烧结炉处的管束热量回收器以及利用烧结炉和管束热量回收器的热传递方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种烧结炉处的管束热量回收器。此外，提出一种利用烧结炉和管束热量回收器的热传递方法。
【发明内容】
[0002]本发明的任务是设计一种在能量方面更有利的烧结过程。
[0003]该任务用具有权利要求1所述特征的烧结炉处的管束热量回收器以及用具有权利要求11所述特征的利用烧结炉和管束热量回收器的热传递方法得到解决。其它有利的设计方案以及改进方案从下面的描述中获得。权利要求、说明书以及附图中的一个或多个特征能够与其中的一个或多个特征结合成本发明的其它设计方案。独立权利要求中的一个或多个特征尤其也可以通过说明书和/或附图中的一个或多个其它特征进行替代。所提出的权利要求可以仅仅理解为用于表达主题的草案，而不限制于此。
[0004]提出了一种位于烧结炉处的管束热量回收器用于在至少一个第一流体、第二流体和第三流体之间进行热传递。来自于烧结炉的热量优选通过热能从第三流体传递到至少所述第一和/或第二流体上用来加热至少所述第一流体和/或所述第二流体。所述管束热量回收器具有:
-至少一个第一管束和至少一个第二管束，该第一管束具有用于引导第一流体的第一管束入口、第一管以及第一管束出口，所述第二管束具有用于引导第二流体的第二管束入口、第二管以及第二管束出口。
[0005]用于引导第三流体的外管，其中，第一管束和第二管束至少部分地布置在外管内部。
[0006]额外地具有布置在外管(10)内部区域中的用于沿着至少局部螺旋状的走向强制引导第三流体的流体引导系统，其中，该流体引导系统具有至少一个第一流体引导构件。
[0007]流体这个概念在其应用在该说明书中时包括气体、液体、由气体和/或液体构成的混合物或者气体和/或液体；或者也包括气体、液体或者由气体和/或液体构成的混合物，其额外还具有悬浮物。
[0008]可以建议所述第一流体、第二流体以及第三流体具有相同的物态。例如可以提出，不仅所述第一流体、第二流体，而且所述第三流体都在使用管束热量回收器期间是气态的。然而也可以提出，例如所述第一流体和第二流体是液态的，相反第三流体是气态的。同样可以提出，在使用烧结炉处的管束热量回收器的期间在加热第一流体和/或第二流体的过程中使其改变物态。尤其可以实现液体的物态到气态的物态之间的物态的这样的变化。此外可以提出，所述第三流体在热能从第三流体传到第一流体和/或第二流体上的过程中改变其物态，尤其从气态变为液态。然而也可以提出由前面所述的或者所有其它由物态构成的混合的组合，例如汽相作为由气相与一个或多个液相和/或固相构成的不均匀的混合物。
[0009]在优选的设计方案中，用于在至少一个第二流体与第三流体之间进行热传递的管束热量回收器用于通过热能从第三流体传递到第一流体和第二流体上用来加热至少所述第一流体和第二流体。
[0010]第三流体例如可以通过烧结炉的热量优选烧结炉的废热进行加热。第一和第二流体例如可以用于预热有待烧结的产品。此外，所述烧结炉例如可以拥有预热区域，所述两个流体中的至少一个流体流入该预热区域中并且发出热量。改进方案提出，所述两个流体(第一和/或第二流体)中的至少一个流体用于独立于烧结炉加热至少一个另外的区域。
[0011]在另外的设计方案中可以提出，所述管束热量回收器用于在至少一个第一、第二和第三流体之间进行热传递，从而通过将热能从第一流体和/或第二流体传递到第三流体上来冷却至少所述第一流体和/或所述第二流体。
[0012]管这个概念在狭义上可以称作细长的空心体形式的管。管例如可以理解为圆柱形的空心体。尤其可以用管这个概念表示带有圆形横截面的管，然而也可以提出具有不同于圆形的横截面的设计方案。如此例如能够使用具有椭圆形的、矩形的或者任意其它形状的横截面的管。然而也可以提出管的其它不同于圆柱形设计的构造。在结构上特别简单的设计方案中至少按区段使用构造成线性延伸的管的圆柱形管，然而在其它设计方案中也可以提出，使用弯曲的、盘绕的和/或其它形状的管。也可以提出，管这个概念在广义上也包括管道，其除了一定数量的一个或多个管之外也还可以包括其它构件，例如管成形件、膨胀件、密封件、凸缘、螺栓件、套筒或类似器件。
[0013]管束这个概念表示以组合件组成一个单元的管的单元。所述管能够可松开地或者不可松开地相互连接。
[0014]流体引导构件这个概念表示在流体引导构件与流体接触时至少影响流体运动的构件。该流体引导构件尤其如下影响在其处流过的流体的运动，即根据流体引导构件的几何形状定向流动方向。流体引导构件例如可以是平坦的板材或者弯曲的板材。流体引导系统表示流体引导构件的全体，其中，流体引导系统具有至少一个第一流体引导构件。此外可以提出，所述流体引导系统具有两个或者更多个流体引导构件，其中，所述流体引导构件可以相互不同，例如在其结构设计方面、其材料方面和/或其表面方面不同。在第一管、第二管和外管的界限中，一个或多个流体引导构件和/或流体系统为布置在外管的内部区域内的构件的全体或者说构件。流体引导构件相对于管不设置用于或者不适合于独立地引导流体，而是以以下目标进行构造，使得引起强制引导环流所述流体构件或者说流体引导构件的流体。
[0015]所述外管例如可以构造成前面所述意义上的管。尤其例如可以如此设置，即外管构造成盒子，其具有两个端侧以及四个纵侧。该盒子例如可以构造成方形的。可以提出，第三流体流入管束热量回收器的入口设置在所述两个端侧的一个端侧中，并且第三流体从管束热量回收器中流出的出口设置在两个端侧的另外一个端侧中。然而同样可以将第三流体的入口和第三流体的出口布置在管束热量回收器的相同的或者不同的纵侧处。也可以设置用于第三流体的多个入口和/或多个出口的布置方案。
[0016]在其作为正方形盒子的示例性的设计方案中，所述外管例如可以具有四个分别平行于外管的纵向延伸方向的平坦的板材，其示出了四个纵侧。然而在另外的实施方式中例如也可以提出，所述外管在其作为正方形盒子的示例性的设计方案中具有一个板材，该板材为了构造四个分别平坦的纵侧而折边。然而也可以提出相应地布置其它数量的折边的或者不折边的板材用来设计构造成正方形盒子的外管的纵侧。
[0017]也可以并排地、优选相互靠着地布置多个盒子。
[0018]建议沿着螺旋状走向强制引导所述第三流体。螺旋状走向的概念可以理解为:在通过流体引导系统引起强制引导第三流体的区域内至少可以局部地将沿着该走向的运动描述为沿直线定向的运动与单向围绕该直线的运动的叠加。例如可以如此构造围绕所述直线的运动的分量，使得其在到直线的法向平面上的投影中描绘成圆形、螺旋形、椭圆形、矩形或者也相应于不均匀图形的运动。在特殊的设计方案中例如可以提出，所述螺旋形的走向设计成沿着螺旋线的走向。强制引导的走向至少应该在管束的区域内和/或流体引导系统的区段内占据螺旋形的走向。螺旋形的走向的概念可以一起包括，还给根据上面的定义的在第三流体流动时通常获得的螺旋形走向叠加了额外的运动曲线和/或轨道。
[0019]管束热量回收器的所描述的设计方案的优点是在很大程度上优化了热传递，例如相比于常规用并联的对流热交换器实现的热传递进行了优化。
[0020]在本发明的设计方案中提出，至少所述第一流体引导构件具有至少一个凹槽，该凹槽构造成用于至少一个第一管和第二管的管通道。此外可以提出，所述第一管和/或第二管通过该管通道引导。还可以提出，所述第一管和/或第二管通过管通道围住，也就是对齐封闭地包围。所述凹槽例如可以构造成孔，第一管和/或第二管置入该孔中。将第一管和/或第二管置入第一流体构件的管通道中的优点例如是，借助于流体引导构件引导第三流体同时也会引起环流至少所述第一管。将第一管和/或第二管布置到第一和/或其它流体构件的管通道中的另一优点是，除了有利地引导第三流体经过至少所述第一管和/或第二管处之外，还稳定了置入凹槽中的管以及必要时由此以其全体稳定所述管束热量回收器。
[0021]在本发明的设计方案中提出，所述第一管和第二管相互平行地定向。此外可以提出，具有至少所述第一管的第一管束以及具有所述至少第二管的第二管束同样相互平行地定向，并且第一管束的多个管或者甚至第一管束的所有管与第二管束的多个管或者甚至第二管束的所有管相互平行地定向。管束热量回收器的尽可能多的管的相互间平行的定向的优点是能够实现简单并且同时紧凑的结构。在此并且在整个说明书中以及在权利要求中，平行这个概念类似于两条直线相互间相