air blowing line has to be directed vertically down the dome 2 58516 by means of a bend. The refractory masonry in the bend is then endangered due to large temperature fluctuations and the associated life of the stones, as cracks are created and individual stones may come off. Another disadvantage is that the gases from the dome burners reach the filling even when they have not yet burned sufficiently, which may lead to local overheating of the grate filling during post-combustion. Due to the high dome temperatures, 1250 ° to 1550 °, it is necessary that the hot air and bulb valves above the dome are cooled with water. When these valves burn, there is a risk that water will run into the hot air preheater and damage its masonry. Replacing damaged valves is cumbersome and time consuming as the work has to be done at a height of 30-40 m.

Kekeinnön tarkoituksena on tämän vuoksi poistaa tunnettujen polttokuiluttornien ilman esilämmittimien epäkohdat ja aikaansaada ilman esilämmitin, joka on yksinkertainen rakenteeltaan, erittäin käyttövarma ja hyvin pitkäikäinen, helposti huollettava, korkean hyötysuhteen omaava ja taloudellisesti toimiva. Tämä saavutetaan kekeinnön mukaisesti edullisella tavalla siten, että polttokammio on muotoiltu makaavan sylinterin muotoiseksi, jonka toinen pää avautuu ilman esilämmittimen kupolin huippuosaan, kun taas toinen pää ulottuu ilman esilämmittimen sivulle niin, että ilman esiläm-mittimen vieressä oleva kuumailmapuhallusjohto yhtyy alhaalta päin poltto-kammion sylinterin sivulle ulottuvaan osaan.The object of the invention is therefore to eliminate the disadvantages of the known air preheaters for combustion shaft towers and to provide an air preheater which is simple in construction, very reliable and very long-lasting, easy to maintain, highly efficient and economically viable. According to the invention, this is advantageously achieved in that the combustion chamber is shaped like a lying cylinder, one end of which opens to the top of the air preheater dome, while the other end extends to the side of the air preheater so that the hot air blowing line next to the air preheater to the part extending to the page.

Makaavaksi sylinteriksi muotoilulla polttokammiolla on se etu, että se on helposti liitettävissä ilman esilämmittimen kupoliin ja jolloin myös kuu-mailmajohdon liittäminen pystysuoraan, ilman mutkaa on mahdollinen, niin että tällaisessa mutkassa ilmenevät laajenemieilmiöt ovat poissuljetut.The combustion chamber, which is designed as a recumbent cylinder, has the advantage that it can be easily connected to the dome of the air preheater and that it is also possible to connect the overhead line vertically without a bend, so that expansion phenomena occurring in such a bend are excluded.

Eräs keksinnön edullinen kehitysmuoto on siinä, että polttokammion muodostavan sylinterin ja kupolin huippuosan välille sekä/tai kupolin huipun ja kupolin välille on järjestetty eupistuskohta, jossa kivet on järjestetty johtosiivekkeiden tapaan. Polttokammion sylinterivaipassa voi edelleen olla tangentiaalisia aukkoja toisioilmaa varten. Johtosiivekkeiden tapaan järjestettyjen kivien ja sisäänpuhalletun toisioilman vaikutuksesta saa polt-tokammioeta tuleva kaasuvirtaus pyörreliikkeen, jonka ansiosta saavutetaan tasainen jakaantuma yli koko ritilän leveyden. Kuumailmajohdon alapäässä voi olla laajennus, jonka sivuun liittyy kuumailmajohdon putki, joka on venttii- 3 58516A preferred development of the invention is in that a eupoint is arranged between the cylinder forming the combustion chamber and the apex of the dome and / or between the top of the dome and the dome, where the stones are arranged like guide vanes. The cylinder liner of the combustion chamber may further have tangential openings for secondary air. Due to the rocks arranged in the manner of guide wings and the blown secondary air, the gas flow coming from the combustion chamber causes a vortex movement, thanks to which an even distribution is achieved over the entire width of the grille. The lower end of the hot air duct may have an extension with a hot air duct pipe connected to the side, which is a valve 3 58516

Iin avulla suljettavissa. Kuumailmajohto v>i olla yhdyskappaleen avulla liitetty ilmanlämmittimen vaippaan. Näihin voidaan myös järjestää lämpöeristys, joka varmistaa tasaisen laajenemisen kuumailmajohdon ja ilman esiläm-mittimen vaipan ja kupolin välillä. Johdot polttokammion polttimoihin voivat olla yhdensuuntaiset sylinterin kanssa ja johtojen venttiilit voivat olla järjestetyt kupoliin liittyvään sylinterin päähän. Tämän venttiilien järjestelyn ansiosta on vesijäähdytys tarpeeton, koska venttiilit ovat verraten kaukana polttimoista.Iin can be closed. The hot air duct v> i can be connected to the air heater jacket by means of a connector. These can also be provided with thermal insulation to ensure even expansion between the hot air duct and the air preheater jacket and dome. The conduits to the combustion chamber bulbs may be parallel to the cylinder and the conduit valves may be arranged at the cylinder end associated with the dome. Thanks to this arrangement of valves, water cooling is unnecessary because the valves are relatively far from the bulbs.

Keksinnön muut tunnusmerkit ja edut käyvät ilmi piirustuksesta ja siihen liittyvästä selityksestä. Piirustuksessa on esitetty keksinnön eräs suori-tusmuotoesimerkki, jossa kuvio 1 esittää polttokuiluttoman ilman esilämmittimen poikkileikkausta, kuvio 2 esittää leikkausta polttokammiosylinteristä pitkin kuvion 1 viivaa II- II, kuvio 3 esittää polttokammiosylinterin leikkausta pitkin kuvion 1 viivaa III- III, kuvio 4 esittää polttokammiosylinterin ja siihen liittyvän kuumailmajohdon leikkausta pitkin kuvion 1 viivaa 17-17.Other features and advantages of the invention will be apparent from the drawing and the accompanying description. The drawing shows an embodiment of the invention, in which Fig. 1 shows a cross section of a non-combustible air preheater, Fig. 2 shows a section of the combustion chamber cylinder along the line II-II in Fig. 1, Fig. 3 shows a section of the combustion chamber cylinder along the line III-III in Fig. 1, a section of the associated hot air line along line 17-17 in Figure 1.

Ilman esilämmittimen muodostaa vaippa 1, kupoli 2, ritiläosa 3» polttokammio 4· jossa polttimot 5 sekä kuumailmajohto 6, jossa laajennus 7« Poltto-kammio 4 on sylinterin muotoinen ja sen toinen pää liittyy ilman esiläm-mittimen kupolin 2 huippuosaan 8. Huippuosa 8 on yhteydessä kupoliin 2 laajennuekappaleen 12 välityksellä. Polttokammion 4 toiseen päähän, joka ulottuu esilämmittimen vaipan sivulle, yhtyy esilämmittimen vierellä oleva kuumailmajohto 6 alhaalta päin. Laajennuksessa 7 on sen sivulla aukko 9> johon yhtyy putki 11, jossa on vesijäähdytetty venttiili 10. Kuumailmajoh-to 6 on varustettu laajennusosalla 15 ja kompensaattorilla 16 ja se on tuettu yhdyskappaleiden 17 ja 18 välityksellä ilman esilämmittimen vaippaan 1. Polttokammion 4 ja kupolin huippuosan 8 välillä on supistuskohta 21, joka on varustettu johtosiivekkein 20, jotka ovat tulenkestävistä kivistä. Polttokammioon 4 tangentiaalisesti avautuvat aukot 22 ja 25 (kuvio 5) palvelevat toisioilman syöttöä ilmajohdosta 31* Laajennuskappaleeseen 12 on sijoitettu niinikään tulenkestävää kiveä olevat johtosiivekkeet 25. Toisio- 4 58516 ilma sekä johtosiivekkeet 20 ja 25 aikaansaavat polttimoiden 5 polttokaasuille pyörreliikkeen niin, että saadaan varmistetuksi tasainen kuormitus ritilätäytök-selle 3.The air preheater is formed by a jacket 1, a dome 2, a grate part 3 »combustion chamber 4 · with bulbs 5 and a hot air line 6 with an extension 7« The combustion chamber 4 is cylindrical and its other end is connected to the top 8 of the air preheater dome 2. in connection with the dome 2 via the expansion piece 12. At one end of the combustion chamber 4, which extends to the side of the preheater jacket, the hot air line 6 adjacent to the preheater joins from below. The extension 7 has an opening 9> on its side which is joined by a pipe 11 with a water-cooled valve 10. The hot air line 6 is provided with an expansion part 15 and a compensator 16 and is supported by connections 17 and 18 without air preheater jacket 1. Combustion chamber 4 and dome tip 8 there is a contraction point 21 in between, provided with guide vanes 20 made of refractory stones. The openings 22 and 25 opening tangentially to the combustion chamber 4 (Fig. 5) serve the supply of secondary air from the air duct 31 *. load on the grate filling 3.

Kaasun syöttö polttimoihin 5 tapahtuu johdosta 30 ja polttoilman syöttö johdosta 31. Johtojen 30 ja 31 venttiilit 32 ja 33 ovat verraten kaukana polttimoista 5 kylmemmällä alueella eikä niiden vesijäähdytys ole siten tarpeen. Lämmitys-vaiheen aikana virtaa ilman esilämmittimen läpi ylhäältä alas kuumia, täysin palaneita kaasuja, jotka tulevat polttokammiosta 4 huippuosaan 8 ja sieltä edelleen ja jotka luovuttavat lämpönsä ritilätäytöksenä 3 oleviin reikäkiviin. Lämmönluo-vutusvaiheessa ilma virtaa esilämmittimen läpi alhaalta ylös, joka ilma tulee sisään aukosta 35 ja lämpiää ritilällä 3 olevien reikäkivien vaikutuksesta. Lämmitetty ilma joutuu kupolin 2 ja kupolin huipun 8 kautta polttokammioon 4, joka nyt ei ole käytössä, ja sieltä kuumailmajohtoon 6, joka on putken 11 kautta yhdistettynä puhallettavaan masuuniin.The gas supply to the bulbs 5 takes place via line 30 and the combustion air supply via line 31. The valves 32 and 33 of lines 30 and 31 are relatively far from the bulbs 5 in a colder area and thus water cooling is not necessary. During the heating phase, air flows through the preheater from top to bottom with hot, completely burnt gases coming from the combustion chamber 4 to the top 8 and onwards and transferring their heat to the perforated stones in the grate filling 3. In the heat generation step, air flows through the preheater from the bottom up, which air enters from the opening 35 and is heated by the perforated stones on the grate 3. The heated air enters through the dome 2 and the top 8 of the dome into the combustion chamber 4, which is now not in use, and from there into the hot air line 6, which is connected via a pipe 11 to the blast furnace.

On ymmärrettävä, että keksintö ei ole mitenkään rajoitettu ylläselitettyyn ja piirustuksessa esitettyyn suoritusmuotoon vaan että monenlaiset ilman esilämmittimen muunnosrakenteet ja sen yksityiskohtien muotoilu ja järjestely ovat mahdollisia ilman että tällöin poiketaan keksinnön puitteista.It is to be understood that the invention is in no way limited to the embodiment described above and shown in the drawing, but that various modifications of the air preheater and the design and arrangement of its details are possible without departing from the scope of the invention.

Claims (7)

1. Polttokuiluton, ylhäältä lämmitetty ilman esilämmitin, jossa on kupolin (2) päälle sijoitettu polttokammio (4), johon kuumailmajohto (6) laskee, tunnettu siitä, että polttokammio (4) on makaavan sylinterin muotoinen, jonka yksi pää avautuu ilmanlämmittimen kupolin (2) huippuosaan (8), kun taas toinen pää ulottuu ilman esilämmittimen sivulle ja ilman esilämmitti-men sivulla oleva kuumailmajohto (6) yhtyy alhaalta polttokammion (4) sylinterin sivulle ulottuvaan osaan.A combustion-free, top-heated air preheater with a combustion chamber (4) placed on top of the dome (2) into which the hot air duct (6) descends, characterized in that the combustion chamber (4) is in the form of a reclining cylinder with one end opening ) to the top (8), while the other end extends to the side of the air preheater and the hot air line (6) on the side of the air preheater coincides with the part extending to the side of the cylinder of the combustion chamber (4) from below. 2. Vaatimuksen 1 mukainen ilman esilämmitin, tunnettu siitä, että polttokammion (4) muodostavan sylinterin ja kupolin huippuosan (8) välissä ja/tai tämän huippuosan ja kupolin (2) välissä on supistuskohta (12,21), jossa kivet (20,25) ovat johtosiivekkeiden tapaisesti.Air preheater according to Claim 1, characterized in that there is a contraction point (12, 21) between the cylinder forming the combustion chamber (4) and the apex (8) of the dome and / or between this apex and the dome (2), where the stones (20, 25 ) are like wing wings. 3. Vaatimuksen 1 tai 2 mukainen ilman esilämmitin, tunnettu siitä, että polttokammion (4) sylinterivaipassa on toisioilmaa varten tangentiaali-sesti avautuvat aukot (22,23).Air preheater according to Claim 1 or 2, characterized in that the cylinder shell of the combustion chamber (4) has openings (22, 23) which open tangentially to the secondary air. 4. Vaatimusten 1-3 mukainen ilman esilämmitin, tunnettu siitä, että kuumailmajohdon (6) alapäässä on laajennus (7), johon sivuttain avautuu kuu-mailmajohdon putki (11), joka on suljettavissa venttiilin (10) avulla.Air preheater according to Claims 1 to 3, characterized in that the lower end of the hot air duct (6) has an extension (7) into which the hot air duct pipe (11) opens laterally and can be closed by means of a valve (10). 5. Vaatimusten 1-4 mukainen ilman esilämmitin, tunnettu siitä, että kuumailmajohto (6) on kiinnitetty ilmanesilämmittimen vaippaan (1) liitos-kappaleen (17) avulla.Air preheater according to Claims 1 to 4, characterized in that the hot air line (6) is fastened to the housing (1) of the air preheater by means of a connecting piece (17). 5 585165,58516 6. Vaatimusten 1-5 mukainen ilman esilämmitin, tunnettu siitä, että siihen on järjestetty lämpöeristys, joka varmistaa samanlaisen laajenemisen kuumailmajohdon (6) ja ilman esilämmittimen vaipan (1) sekä kupolin välillä.Air preheater according to Claims 1 to 5, characterized in that it is provided with thermal insulation which ensures a similar expansion between the hot air duct (6) and the air preheater jacket (1) and the dome. 7. Vaatimusten 1-6 mukainen ilman esilämmitin, tunnettu siitä, että polttokammion (4) polttimoiden (5) syöttöjohdot (30,31) ovat yhdensuuntaiset sylinterin kanssa ja että syöttöjohtojen (30,31) venttiilit (32,33) on järjestetty kupoliin (2) liittyvän sylinteripään alueelle. \Air preheater according to Claims 1 to 6, characterized in that the supply lines (30, 31) of the bulbs (5) of the combustion chamber (4) are parallel to the cylinder and in that the valves (32, 33) of the supply lines (30, 31) are arranged in a dome ( 2) in the region of the associated cylinder head. \