SE462070B

SE462070B - Saett att kontinuerligt oeverhetta stora gasfloeden

Info

Publication number: SE462070B
Application number: SE8603398A
Authority: SE
Inventors: J Thoernblom
Original assignee: Skf Steel Eng Ab
Priority date: 1986-08-11
Filing date: 1986-08-11
Publication date: 1990-04-30
Also published as: CA1278346C; SE8603398L; FR2602628A1; US4808795A; FR2602628B1; SE8603398D0

Description

462 070 10 15 20 25 Den metod som hittills använts för överhettning av bläs- terluft med plasmageneratcrer innebär emellertid att en onödigt stor del av energin tillföres som elektricitet.

Ett beräkningsexempel klargör för detta förhållande.

Exempel 1000 m3(n) blästerluft skall värmas till 1500°C. Den kon- ventionella utrustningen i form av rekuperatorer ger en temperatur av ll00°C. Inblandning av gas värmd i en plas- magenerator skall ge en temperatur av l500°C. vid l100°C är entalpin i 1 m3m> luft 0,427 kWh/män) och vid 1soo°c 0,585 kWh/m3(n). För att höja temperaturen från ll00°C till l500°C på 1000 m3(n) krävs alltså 158 kWh. Med verknings- grad på 85% för både rekuperatorer och plasmageneratorer krävs att 186 kWh el tillföres och 502 kWh från förbrän- ning. Eftersom den luft som går genom plasmageneratorn värms från 20°C fås istället: m"ngd tåmp. ental i verkn. energibe- m (n) C kWh/m-hﬂ grad % hov kWh ﬁán rekuperator 923 1100 0,427 85 464 plasmagas 77 - 2,5 85 226 1000 1500 0,585 85 690 dvs. 38 kWh gasuppvärmning måste ersättas med el och el- förbrukningen blir 22% större än vad som krävdes om el- energin endast användes för höjning av gasens temperatur från 11oo°c till 1soo°c.

Föreliggande uppfinning avser ett sätt att överhetta varm gas medelst plasmauppvärmning utan de nackdelar som ovan beskrivits.

M"\ 10 15 20 25 30 35 (JJ 462 070 Uppfinningen definieras i patentkravet 1. Utföringsformer av uppfinningen anges i patentkraven 2 - 7.

Enligt en utföringsform kan alltså en stabil ljusbåge erhållas även i ett rör med mycket stor diameter, om den förvärmda gas som skall värmas bringas att rotera i röret med ljusbågen. Uppfinningen beskrives närmare i figuren.

Figuren visar en gasvärmare för utövning av uppfinningen.

Ett rör 1, i vilket den gas som skall upphettas strömmar, anslutes via ett eller flera rör tangentiellt till ett rör 2, i vilket två eller flera vattenkylda elektroder 3, 4 är anbringade exempelvis i form av ringar. Elektroderna 3, 4 är anslutna till en strömkälla 5 och en ljusbåge bringas brinna mellan elektroderna 3, 4. Tändning av ljusbågen kan exempelvis ske genom att man med en tunn metalltråd kort- sluter elektroderna. Trådens diameter väljes så att tråden smälter när strömmen övergår 1500 A. För att erhålla en stabil ljusbåge har det visat sig att strömmen bör överstiga 1000 A. Avståndet mellan elektroderna väljes så att lämpligt spänningsfall erhålles. Spänningsfallet har visat sig bli 15 - 40 v/cm beroende på strömstyrka och gasflöde. Exempel på lämpliga elektrodavstånd är intervallet 0,5 - 2 m.

Kortare avstånd än 0,5 m är i och för sig alltid möjligt men är ofta ej intressant eftersom en relativt låg ljusbågs- .spänning då erhålles. Vid längre elektrodavstånd än cirka 2 m måste strömstyrka, strömkällans karaktäristik och gas- flöde noga anpassas för att en stabil ljusbåge skall erhål- las. sammansättningen av den gas som skall värmas påverkar också ljusbågens stabilitet. Så är exempelvis en ljusbåge i vätgas betydligt instabilare än en ljusbåge i luft.

Rören 1 och 2 dimensioneras så att gasens hastighet i rör- ens längdriktning blir 15 - 40 m/sek företrädesvis 20 - 30 m/sek.

Claims

462 070 10 15 20 P a t e n t k r a v

1. Sätt att kontinuerligt överhetta stora gasflöden, k ä n n e t e c k n a t av att en gasström införes i ett ¿ cylindriskt rör med en ingångstemperatur av 100 - l300°C och överhettas däri med hjälp av en elektrisk ljusbâge som alstras mellan två i röret anordnade, axiellt åtskilda elektroder, varvid gasen införes i röret med en hastighet av 15 - 100 m/s och tillföres en energimängd av 0,1 - 0,5 kwn/m3.

2. Sätt gasen införes med en ingångstemperatur av 800

3. Sätt gasen införes med en ingångstemperatur av 800

4. Sätt enligt något av'kraven"l-3, n a t av

5. Sätt n a t av

6. Sätt n a t av

7. Sätt n a t av k ä n n e t e c k n a t av att 12oo°c. enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att 11oo°c. enligt krav 1, k ä n n e t e c k - att gasen införes med en hastighet av 20 - 60 m/s. k ä n n e t e c k - att gasen införes i en mängd av 10 - 50 m3/s. enligt något av kraven 1-4, enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k - att gasen värmes till 150000. enligt något av kraven 1-6, k ä n n e t e c k - att gasen införes tangentiellt i röret. tfn