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DE2326792A1 - DEVICE WITH A FLUID BED AND A WATER-COOLED DEFLECTOR - Google Patents

DEVICE WITH A FLUID BED AND A WATER-COOLED DEFLECTOR

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Publication number
DE2326792A1
DE2326792A1 DE19732326792 DE2326792A DE2326792A1 DE 2326792 A1 DE2326792 A1 DE 2326792A1 DE 19732326792 DE19732326792 DE 19732326792 DE 2326792 A DE2326792 A DE 2326792A DE 2326792 A1 DE2326792 A1 DE 2326792A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fluidized bed
jacket
water
heat exchanger
overlap
Prior art date
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Pending
Application number
DE19732326792
Other languages
German (de)
Inventor
Barrie James Martin
John Overy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Plessey Handel und Investments AG
Original Assignee
Plessey Handel und Investments AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Plessey Handel und Investments AG filed Critical Plessey Handel und Investments AG
Publication of DE2326792A1 publication Critical patent/DE2326792A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/002Fluidised bed combustion apparatus for pulverulent solid fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B31/00Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
    • F22B31/0007Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed
    • F22B31/0046Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed for boilers of the shell type, e.g. with furnace box
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/24Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers
    • F24H1/26Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body
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    • F24H2230/00Solid fuel fired boiler

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer Wirbelschicht und einem Mantel zur Aufnahme einer Flüssigkeit', der die Wirbelschicht umschließt und abstützt/ insbesondere einen Wärmetauscher mit einer Wirbelschicht zur Verwendung in einem Zentralheizungssystem und bei chemischen Verfahren/ bei denen durch chemische Reaktionen Wärme entwickelt wird und eine Kühlung erforderlich ist. . - The invention relates to a device with a fluidized bed and a jacket for receiving a liquid, which surrounds and supports the fluidized bed / in particular a heat exchanger with a fluidized bed for use in a central heating system and in chemical processes / in which heat is developed by chemical reactions and a Cooling is required. . -

Bei Wärmetauschern mit einer Wirbelschicht ist die Wirbelschicht: im allgemeinen auf einem Träger innerhalb eines Gehäuses angeordnet, und die Wirbelschicht wird von Gasen dürchwirbelt. Der Träger ist mit Löchern versehen, damit die Gase durch den Träger hindurch in die Wirbelschicht einströmen können. Wenn die Wirbeischicht duröhwirbelt wird, fallen oft Teilchen durch die in dem Träger vorgesehenen -Löcher hindurch und gähen verloren.In the case of heat exchangers with a fluidized bed, the fluidized bed is: generally arranged on a support within a housing and the fluidized bed is swirled by gases. The carrier is provided with holes so that the gases flow through the carrier into the fluidized bed can. When the eddy layer is swirled, they often fall Particles through the holes provided in the carrier and yawn lost.

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Um einen solchen Verlust von Wirbelschichtteilchen durch den Träger hindurch zu verhindern, ist es vorgeschlagen worden, ein feines Sieb oder ein Gewebe zwischen dem Träger und der Wirbelschicht anzuordnen. Es ist auch vorgeschlagen worden, einen Träger mit nur relativ kleinen Löchern zu verwenden. In beiden Fällen wird zwar der Verlust von Wirbelschichtteilchen durch den Träger hindurch herabgesetzt, aber dies geschieht auf Kosten eines ungehinderten Durchganges des wirbelnden Gases durch den Träger. Selbst wenn man einen hohen Gasdruck auf der von der Wirbelschicht abgewendeten Seite des Trägers vorsieht, dann reicht der Gasdruck in der Wirbelschicht oft nicht aus, um eine optimale Durchwirbelung der Wirbelschicht zu erzielen. Offensichtlich beeinflußt eine unzureichende Durchwirbelung der Wirbelschicht den Wärmeübergang an eine aufzuheizende Flüssigkeit, z.B. Wasser, ungünstig. Ähnliche Verluste von Wirbelschichtteilchen treten oft in Wirbelschichten von chemischen Apparaten auf, bei denen in der Wirbelschicht exotherme chemische Reaktionen auftreten, die gekühlt werden müssen.In order to prevent such loss of fluidized bed particles through the carrier, it has been proposed that to place a fine sieve or fabric between the support and the fluidized bed. It has also been suggested to use a carrier with only relatively small holes. In both cases there is indeed the loss of fluidized bed particles degraded through the carrier, but this is done at the expense of unobstructed passage of the swirling Gas through the carrier. Even if you have a high gas pressure on the side of the Provides carrier, then the gas pressure in the fluidized bed is often not sufficient to ensure optimal fluidization of the To achieve fluidized bed. Obviously, insufficient turbulence in the fluidized bed affects the heat transfer to a liquid to be heated, e.g. water, unfavorable. Similar fluidized bed particle losses often occur in fluidized beds of chemical apparatus in which Exothermic chemical reactions occur in the fluidized bed that have to be cooled.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit einer Wirbelschicht der vorgenannten Art derart auszugestalten, daß die erwähnten Nach-teile vermieden werden.The invention is based on the object of designing a device with a fluidized bed of the aforementioned type in such a way that that the disadvantages mentioned are avoided.

Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß das die Wirbelschicht abstützende Teil -des Mantels derart ausgestaltet ist, daß es eine mit wenigstens einer Durehgangsöffnung Versehene Ablenkfeinrichtung bildet, die ein Durchfallen von Wirbelschichtteilchen nach unten verhindert, wahrend .sis eine aufwärts gerichtete Durchs fcrömung des XBases ermöglicht.This object of the invention is achieved in that the Part of the jacket supporting the fluidized bed is designed in such a way that it has at least one passage opening Accidental deflector that could cause Prevents fluidized bed particles downwards, while .sis enables an upward flow through the XBase.

In vorteilhafter Weise kann der Hantel dabei obere und unte-Advantageously, the dumbbell can upper and lower

re, nach innen greifende vorspringende Teile aufweisen, die .sich überlappen, um die Wirbelschicht abzustützen und-die mit der Durchgangsöffnung versehene Ablenkeinrichtung an der Überlappungsstelle zwischen den Teilen zu bilden. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Mantel einen nach innen greifenden Wulst aufweist, der über einen schalenförmig ausgebildeten, zentral gelegenen Mantelteil angeordnet ist und diesen überlappt, und daß die. Wirbelschicht sowohl von dem Wulst als auch von dem schalenförmig ausgebildeten Mantelteil getragen wird, während der Überlappungsbereich zwischen dem Wulst und dem schalenförmig ausgebildeten Teil die mit der Durchgangsöffnung versehen Ablenkeinrichtung bildet.right, inwardly extending protruding parts which overlap to support the fluidized bed and which to form deflecting device provided with the through opening at the point of overlap between the parts. According to a further embodiment of the invention can be provided be that the jacket has an inwardly reaching bead, which is centrally formed over a cup-shaped located shell part is arranged and this overlaps, and that the. Fluidized bed from both the bead and that shell-shaped shell part is worn, while the overlap area between the bead and the shell-shaped formed part which forms the deflector provided with the through opening.

Vorzugsweise sind ein oder mehrere Durchlässe im überlappungsteil des Mantels zur Aufnahme der Wärmetauscherflüssigkeit There are preferably one or more passages in the overlapping part of the jacket for receiving the heat exchanger fluid

vorgesehen. Die Anzahl und Größe der Wärmetauscherflüssigkeitsöffnungen und der Gasöffnungen in der Vorrichtung gemäß der Erfindung können beliebig verändert werden.intended. The number and size of the heat exchanger fluid openings and the gas openings in the device according to the invention can be changed as desired.

Vorzugsweise sind die Überlappungsteile gegenüber dem Wärmetauscherboden im spitzen Winkel angeordnet. Durch eine solche geneigte Anordnung können sowohl eine gute Durchwirbelung als auch ein Zurückhalten der Wirbelschicht erzielt werden. Im allgemeinen greift der unterste Punkt des oberen Manteltei- . les oder Wulstes unter den obersten Punkt des unteren Mantelteiles oder schalenförmig ausgebildeten Teiles hinunter, so daß ein schräger, eingeschnürter Hals als Durchgangsöffnung für die Ablenkeinrichtung gebildet wird, die den Durchgang von aufgewirbelten Teilchen verhindert, während gleichzeitig der Durchtritt des Gases ermöglicht wird.The overlapping parts are preferably opposite the heat exchanger base arranged at an acute angle. By such an inclined arrangement both a good turbulence as a retention of the fluidized bed can also be achieved. In general, the lowest point of the upper part of the coat engages. les or bulge under the uppermost point of the lower part of the jacket or bowl-shaped part down, so that a sloping, constricted neck as a through opening for the deflector that prevents the passage of suspended particles while at the same time the passage of the gas is made possible.

• Die Gesamtgröße des erfindungsgemäßen Wärmetauschers ist ver-• The overall size of the heat exchanger according to the invention is

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gleichbar mit der Gesamtgröße der zur Zeit gebräuchlichen Wärmetauscher. Das ist aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten sehr wesentlich, da kleine Abmessungen erwünscht sind, um die Unterbringung von Wärmetauschern in Häusern oder Fabriken zu erleichtern, wo es auf die Platzverhältnisse ankommt. Als Beispiel soll angeführt werden, daß die Baugröße eines rechteckigen Wärmetauschers gemäß der Erfindung 12 inch χ 12 inch χ 4 inch (30,5 cm χ 30,5 cm χ 4,8 cm) betragen kann, und solch ein Wärmetauscher kann eine Leistung von 60.000 B.Th.U. (15.000 kcal) erbringen. . 'equal to the total size of the currently used Heat exchanger. This is very important from an economic point of view, since small dimensions are desirable in order to to facilitate the placement of heat exchangers in houses or factories where space matters. As an example, it should be cited that the size of a rectangular heat exchanger according to the invention is 12 inches χ Can be 12 inch χ 4 inch (30.5 cm χ 30.5 cm χ 4.8 cm), and such a heat exchanger can have a capacity of 60,000 B.Th.U. (15,000 kcal). . '

Das für die Wirbelschicht des er findüngs gemäßen Wärmetauschers verwendete Material kann von herkömmlicher Beschaffenheit sein. Typische Materialien sind Siliciumkarbid, Siliciumnitrat Und einige Metallteilchen. Die Materialien, die für Wirbelschichten von chemischen Apparaten verwendet werden, sind'von den Chemikalien abhängig, z.B. Flüssigkeiten oder Gasen, die durch die Wirbelschichten hindurchströmen. Im allgemeinen besteht die Wärmetauscherflüssigkeit aus Wasser, aber es können auch andere Flüssigkeiten verwendet werden, falls dies erwünscht ist.That for the fluidized bed of the heat exchanger according to his invention material used can be of conventional nature. Typical materials are silicon carbide, Silicon nitrate and some metal particles. The materials, used for fluidized beds of chemical apparatus are 'dependent on the chemicals, e.g. liquids or gases flowing through the fluidized beds. In general, the heat exchanger fluid consists of water, but other liquids can be used if so desired.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen: Further features, advantages and details of the invention result from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing. Show in it:

Fig.l einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Wirbelschicht;Fig.l shows a longitudinal section through an inventive Device with a fluidized bed;

Fig.2 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindüngsgemäßen Vorrichtung mit einer Wirbelschicht und2 shows a longitudinal section through a further embodiment of the device according to the invention with a Fluidized bed and

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Fig.3 einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Wirbelschicht.3 shows a longitudinal section through a third embodiment of the device according to the invention with a Fluidized bed.

In der Fig.1 ist eine Vorrichtung mit einer Wirbelschicht dargestellt, die in Form eines Wärmetauschers 60 ausgebildet ist. Der Wärmetauscher 60 ist rechteckig und mit einem Was-* sermantel 62 zur Aufnahme von Wasser 64 versehen. Es ist zu erkennen, daß der Wassermantel 62 einen oberen Teil 66 und einen unteren T.eil 68 aufweist. Die Teile 66 und 68 erstrekken sich in einem Winkel gegenüber dem Boden 69 des Wärmetauschers 60 in die Vorrichtung hinein und überlappen sich gegenseitig, so daß sie einen Schwanenhals oder einen eingeschnür-ten Durchlaß 70 bilden. Wie in der Fig.l zu erkennen ist, fällt der obere Teil 66 des Wassermantels 62 nach unten ab, und der untere Teil 68 des Viassermantels 62 steigt nach oben · an, so daß, wie vor beschrieben, spitze Winkel gebildet werden. Der Wassermantel 62 ist mit einem Wasserzulauf 72 und einem Wasserablauf 74 versehen. Die Teile 66 und 68 sind mittels Durchlässen 71 miteinander verbunden, die einen Durchgang des Wassers zwischen den beiden Teilen 66 und 68 ermöglichen. Durch die Durchlässe 71 wird verhindert, daß sich Luftblasen im Bereich 73 ansammeln. Wenn sich nämlich Luftblasen im Bereich 73 ansammeln, verhindern sie, daß Wasser in den Teil 68 des Wassermantels gelangen kann, so daß dieser Teil überhitzt werden und sich verbiegen könnte. Man könnte auch auf die Durchlässe 7l verzichten, aber es wäre dann erforderlich, den Bereich 73 schräg anzuordnen, so daß die Luftblasen zum höchsten Punkt aufsteigen, und es wäre erforderlich, ansdiesem höchsten Punkt ein Luftableitungsrohr anzuordnen. Das obere Teil 66 und das untere Teil 68 tragen eine Wirbelschicht 76 aus Sand. Die Wirbelschicht 76 wird von heißen Gasen durchwirbelt, die in den unteren Teil des Wärmetauschers1 shows a device with a fluidized bed, which is designed in the form of a heat exchanger 60. The heat exchanger 60 is rectangular and is provided with a water jacket 62 for receiving water 64. It can be seen that the water jacket 62 has an upper part 66 and a lower part 68. The parts 66 and 68 extend into the device at an angle with respect to the bottom 69 of the heat exchanger 60 and overlap one another so that they form a gooseneck or a constricted passage 70. As can be seen in FIG. 1, the upper part 66 of the water jacket 62 drops downwards, and the lower part 68 of the viass jacket 62 rises upwards, so that acute angles are formed, as described above. The water jacket 62 is provided with a water inlet 72 and a water outlet 74. The parts 66 and 68 are connected to one another by means of passages 71 which enable the water to pass between the two parts 66 and 68. The passages 71 prevent air bubbles from collecting in the area 73. If air bubbles accumulate in the area 73, they prevent water from entering the part 68 of the water jacket, so that this part could overheat and bend. You could also do without the passages 7l, but it would then be necessary to region 73 diagonally to arrange so that the air bubbles rise to the highest point, and it would be necessary to arrange an air outlet pipe to see this highest point. The upper part 66 and the lower part 68 carry a fluidized bed 76 of sand. The fluidized bed 76 is swirled by hot gases flowing into the lower part of the heat exchanger

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60 durch eine Flammenrückschlagsicherung 78 eingeführt v/erden. Die Gase werden von einem Zünder 80 entzündet und steigen dann als heiße Gase nach oben und werden entlang der durch den Pfeil 81 angedeuteten Bahn durch die Einschnürung 70 in die Wirbelschicht 76 gelenkt. Die Bewegung - der Gase in Verbindung mit der Ausgestaltung der die Wirbelschicht begrenzenden Kammer bewirkt eine beachtliche Turbulenz in der Wirbelschicht. Die festen Teilchen der Wirbelschicht kommen vielfach mit den Wandungen des Wassermantels 62 in Berührung, und diese heißen Teilchen geben ihre Wärme schnell an die Wandungen ab. Danach können die Wandungen ihre Wärme leicht an das Wasser 64 abgeben. Durch die von den Gasen erzeugte Turbulenz wird erreicht, daß die Gase die Wandungen des Mantels 62 . selbst überstreichen, so daß ein Wärmeübergang von den Gasen auf die Wandungen des Mantels 62 erleichtert wird.60 introduced through a flashback arrester 78 v / earth. The gases are ignited by an igniter 80 and rise then as hot gases upwards and are along the path indicated by the arrow 81 through the constriction 70 in the fluidized bed 76 is directed. The movement of the gases in connection with the configuration of the chamber delimiting the fluidized bed causes considerable turbulence in the fluidized bed. The solid particles of the fluidized bed often come into contact with the walls of the water jacket 62, and these hot particles give off their heat quickly to the walls. Then the walls can easily transfer their warmth to the Release water 64. The turbulence generated by the gases causes the gases to hit the walls of the jacket 62. paint itself over, so that a heat transfer from the gases on the walls of the jacket 62 is facilitated.

Wenn die Gase die Wirbelschicht durchwirbelt haben, können sie nach oben durch einen Kamin 82 abströmen. Danach können die Gase in die freie Atmosphäre austreten oder sie können wieder in Umlauf gebracht werden, wobei sie z.B. um die Außenseite des Wassermantels 62 geleitet werden können, um die Wärme zu erhalten.When the gases have swirled through the fluidized bed, they can flow up through a chimney 82. After that, the Gases escape into the open atmosphere or they can be re-circulated, e.g. around the outside of the water jacket 62 can be conducted to obtain the heat.

Die zwischen den Wassermantelteilen 66 und 68 ausgebildete Einschnürung 70 bildet eine mit einer Durchgangsöffnung versehene Ablenkeinrichtung, die einen nach oben gerichteten Durchgang des Gases gestattet. Ferner verhindert die mit der Durchgangsöffnung versehene Ablenkeinrichtung ein Nachuntenfallen der Wirbelschichtteilchen, weil die Einschnürung 70 nach oben ansteigt, wie dies in der Fig.l dargestellt ist.The one formed between the water jacket parts 66 and 68 Constriction 70 forms a deflection device which is provided with a passage opening and which is directed upwards Passage of gas permitted. Furthermore, the deflecting device provided with the through opening prevents falling down of the fluidized bed particles because the constriction 70 rises upwards, as shown in FIG.

In der Fig.2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Wirbelschicht in Form eines Wärmetauschers 90 dargestellt.In Figure 2 is a device according to the invention with a Fluidized bed in the form of a heat exchanger 90 is shown.

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Der Wärmetauscher 90 hat einen kreisförmigen Querschnitt und ist mit einem ringförmigen Wassermantel 92 zur Aufnahme des Wassers 94 versehen. Der· Wassermantel 92 ist mit einem sich nach innen erstreckenden/ ringförmigen Wulst 96 ausgestattet. Dieser ringförmige Wulst 96 überlappt einen schalenförmigen Behälter 98,.über dem er angeordnet ist, wobei-der Behälter 98 ebenfalls einen -Teil des Wassermantels zur Aufnahme des Wassers 94 bildet. Der schalenförmige Behälter 9 8 ist mit dem Hauptwassermantel 92 über Wasserleitungen 97 verbunden, welche öffnungen in dem oberen Randteil 100 des schalenförmigen Behälters 9 8 mit Öffnungen in dem unteren Teil des ringförmig gen Wulstes 96 verbinden. Vorteilhaft können die Wasserleitungen 97 in hohlen Schrauben angeordnet sein, mit denen der Behälter 98 an dem Hauptwassermantel 92 befestigt ist.The heat exchanger 90 has a circular cross section and is provided with an annular water jacket 92 for receiving the water 94. The water jacket 92 is with itself inwardly extending / annular bead 96 is provided. This annular bead 96 overlaps a cup-shaped Container 98, above which it is arranged, wherein-the container 98 also part of the water jacket to accommodate the Water 94 forms. The bowl-shaped container 9 8 is with the Main water jacket 92 connected via water pipes 97, which openings in the upper edge part 100 of the bowl-shaped Container 9 8 with openings in the lower part of the annular connect to bead 96. The water pipes 97 can advantageously be arranged in hollow screws with which the container 98 is attached to the main water jacket 92.

Der Wärmetauscher 90 ist außerdem mit Heißgasöffnungen versehen, die zwischen den Wasserleitungen 9 7 angeordnet sind. Zwei von diesen Öffnungen" 102 sind mit ihrem vorderen Ende und zwei Öffnungen 104 seitlich angeschnitten dargestellt. Der Gasdurchgang durch diese öffnungen ist durch die verschiedenen Pfeile angedeutet.The heat exchanger 90 is also provided with hot gas openings which are arranged between the water lines 9 7. Two of these openings "102 are shown with their front end and two openings 104 cut off at the side. The gas passage these openings are indicated by the various arrows.

Wie in der Fig. zu erkennen ist, trägt der Wassermantel eine Wirbelschicht 106 aus Sand. Die verschiedenen ansteigenden Flächen des Wassermantels 92 und das durch die öffnungen 104 einströmende Gas bewirken, daß in der Wirbelschicht die erwünschte Turbulenzströmung erzeugt wird. In der Wirbelschicht 106 sind außerdem Rippen 108 angeordnet, die zu einer optimalen Durchwirbelung beitragen. Der Wassermantel 92 ist mit einem Wasserzulauf 110 und einem Wasserablauf 112 versehen.As can be seen in the figure, the water jacket has a Fluidized bed 106 made of sand. The various rising surfaces of the water jacket 92 and that through the openings 104 Incoming gas cause the desired turbulent flow to be generated in the fluidized bed. In the fluidized bed In addition, ribs 108 are arranged 106, which contribute to optimal turbulence. The water jacket 92 is with a Water inlet 110 and a water outlet 112 are provided.

Die heißen Gase werden in dem unteren Teil des WärmetauschersThe hot gases are in the lower part of the heat exchanger

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SO aufgeheizt. Genauer gesagt, wird ein Gemisch aus Gas und Luft in den Fußteil der Flammenrückschlagsicherung 114 eingeleitet und anschließend von einem Zünder 116 entzündet. Die. Gase steigen dann durch den unteren Teil des Wärmetauschers 90 nach oben und durchströmen die Öffnungen 104, um die Wirbelschicht 106 zu durchwirbeln.SO heated. More precisely, a mixture of gas and air is introduced into the foot part of the flashback arrester 114 and then ignited by an igniter 116. The. Gases then rise through the lower part of the heat exchanger 90 upwards and flow through the openings 104 in order to swirl through the fluidized bed 106.

Die in der Fig.2 dargestellte Ausführung des Wassermantels sieht die mit einer Durchgangsöffnung versehene Ablenkeinrichtung vor. Durch die schräge Anordnung der öffnungen 104 wird verhindert, daß Wirbelschichtteilchen durch die Öffnungen 104 nach unten fallen, während gleichzeitig eine nach oben gerichtete Gasströmung durch die Öffnungen 104 hindurch ermöglicht wird.The version of the water jacket shown in Figure 2 provides the deflection device provided with a through opening. Due to the inclined arrangement of the openings 104 fluidized bed particles are prevented from falling down through the openings 104 while at the same time falling one up directed gas flow through the openings 104 is made possible.

In.der Fig.3 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Wirbelschicht in Form eines Wärmetauschers 120 dargestellt. Der Wärmetauscher 120 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf und ist mit einem ringförmigen Wassermantel 122 zur Aufnahme des Wassers 124 ausgestattet. Der Wassermantel 122 weist einen nach innen greifenden, ringförmigen Wulst 126 auf, der sich im rechten Winkel von der Innenwand 12O des Wassermantels 122 nach innen erstreckt. Der Wulst 126 überlappt einen scheibenförmig ausgebildeten Wasserbehälter 130 und ist über diesem mit Wasser 132 gefüllten Behälter angeordnet. Der Wasserbehälter 132 ist über ein starres Teil 134 mit dem Hauptwassermantel 122 verbunden. Das Teil 134 ist mit einer Öffnung 136 versehen, die ein Durchtreten des Gases ermöglicht. Die in der Fig.3 am weitesten rechts und links liegenden Öffnungen 136 sind im Längsschnitt gezeigt, während die dazwischenliegenden drei Öffnungen 136 im Querschnitt gezeigt sind.In.der Fig.3 is the device according to the invention with a Fluidized bed shown in the form of a heat exchanger 120. The heat exchanger 120 has a circular cross section and is equipped with an annular water jacket 122 for receiving the water 124. The water jacket 122 has an inwardly extending annular bead 126 extending at right angles from the inner wall 120 of the water jacket 122 extends inward. The bead 126 overlaps a disk-shaped water container 130 and is arranged above this container filled with water 132. The water tank 132 is via a rigid part 134 with the Main water jacket 122 connected. The part 134 is provided with an opening 136 which allows the gas to pass through. The ones furthest to the right and left in Fig. 3 Openings 136 are shown in longitudinal section while the intervening three openings 136 are shown in cross section are.

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Aus der Fig.3 ist zu erkennen, daß durch die Überlappung des Wulstes 126 und des Behälters 130 eine mit Durchgangslöchern versehene Ablenkeinrichtung geschaffen wird. Die in den Boden der Vorrichtung 120 durch eine Flammenrückschlagsicherung 138 eingeführten und mit dem Zünder 140 entzünde-" ten Gase können durch die Löcher 136 nach oben durch die Vorrichtung, strömen. Auf dem Wulst 126 und dem Behälter 130 ist eine Wirbelschicht 142 aus Sand angeordnet· Der Sand kann nicht in die Gaskammer 144 der Vorrichtung 122 nach unten fallen, weil er nicht durch die Durchgangsöffnungen der Ablenkeinrichtung hindurchgeht. Genauer gesagt, obwohl die öffnungen 136 horizontal angeordnet sind, sind sie lang genug, um zu verhindern, daß ein wesentlicher Sandanteil durch die Löcher 136 hindurchfällt oder hindurchgeschüttelt wird.From Figure 3 it can be seen that the overlap of the bead 126 and the container 130 a baffle provided with through holes is provided. In the the bottom of the device 120 is introduced through a flashback arrestor 138 and ignited with the igniter 140- " The gases can flow up through the holes 136 through the device. On the bead 126 and the container 130 a fluidized bed 142 of sand is arranged The sand cannot fall down into the gas chamber 144 of the device 122, because it does not go through the through openings of the deflector passes through. Specifically, although the openings 136 are arranged horizontally, they are long enough to accommodate to prevent a substantial proportion of sand from falling through holes 136 or being shaken through.

Der Wassermantel 122 ist mit einem Wasserzulauf 146 und einem Wasserablauf 148 ausgestattet. Der Behälter 132 ist mit dem Mantel 122 über Wasserdurchlässe 135 verbunden, die durch das starre Teil 134 hindurchgreifen. Auf diese Weise kann das Wasser sowohl in dem Behälter 132 als auch in dem Mantel zirkulieren. Wenn die heißen Gase durch die Wirbelschicht 142 strömen, werden sie durch einen Kamin 150 geleitet, von welchem aus sie in die freie Atmosphäre treten , oder sie werden um die Außenseite des Wassermantels 122 herumgeleitet, um die Wärme in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu halten..The water jacket 122 is equipped with a water inlet 146 and a water outlet 148. The container 132 is with the jacket 122 is connected via water passages 135 which reach through the rigid part 134. That way it can Circulate water in both the tank 132 and the jacket. When the hot gases through the fluidized bed 142 flow, they are passed through a chimney 150, from which they step into the free atmosphere, or they are routed around the outside of the water jacket 122 to keep the heat in the inventive device.

Die Anordnung eines Wassermantels, der außerdem zur Abstützung der Wirbelschicht dient, hat den Vorteil, daß der Träger für die Wirbelschicht laufend mittels Wasser oder irgendeiner anderen Flüssigkeit gekühlt wird. Durch die Kühlung wird verhindert, daß sich der Träger verbiegt oder übermäßig beansprucht wird, was mitunter bei extremen Betriebszuständen auf-The arrangement of a water jacket, which is also used for support serves the fluidized bed, has the advantage that the support for the fluidized bed is continuously by means of water or any other liquid is being cooled. The cooling prevents the carrier from bending or being excessively stressed which sometimes occurs in extreme operating conditions

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treten kann. Die Kühlung hat den weiteren Vorteil, daß teure teiuperaturbeständige Materialien nicht verwendet zu werden brauchen und daß stattdessen Gußeisen oder Stahlblech verwendet werden können. Außerdem kann die Form einer Ablenkeinrichtung für die Wirbelschichtteilchen beibehalten werden, wie sie z.B. in der Patentanmeldung Serial No. 15 793/72 beschrieben ist.can kick. The cooling has the further advantage that expensive temperature-resistant materials do not have to be used need and that cast iron or sheet steel can be used instead. It can also be in the form of a deflector for the fluidized bed particles, as described, for example, in patent application Ser. 15 793/72 is.

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Claims (5)

P 2212 PatentansprücheP 2212 claims 1.!vorrichtung mit einer Wirbelschicht und einem Mantel zur ^-' Aufnahme einer Flüssigkeit, der die Wirbelschicht umschließt und abstützt, insbesondere Wärmetauscher mit einer Wirbelschicht zur Verwendung in einem Zentralheizungssystem und bei bestimmten chemischen Verfahren, bei denen durch die chemische Reaktion Wärme entwickelt "wird und eine Kühlung erforderlich ist, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das die Wirbelschicht (76,106,142) . abstützende Teil des Mantels derart ausgestaltet ist, daß es eine mit wenigstens einer Durchgangsöffnung (70,102,104, 136) versehene Ablenkeinrichtung bildet, die ein Durchfallen von Wirbelschichtteilchen nach unten verhindert, während sie eine aufwärtsgerichtete Durchströmung des Gases ermöglicht..1.! Device with a fluidized bed and a jacket for ^ - 'Absorption of a liquid which surrounds the fluidized bed and supports, in particular fluidized bed heat exchangers for use in a central heating system and in certain chemical processes in which through the chemical reaction heat is developed "and a Cooling is required, which means that g e k e η η, that this is the fluidized bed (76,106,142). supporting part of the jacket is designed such that it forms a deflecting device provided with at least one through opening (70, 102, 104, 136), which allows falling through prevented by fluidized bed particles down while they an upward flow of the gas enables .. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ eichnet , daß der Mantel obere und untere, nach innen greifende vorspringende Teile (66,68) aufweist, die sich überlappen, um die Wirbelschicht abzustützen und die mit der Durchgangsöffnung versehene Abierikeinrichtung an der Überlappungsstelle zwischen den Teilen zu bilden.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that g e k e η η ζ calibrates that the coat is upper and lower, according to has internally engaging protruding parts (66,68) which overlap in order to support the fluidized bed and the Abierik device provided with the through opening to form the point of overlap between the parts. - 11 -- 11 - 9849/10139849/1013 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -N zeichnet, daß der Mantel einen nach innen greifenden Wulst (96,126) aufweist, der über einem schalenförmig ausgebildeten, zentral gelegenen Mantelteil angeordnet ist und diesen überlappt, und daß die Wirbelschicht sowohl von dem Wulst als auch von dem schalenförmig ausgebildeten Mantelteil getragen wird, während der Überlappungsbereich zwischen dem Wulst und dem schalenförmig ausgebildeten Teil die mit der Durchgangsöffnung versehene Ablenkeinrichtung bildet.3. Device according to claim 1, characterized geke η η - N is characterized in that the casing has an inwardly reaching flange (96.126), which is arranged on a shell-shaped, centrally located jacket part and overlapping them, and that the fluidized bed from both the Bead and is carried by the shell-shaped shell part, while the overlap area between the bead and the shell-shaped part forms the deflector provided with the through-opening. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch * gekennzeichnet , daß ein oder mehrere Durchlässe (71,97,135) im Überlappungsteil des Mantels zur Aufnahme der Wärmetauseherflüssigkeit vorgesehen sind.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that one or more passages (71,97,135) in the overlap part of the jacket for inclusion the heat exchanger fluid are provided. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die überlappungsteile (66,68,96) gegenüber dem Wärmetauscherboden im spitzen Winkel angeordnet sind.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the overlapping parts (66,68,96) are arranged at an acute angle with respect to the heat exchanger base. - 12- -- 12- - 309849/ 101 3309849/101 3
DE19732326792 1972-05-26 1973-05-25 DEVICE WITH A FLUID BED AND A WATER-COOLED DEFLECTOR Pending DE2326792A1 (en)

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