NL7905513A - Gassenkoelinrichting. - Google Patents

Description

' V

*

HdB/dM/33.375 Γ ’ * — — i ; SIDEPAL S.A. Sociêtë Industrielle de Participations ! ’ Luxembourgeoise, Luxemburg.

i

Gassenkoelinrichting » _______ _ _____ ___ _ i — j De uitvinding heeft betrekking op een koelinrichting voor hete gassen in leidingen, in het bijzonder voor hete ! uitlaatgassen van industrieovens.

Ofschoon de uitgevonden koelinrichting in principe in elke gasleiding, waarin hete gassen gekoeld moeten worden kan worden toegepast, wordt hieronder de uitvinding toch r beschreven aan de hand van een concreet toepassingsvoorbeeld bij een met een toevoer voor verse lucht uitgeruste uitlaatgasleiding voor ind.ustrieovens. Dergelijke uit-.0 laatgassen-of gasafzuigleidingen met regelbare of niet regelbare toevoer van verse lucht zijn bijvoorbeeld bekend voor electrische lichtboogovens voor de vervaardiging van electro-staal.

Bij een dergelijke oven wordt om redenen die bijvoorbeeld 15 nader in de Luxemburgse octrooiaanvrage nr. 80.034 van 24 juli 1978 zijn toegelicht, bij voorkeur in de gasaf-zuigleiding stroomafwaarts achter een smoororgaan een regelbare toevoer voor extra of verse lucht toegepast.

Het doel van een dergelijke luchttoevoer is onder meer 20 een naverbranding van de hete uitlaatgassen van de oven, alsmede een afkoeling daarvan te bewerkstelligen.

A

De koeling van de gassen wordt nog versterkt door een meestal door middel van water gekoeld uitlaatgasleiding-stuk, bij voorkeur in een buis-tegen-buis-constructie, 790 55 13 . r.

\ 2 I "· ’ j die op de plaats van de genoemde extra luchttoevoer aan j het leidingsysteem is gekoppeld en in het volgende in · het kort met aansluitleiding of aansluitstuk wordt aangeduid.

5 ! Deze watergekoelde aansluitleiding moet uit kosten en i ruimte-overwegingen een bepaalde lengte d.w.z. ongeveer | 15 meter niet overschrijden, doch bovendien moet in dit [ traject respectievelijk de lengte van de aansluitleiding j een koeling van· d'e gassen over tenminste 400 worden na- 1 10 i gestreefd.

: Het is nu zonder meer duidelijk dat uit energie-overwe- gingen het deel van het koeleffect van de water gekoelde aansluitleiding ten opzichte van het koeleffect door de toevoer van extra lucht zo groot mogelijk moet zijn, 15 daar enerzijds de verkregen opwarming van het koelwater energie betekent, die kan worden teruggewonnen, terwijl ; anderzijds een hoog percentage aan verse lucht een direct ! I verlies van niet meer terugwinbare energie betekent, terwijl bovendien nog afzuigventilatoren met grotere 20 capaciteit noodzakelijk zijn. Om deze redenen moet de toevoer van verse lucht tot het noodzakelijk minimum worden beperkt en moeten de hete uitlaatgassen in innig contact met de koelelementen worden gebracht, waardoor eventueel een terugwinning van nuttige energie mogelijk 25 is. Dergelijke koelelementen zijn bijvoorbeeld, zoals uit het voorgaande volgt, de koelbuizen van de aansluitleiding.

Nu vindt echter de toevoer van de relatief koele verse i · : , lucht langs de omtrekt van de uitlaatgasleiding .plaats 30 | en wel ter plaatse van de intrede van de gassen in de ; aansluitleiding. Daardoor wordt daarin een soort slang gevormd, d.w.z. een omtrekslaag van koele verse lucht, 7905513 I '

3 V

*

A

t - waarin zich een kern van hete gassen bevindt. Deze stromingsconfiguratie heeft het dubbele bezwaar dat de dooreenmenging van lucht/gas slechts onvolkomen is, waardoor naar verhouding grote hoeveelheden lucht voor 5 de naverbranding van het gas noodzakelijk zijn, en dat de hete gassen in strijd met het beoogde doel, door de luchtslang op afstand worden gehouden van de koelende ; leidingwand.

* Doch zelfs wanneer niet een luchtslang zou worden gevormd 10 bijv. doordat geschikte maatregelen zijn getroffen om een intensieve dooreenmenging van de binnentredende verse lucht en de hete gassen te verkrijgen, dan kan toch nog niet het gehele volume van het mengsel langs het betrekkelijk korte traject door de aansluitleiding optimaal met 15 de koelwand daarvan in contact worden gebracht.·

De uitvinding beoogt een koelinrichting van de in de aanhef vermelde soort, waarmee de bezwaren en de tekortkomingen, zoals hierboven toegelicht, in verregaande mate zijn ondervangen doordat met eenvoudige middelen de koel-20 werking op de uitlaatgassen, die door een bepaald traject van een uitlaatgasleiding passeren in beduidende mate wordt versterkt, waarbij de hierbij afgevoerde energie eventueel terug kan worden gewonnen.

Dit nu wordt volgens de uitvinding mogelijk door een 25 koelinrichting van de in de aanhef vermelde soort te voorzien van koelregisters in een stoom of vloeistof gekoelde buis-tegen-buis-constructie, die dwars op de stromingsrichting van de uitlaatgassen in de uitlaatgassenleiding verlopen.

* 30 Ter verduidelijking van de uitvinding zal onder verwij- 790 5 5 13 (- 4 l zing naar de tekening een uitvoeringsvoorbeeld worden beschreven.

Figuur 1 toont .in vooraanzicht een uitlaatgasdeel met in de leiding aangebrachte koelregisters; en 5 figuur 2 is een zijaanzicht overeenkomstig de lijn A-B in figuur 1.

In de figuren zijn gelijke deleh met hetzelfde referentie-cijfer aangeduid.

Figuur 1 toont een uitlaatgasleidingdeel, van bijv. een 10 electrische lichtboogoven, bestaande uit een buiseindstuk 4, dat bijv^ltroomafwaarts gelegen einde van een oven-bochtstuk kan zijn, een extra luchttoevoerregeling 6 overeenkomstig de Luxemburgse octrooiaanvrage nr.80.034, alsmede een door gas, stoom-of watergekoelde aansluit-15 leiding 8 in een buis-tegen-buis-constructie, waarin kóel- registers 10, 12, 14 en 16 zijn ingebouwd in de vorm van eveneens gas, stoom-of vloeistof gekoelde buis-tegen-buis-constructie, en wel in stromingsrichting 18’ van de gassen achterelkaar en loodrecht op deze richting.

20 Een luchtspleet 18 waarborgt een constante toevoer van een minimum hoeveelheid extra verse lucht vanuit de omgeving .

Een regeling van de toevoerlucht kan met voordeel plaatsvinden door middel van het regelorgaan 6. overeenkomstig 25 de bovengenoemde Luxemburgse octrooiaanvrage.

Daarbij worden segmëntvormige kleppen 20, 22, 20', 22 * door middel van verplaatsingcylinders, waarvan er e.envou-dighèidshalve slechts twee (24,24') zijn weergegeven, op de wijze van een tulp geopend of gesloten.

ψ 30 Zoals gemakkelijk uit figuur 1 blijkt, zal zich door de bij 18 binnenstromende koude lucht binnen in de leiding 8 7905513 5 ί.

een koudere randlaag langs de wand vormen, waardoor de nagestreefde koeling van de hete uitlaatgassen tenminste sterk wordt beperkt, wanneer geen bijzondere maatregelen zouden worden getroffen.

5 Deze maatregelen bestaan volgens de uitvinding uit de • / toepassing van de genoemde koelregisters 10,12, 14, 16 in een gas, stoom-, doch bij voorkeur watergekoelde buis-tegen-buis-constructie.Elk van deze koelregisters bezit een inlaat 26 en een uitlaat 28, waartussen het koelwater 10 verschillende malen slangvormig heen en weer (Figuur 1) circuleert. Een bepaald aantal van deze.buisslangen zijn bij elk register, bijv. register 10, parallel op een gemeenschappelijkeinlaatwaterkast 10’ en uitlaatwaterkast 10'' aangesloten. Deze paralelle uitvoering van de af-15 zonderlijke buisslangen blijkt ook uit figuur 2.

Bij voorkeur zijn de buisslangen van twee in gasdoor-stroomrichting achterelkaar gelegen registers versprongen aangebracht, zoals dit uit de aanduidingen 14^, 16^./ 14^, 16^.+^ van afzonderlijk aangegeven slangen van de registers 20 14 en .16 blijkt. Door deze versprongen uitvoering wordt het contact van de hete uitlaatgassen met de koelhuizen van de registers optimaal.

Behalve een direkt koeleffect op de doorstromende gassen wordt door de uitvinding ook bewerkstelligd, dat een 25 zekerè dooreenwerveling van de gassen wordt verkregen, waardoor niet slechts het contact met de koelhuizen van de koelregisters zelf, doch ook met de huizenwand van het gekoelde aansluitstuk 8 wordt verbeterd, doordat de hierboven aangeuide koelluchtslang door wervelwerking wordt 30 gestoord.

*

Zoals uit de tekeningen blijkt, zijn de registers afzonderlijk, bij voorkeur van boven, in het aansluitstuk 8 ingelaten en op een gemeenschappelijke grondplaat 30 9 790 5 5 13 • · 6 bevestigd. Demontage van de registers voor onderhoud of reparatie of voor reiniging van het aansluitstuk 8 van stofafzetting kan daardoor zonder problemen worden uitgevoerd. Bij voorkeur zijn de registers modulsgewijze uit-5 gevoerd en kunnen deze afhankelijk van de koelingseisen in inbouwaantal worden gevarieerd. Bij verwijdering van een register kan de registeropening door middel van een blind deksel worden afgesloten.

» » ψ / 790 55 13

Claims (4)

1. Koelinrichting voor hete gassen in leidingen, in het bijzonder hete uitlaatgassen uit industrieovens, gekenmerkt door koelregisters (10, 12, 14, 16) in een gas, stoom-of vloeistofgekoelde buis-tegen-buis- 5 constructie, die dwars op de stromingsrichting van de uitlaatgassen in de uitlaatgassenleiding (8) zijn gemonteerd.

2. Koelinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elk koelregister (10, 12, 14, 16) van een ge'meen- 10. schappelijke watertoevoerkast (10', 12', 14', 16') en een gemeenschappelijke waterafvoerkast (10", 12". 14", 16") is voorzien, waarop een bepaald aantal buisslangen van de buis-tegen-buis-constructie parallel zijn aangesloten.

3. Koelinrichting volgens de conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat de afzonderlijke buisslangen van twee in langsrichting van de leiding achterelkaar gelegen registers (14, 16) versprongen ten opzichte van elkaar (I4k, 16k, 14k+1, 16k+1) zijn aangebracht.

4. Koelinrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de koelregisters (10, 12, 14, 16) afzonderlijk op een gemeenschappelijke grondplaat (30) zijn gemonteerd, welke met de uitlaatgassenleiding(8 ) een mechanische eenheid vormt. 7905513