DD280882A3 - REGENERATOR CONNECTION TO A MELTING OVEN - Google Patents

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DD280882A3
DD280882A3 DD87310019A DD31001987A DD280882A3 DD 280882 A3 DD280882 A3 DD 280882A3 DD 87310019 A DD87310019 A DD 87310019A DD 31001987 A DD31001987 A DD 31001987A DD 280882 A3 DD280882 A3 DD 280882A3
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DD
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regenerator
connecting channel
flow
shafts
melting furnace
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DD87310019A
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German (de)
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Volker Teich
Gerhard Bock
Otto-R Hofmann
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Glasindustrie Waermetech Inst
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/235—Heating the glass
    • C03B5/237—Regenerators or recuperators specially adapted for glass-melting furnaces
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

Zum Anschluss eines Regenerators an einen Schmelzofen, insbesondere einen Glasschmelzofen, ist fuer den Medienstrom ein Verbindungskanal vorgesehen. Der Regenerator ist mit einer Gitterung versehen. Die Erfindung bezweckt die moeglichst gleichmaessige Beaufschlagung aller Schaechte der Gitterung mit dem Medienstrom und eine Vergroesserung der wirksamen Gitterflaeche. Hierzu ist die Gitterung in ihrem dem Verbindungskanal zugewandten Teil mit geneigten Schaechten versehen, die in den Verbindungskanal hineinragen. Die Schaechte koennen so abgestuft im Verbindungskanal enden, dass mit wachsendem Abstand vom Schmelzofen ihre Laengen zunehmen. Die geneigten Schaechte, die aus schiefen Formsteinen bestehen koennen, koennen auch in einer Ebene enden, die rechtwinklig zur Medienhauptstroemungsrichtung im Verbindungskanal gerichtet ist. Fig. 2For connecting a regenerator to a melting furnace, in particular a glass melting furnace, a connecting channel is provided for the media flow. The regenerator is provided with a grid. The invention aims at the most uniform possible loading of all Schaechte the grid with the media stream and an enlargement of the effective Gitterflaeche. For this purpose, the grid is provided in its the connecting channel facing part with inclined Schaechten, which protrude into the connecting channel. The shafts can end in a stepped manner in the connecting channel so that their lengths increase with increasing distance from the melting furnace. The inclined shafts, which may consist of inclined shaped stones, may also terminate in a plane which is directed at right angles to the direction of the medium main flow in the connecting channel. Fig. 2

Description

Bei den zur Herstellung der Gitterung im erfindungctiemäßsn Regeneratoranschluß verwendeten schiefen Setzsteinen ist im allgemeinen die Deckfläche parallel zur Grundfläche gerichtet. Im Sonderfall kann die Deckfläche der Setzsteine zur Grundfläche geneigt sein. Bei 45° schiefen Setzsteinen kann die Neigung der Deckfläche gegenüber der Grundfläche 90° betragen; derartige Setzsteine können in Lücken zwischen den Setzsteinen mit parallelen Grund- und Deckflächen gesetzt werden, um eine ebene Anströmfläche zu erhalten.In the oblique setting stones used for the production of the grid in erfinderctiemäßsn regenerator connection generally the top surface is directed parallel to the base. In special cases, the top surface of the risers may be inclined to the base. At 45 ° crooked setting stones, the inclination of the top surface compared to the base surface can be 90 °; Such risers can be placed in gaps between the risers with parallel ground and top surfaces to obtain a flat leading surface.

Ausführungsbeispieleembodiments

Die Erfindung wird nachstehend anhand der schema»ischen Längsschnitte darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings, which show diagrammatic longitudinal sections. Show it:

Fig. 1: einen Regeneratoranschluß mit treppenförmiger Anströmfläche und Fig. 2: einen Regeneratoranschluß mit vertikaler Anströmfläche.Fig. 1: a regenerator connection with stepped inflow and Fig. 2: a regenerator connection with a vertical inflow.

In Fig. 1 ist ein Regenerator 12 über einen Verbindungskanal 13 mit einem nicht dargestellten Schmelzofen verbunden, aus dem Abgase 14 in den Regenerator 12 strömen. Der Regenerator 12 enthält eine Gitterung 15 aus vertikalen Setzsteinen, die in ihrem oberen, in den Verbindungskanal 13 hineinragenden Teil 16 in eine Gitterung aus dem Abgasstrom 14 zugeneigten Setzsteinen übergeht.In Fig. 1, a regenerator 12 is connected via a connecting channel 13 with a melting furnace, not shown, from the exhaust gases 14 flow into the regenerator 12. The regenerator 12 includes a grid 15 of vertical setting stones, which merges in its upper, projecting into the connecting channel 13 part 16 in a grid of the exhaust gas stream 14 inclined to setting stones.

Die geneigten Setzsteine des Teiles 16 sind treppenarlig angeordnet und geben den Gitterungsschächten 17 mit zunehmendem Abstand vom nicht dargestellten in Fig. 1 rechts zu denkenden Schmelzofen eine zunehmende Länge.The inclined risers of the part 16 are arranged in a staircase and give the Gitterungsschächten 17 with increasing distance from the not shown in Fig. 1 right to thinking furnace an increasing length.

Durch die treppenartige Anordnung und Ausbildng dss oberen Teiles 16 der Gitterung 15 befinden sich alle Öffnungen 18 der Gitterungsschächte 17 gleicherweise im umgelenkten Strom der Abgase 14, dessen Teilumlenkungen zunächst an den Außenwänden 19 der Setzsteinstufen und letztlich an einer Schrägfläche 20 des Verbindungskanals 13 erfolgen.Due to the stair-like arrangement and Ausbildng dss upper part 16 of the grating 15 are all the openings 18 of the grating shafts 17 equally in the deflected flow of the exhaust gases 14, the partial deflections first done on the outer walls 19 of the riser steps and ultimately on an inclined surface 20 of the connecting channel 13.

In Fig. 2 ist wieder ein mit einer vertikalen Gitterung 21 versehener Regenerator 22 über einen Verbindungskanal 23 an einen nicht dargestellten Schmelzofen angeschlossen. Die Schächte 24 der Witterung 21 sind in ihrem oberen, in den Verbindungskanal 23 hineinragenden Teil 25 unterhalb einer Schrägfläche 26 geneigt angeordnet und enden in einer zur Medienhauptstromungsrichtung 27 zumindest nahezu rechtwink'igen Anströmebene 28, in der sich ihre Öffnungen befinden.In Fig. 2 is again provided with a vertical grid 21 regenerator 22 is connected via a connecting channel 23 to a melting furnace, not shown. The shafts 24 of the weather 21 are inclined in their upper, projecting into the connecting channel 23 part 25 below an inclined surface 26 and terminate in a direction Medienvorstromungsrichtung 27 at least approximately rechtwink'igen Anstrumebene 28, in which their openings.

Zum Setzen des Teiles 25 der Gitterung 21 mit geneigten Schächten 24 sind 45°-schiefe Se'.zsteine verwendet worden, deren Deckflächen und Grundflächen zueinander parallel gerichtet sind. Damit die Öffnungen der Schächte 24 in einer Ebene 28 liegen, sind als Abschluß schiefe Setzsteine 30 gesetzt, deren Deckflächen mit don Grundflächen Winkel von 90c bilden.For setting the part 25 of the grating 21 with inclined shafts 24 45 ° -sick Se'.zsteine have been used, the top surfaces and bases are directed parallel to each other. Thus, the openings of the wells 24 lie in a plane 28, are inclined as setting stones 30 set, form the top surfaces with don basal angles of 90 c .

Ein vom Schmelzofen ausgehender Abgasstrom 29 gelangt durch den Verbindungskanal 23 in die Öffnungen der geneigten Schächte 25 und beaufschlagt, indem er sich auf die einzelnen Schächte 25,24 aufteilt, jeden dieser Schächte im wesentlichen gleich. Die Wechselwirkung zwischen dem Medienstrom 29 und der Gitterung 21 besteht einmal in dar gewünschten Wärmeabgabe bzw. Aufheizung und zum anderen in unerwünschten Ablagerungen und Korrosion? n.An outgoing from the furnace exhaust gas flow 29 passes through the connecting channel 23 in the openings of the inclined ducts 25 and acted by dividing on the individual shafts 25,24, each of these wells substantially the same. The interaction between the media flow 29 and de r grid 21 is once in the desired heat dissipation or heating and on the other in unwanted deposits and corrosion? n.

Anstatt der Darstellung in Fig. 1, in der überwiegend zwei Gitterungsschächte in einer Stufe enthal'an sind, kann die Abstufung 3UlIi von Gitterungsschacht zu Gitterungsschacht vorgenommen werden. Es ist auch möglich, n'.r den Teil der Gitterungsschächte abzustufen, der sich nicht in der Nähe der Schrägflächo 20 befindet, während die Öffnugnen 18 der in der Nähe der Schrägfläche 20 angeordneten Gitterlingsschächte 17 in einer einzigen Ebene liegen. In Fig. 2 kann die Gitterung 21 auch über die Anströmebene 28 hinaus weiter in den horizontalen Bereich des Verbindungskanals 23 hineingesetzt sein. Damit würde auch die Anströmebene 28 dem Medienstrom 29 entgegen verlegt werden.Instead of the representation in FIG. 1, in which predominantly two grating shafts are contained in one stage, the graduation 3UlIi can be made from grating shaft to grating shaft. It is also possible to scale the part of the grating shafts which is not near the inclined surface 20, while the openings 18 of the grille shafts 17 arranged in the vicinity of the inclined surface 20 lie in a single plane. In Fig. 2, the grid 21 may also be placed into the horizontal region of the connection channel 23 also beyond the flow plane 28. This would also be the Anstromebene 28 the media stream 29 to be laid opposite.

Claims (1)

Regeneratoranschluß an einen Schmelzofen, bei dem zwischen dem Regenerator und dem Schmelzofen ein Verbindungskanal für einen Medienstrom vorgesehen und im Regenerator Schächte gesetzt sind, deren Öffnungen im wesentlichen rechtwinklig zur Medienhauptströmungsrichtung angeordnet sind, gekennzeichnet dadurch, daß die Schächte in den Verbindungskanal hineinragen und mitzunehmendem Abstand vom Schmelzofen zunehmende Längen aufweisen und daß die in den Verbindungskanal hineinragenden Schachtteile durch schiefe Setzsteine gebildet werden.Regenerator connection to a melting furnace in which provided between the regenerator and the melting furnace, a connecting channel for a media flow and set in the regenerator shafts whose openings are arranged substantially perpendicular to the main direction of media flow, characterized in that the shafts protrude into the connecting channel and mitzunehmendem distance from Melting furnace have increasing lengths and that the projecting into the connecting channel shaft parts are formed by oblique setting stones. Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft einen Regeneratoranschluß an einem Schmelzofen, bei dem zwischen dem Regenerator und dem Schmelzofen ein Verbindungskanal für einen Medienstrom vorgesehen und im Regenerator Schächte gesetzt sind, deren Öffnungen im wesentlichen rechtwinklig zui Medienhauptströmungsrichtung angeordnet sind. Die Erfindung ist generell in der Hüttenindustrie und insbesondere an Glasschmelzofen verwendbar.The invention relates to a regenerator connection to a melting furnace, in which between the regenerator and the melting furnace, a connecting channel for a media flow provided and set in the regenerator shafts whose openings are arranged substantially perpendicular to the main media flow direction. The invention is generally applicable in the metallurgical industry and in particular to glass melting furnaces. Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art Dem Anschluß eines Regenerators an einan Schmelzofen dient ein Brennerkanal, der, in veralteter Bauweise winkelförmig ausgebildet, auf einen Regenerator aufgesetzt sein kann oder der, in moderner Bauweise, direkt über der Gitterung in den Regenerator einmündet. Die moderne Bauweise der sogenannten „hochgezogenen Kammer" wird bevorzugt angewendet, weil sie eine gleichmäßigere Durchströmung ermöglicht. Dabei ist der Verbindungskanal im wesentlichen rechtwinklig zur Durchströmungsrichtung im Regenerator gerichtet. Das durch den Verbindungskanal in den Regenerator einströmende Gas hat auf Grund seiner Trägheit das Bestreben, an den ersten Gitterungszügen des Regenerators vorbeizuschießen und die letzten Gitterungszüge zu benutzen, so daß in den Gitterungszügen über den Regeneratorquerschnitt eine den Wärmeaustausch und die Haltbarkeit negativ beeinflussende ungleichmäßige Strömungsverteilung auftritt. Eine gewisse, jedoch unzureichende Verbesserung der Strömungsverteilung ergibt sich, indem der Verbindungskanal über der Gitterung zu seinem Ende hin abgeschrägt wird. Schließlich ist eine Vorrichtung zur Verteilung eines Gasstromes entlang eines langgestreckten Einlasses einer Gasbehandlungsvorrichtung bekannt, bei der parallel zu einer Leitungswand angeordnete Leitbleche für eine gleichmäßige Verteilung des zu behandelnden Gases und der in ihm enthaltenen Schmutzpartikel über den Querschnitt einer elektrostatisch wirkenden Abscheidungseinheit dienen sollen. Auf Grund des Einstellwinkels und der Ausbildung der Leiibleche kommt es bei dieser Gasbehandlungsvorrichtung zu Partikelabscheidungen, die bei Regeneratoren unerwünscht sind.The connection of a regenerator to a smelting furnace is a burner channel, which formed in an outdated construction angle, may be placed on a regenerator or, in modern construction, opens directly above the grid in the regenerator. The modern design of the so-called "raised chamber" is preferably used because it allows a more uniform flow through the connecting channel is directed substantially perpendicular to the flow direction in the regenerator.The gas flowing through the connecting channel in the regenerator gas has the tendency due to its inertia, To shoot past the first lattice passes of the regenerator and to use the last lattice pulls, so that a non-uniform flow distribution adversely affecting the heat exchange and the durability occurs in the lattice pulls via the regenerator cross section Finally, a device for distributing a gas flow along an elongate inlet of a gas treatment device is known, in which parallel el arranged to a conduit wall baffles for a uniform distribution of the gas to be treated and the dirt particles contained in it over the cross section of an electrostatic acting separation unit to serve. Due to the setting angle and the formation of the Leiibelche it comes with this gas treatment device to particle deposition, which are undesirable in regenerators. Ziel der ErfindungObject of the invention Die Erfindung soll die aufgezeigten Mängel beheben, die Strömungsverteilung über den Querschnitt eines Regenerators weitestgohend gleichmäßig gestalten und darüber hinaus den Wärmeaustausch fördern.The invention is intended to remedy the shortcomings identified, make the flow distribution over the cross section of a regenerator weitestgohend evenly and further promote the heat exchange. Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, durch eine auf den Verbindungskanal abgestimmte Gestaltung der Gitterung pm Verbindungskanal eine gleichmäßige Strömungsverteilung über den Querschnitt des Generators und damit eine gleichmäßige Ausnutzung und Beanspruchung aller Gitterungsschächte zu erreichen. Dabei soll, ohne Vergrößerung des Generatoraufbaus durch Veränderung seiner Gitterung, der Wärmetausch effektiviert werden.The invention is therefore based on the object by a tuned to the connecting channel design of the grating pm connecting channel to achieve a uniform flow distribution over the cross section of the generator and thus a uniform utilization and stress of all Gitterungsschächte. It should, without increasing the generator structure by changing its grid, the heat exchange be made more effective. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schächte in den Verbindungskanal hineinragen und mit zunehmendem Abstand vom Schmelzofen zunehmende Längen aufweisen und daß die in den Verbindungskanal hineinragerden Schachtteile durch schiefe Setzsteine gebildet werden. Auf diese Weise werden die Öffnungen der Schächte im Verbindungskanal dem Medienstrom mehr als bisher zugewandt und der Hauptströmungsrichtung des Mediums im Verbindungskanal besser angepaßt. Das betrifft sowohl den Abgasstrom vom Schmelzofen zum Regenerator als auch den Strom der Verbrennungsluft vom Regenera* um Schmelzofen. Gleichzeitig werden ohne Vergrößerung der Regeneratorabmessungen die Gitterungsfläche vergrößert und eine höhere Ausnutzung der Abwärme ermöglicht. Durch die zunehmende Länge der Schächte ergibt sich eine treppenförmige Staffelung der Enden der Gitterungszüge, bei der jede Treppe zumindest einen Teil des Querschnittes des Gasstromes erfaßt und bei der die zugewandte Wandung des folgenden Gitterungszuges die Prallfläche für den Teilgasstrom darstellt, der in den bzw. die vorangehenden Gitterungszüge gelenkt wird. Die geneigten Gitterungszüge sind ungleich, aber in regelmäßiger Anordnung so verlängert, daß die entsprechende Medienein- oder -ausströmflächo der Gitterung im wesentlichen rechtwinklig zur Medienhauptströmungsrichtung gerichtet ist. Die Neigung bzw. mittlere Neigung der Anströmfläche der Gittorung wirkt mit der konstruktiven Gestaltung des Verbindui gskanals so zusammen, daß die Anströmung des Mediums und damit die Druckverteilung über die gesamte Anströmfläche im wesentlichen gleichmäßig ist. Dieser Sachverhalt stellt eino wichtige Voraussetzung für die über den gesamten Gitterungsquerschnitt relativ gleichmäßige Durchströmung der Gitterungsschächte dar.According to the invention, this object is achieved in that the shafts protrude into the connecting channel and with increasing distance from the furnace increasing lengths and that hineinragerden in the connecting channel shaft parts are formed by oblique setting stones. In this way, the openings of the shafts in the connecting channel to the media flow more than previously turned and better adapted to the main flow direction of the medium in the connecting channel. This applies both to the exhaust gas flow from the smelting furnace to the regenerator and to the flow of combustion air from the regenerator to the smelting furnace. At the same time, without increasing the size of the regenerator, the grating area is increased and a higher utilization of the waste heat is made possible. Due to the increasing length of the shafts there is a stepped staggering of the ends of the Gitterungszüge, wherein each staircase detects at least a portion of the cross section of the gas stream and in which the facing wall of the following Gitterungszuges the baffle surface for the partial gas flow, in the or preceding lattice trains is directed. The inclined grating pulls are unevenly but regularly extended so that the corresponding media inlet or outlet face of the grid is directed substantially perpendicular to the main media flow direction. The inclination or average inclination of the inflow surface of Gittorung interacts with the structural design of the Verbindui gskanals together so that the flow of the medium and thus the pressure distribution over the entire inflow is substantially uniform. This situation represents an important prerequisite for the over the entire grating cross section relatively uniform flow through the Gitterungsschächte.
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