Regenerativ-Wärmeaustauscher. Es sind Regenerativ-Wärmeaustauscher bekannt, welche für das wärmeabgebende und das wärmeaufnehmende Medium getrennte Kanäle besitzen. Gegenstand der Erfindung ist ein Regenerativ-Wärmeaustauscher dieser Art, dessen besonderes Kennzeichen darin be steht, da.ss ein umlaufendes, endloses Organ, das aus einzelnen Federn zusammengesetzt ist, zur Wärmeübertragung vorgesehen ist.
Zum Aufbau des endlosen Wärmetrans hortorgans können Schraubenfedern aus run dem oder profiliertem Draht dienen, die zylin- driseli oder flach oder auch kegelstumpfartig gewickelt oder flach gepresst sein können. Auch können mehrere Schraubenfedern mit c-cr:5ehieden grossem Durchmesser ineinander- gesteckt verwendet werden.
Die Federn kön nen in Gestalt eines endlosen Schraubenfeder bandes über Walzen umlaufen oder schlangen- linienförmig um eine grössere Anzahl von Wal zen laufend, in mehreren Zügen abwechselnd, den Kanal des wärmeabgebenden und dann des wärmeaufnehmenden Mediums durchzie- lien, wobei die Strömungsrichtung der Wärme träger in den beiden voneinander getrennten Kanälen zweckmässig entgegengesetzt zur all gemeinen Bewegungsrichtung des endlosen Organs verläuft.
Beim Umlauf des aus endlosen Schrauben federn zusammengesetzten Organs um die Walzen findet infolge. der elastischen Ver formung durch kurzzeitiges Spreizen und Zu- sammendrücken der Federwindungen eine fortlaufende Selbstreinigung statt.
An Hand der Zeichnung werden verschie dene Ausführungsbeispiele von Regenerativ- Wärmeaustauschern nach der Erfindung ge zeigt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.1 wird der Wärmeaustauscher durch ein endloses Organ 3 gebildet, das aus neben einander angeordneten, endlosen Schrauben federn besteht, welche treibriemenartig um Walzen 4 umlaufen und selbst das wärmeför dernde Organ bilden.
Hierbei können auch mehrere übereinanderliegende Lagen von Schraubenfedern verwendet werden, die durch querliegende Federn und bzw. oder Abstands bleche voneinander getrennt sind und gleich falls treibriemenartig um Walzen umlaufen. Durch Einlegen von Blechstreifen in die Win dungen der umlaufenden, endlosen Schrauben federn, und zwar senkrecht zu deren Bewe gungsrichtung, kann eine Gasströmung inner halb des Organs in oder gegen seine Bewe gungsrichtung und damit eine Mischung der beiden Wärmeträger also beispielsweise Rauch gas und Luft, verhindert werden.
Eine besonders günstige Ausnützung der Gesamttemperaturgefälle zwischen dem wärme zuführenden und wärmeaufnehmenden Me dium kann dadurch erzielt werden, dass das endlose Organ 5 nach Fig. 2 schlangenlinienförmig um zahlreiche Walzen laufend, in mehreren Zügen zunächst den Kanal I des wärmeabgebenden Mediums, also beispielsweise einen Rauehgaskanal, und daran anschliessend in gleicher Weise den Ka nal II des wärmeaufnehmenden Mediums, z. B.
Luft, durchzieht, wobei die durch Pfeile A, B angedeutete Strömungsrichtung der Wärme träger (Rauchgas bzw. -Luft) in den beiden voneinander getrennten Kanälen entgegen gesetzt zur allgemeinen Bewegungsrichtung des wärmefördernden Organs 5 verläuft.
Trotz mehrfachen Durchganges durch die beiden die verschiedenen Wärmeträger um fassenden Kanäle I, 1I benötigt das endlose Organ 5 hierbei ebenso wie bei der einfachen Schleifenführung nach Fig.1 nur zwei Öff nungen, beispielsweise Schlitze 7 zum Über tritt von dem einen zum andern Kanal und wieder zurück in den ersteren.
Während bei der eingangs erwähnten Bau art das endlose Organ in der Hauptsache aus in seiner Bewegungsrichtung nebeneinander angeordneten endlosen Schraubenfedern und gegebenenfalls zusätzlich auch quer hierzu an geordneten Federn besteht, besteht, es nach Fig. 3 und -1 aus Schraubenfedern, die in verschiedenem Umlaufsinn gewickelt sind und deren Windungsabstand mindestens Feder drahtstärke besitzt.
Hierbei wird abwechselnd eine Feder 9 mit Rechtswicklung in eine par allel zu ihr liegende Feder 10 mit Linkswick lung bis zur übersehneidtmg der einander zu nächst liegenden Windungsteile hineingescho ben und durch die dadurch gebildeten über sehneidungshohlräume je ein gerader Draht 11 eingeschoben, der wie der Bolzen einer Gallsehen Kette die Federwindungen mitein ander verbindet.
An Stelle eines eingescho benen Drahtes können zum gleichen Zweck auch auf einen Draht aufgereihte Rohrstiiek- chen oder Schraubenfedern kleineren Durch messers, mit. engerem oder grösserem Win- dungsabstand als die Hauptfedern des Or gans, ferner Blechstreifen oder dergleichen verwendet werden.
Sind solche Federn zum Aufbau des end losen Organs schräg zu dessen Bewegungsrich tung angeordnet, so tritt beim Umlauf eines derartigen Organs über die Walzen ein sehwa- ches Spreizen und Zusammendrücken der Fe derwindungen und damit eine Selbstreinigung des Organs ein. Das Spreizen und Zusammen drücken der Federwindungen wird dabei tun so stärker zum Ausdruck kommen, je kleiner der Winkel zwischen den schrägliegenden Fe dern und der Bewegun,gsrichtung des endlosen Organs gewählt wird.
Fig.5 zeigt ein endloses Organ ähnlich Fig. 3, das nicht aus zylindrischen, sondern flach gewickelten oder gepressten Schrauben federn zusammengesetzt ist..
Ebenso wie durch Einlegen von Bleelistrei- fen in die Windungen der in der Bewegungs richtung des Organs angeordneten endlosen Schraubenfedern kann auch bei endlosen Or ganen, die aus quer zur Bewegungsriehtun g, des Organs verlaufenden Einzelfedern aufge baut sind, eine C;
asströmung innerhalb des Organs bei dessen Übergang von einem Kanal zum andern verhindert =erden. Zu diesem Zweck können Bleelistreifen von der Höhe des lieltten Federdurchmessers im Innern der Fe dern in Richtung der Hauptaebse so ange bracht werden,
dass die Oberflächen der Blech streifen senkrecht zur Bewegungsrichtung des endlosen Organs verlaufen. Erhalten die Ble- ehe 12 nach Fig.6 die Höhe des äussern Federdurch messers und auf die Federwindungen abge stimmte Einkerbungen 13 oder eine um ein geringes grössere Höhe und Bohrungen vom Durchmesser des Federdrahtes, so können sie gewindeartig in die Federn eingeschraubt wer den.
Beim Durchziehen eines in dieser Weise mit. Blechstreifen versehenen, endlosen Organs von einem Kanal zum andern durch genau auf die Stärke des Organs abgestimmte Schlitze oder durch Stärkedes Organs entsprechende flache Verbindungskanäle zwischen den Haupt kanälen lässt sieh infolge der Labyrinthwir- kung der Blechstreifen eine hervorragend gute Abdichtung auch bei grossen Dritekunterschie- den zwischen den beiden die verschiedenen Wärmeträger führenden Ilauptkanälen errei chen.
In den Fig. 7 und 8 sind zwei ineinandergesteckte Schraubenfedern 1 und 2 von verschiedenem Durchmesser gezeigt, die gleichfalls zum Auf bau des endlosen Wärmetr ansportorgans ver wendet werden können.
Regenerative heat exchanger. Regenerative heat exchangers are known which have separate channels for the heat-emitting and the heat-absorbing medium. The subject of the invention is a regenerative heat exchanger of this type, the special feature of which is that a revolving, endless organ, which is composed of individual springs, is provided for heat transfer.
Helical springs made of round or profiled wire can be used to build up the endless heat transfer system, which can be wound or pressed flat in a cylindrical or flat or truncated cone shape. Several helical springs with c-cr: 5h the large diameter can also be used one inside the other.
The springs can run in the form of an endless coil spring band over rollers or in a serpentine fashion around a large number of rollers, alternating in several passes, through the channel of the heat-emitting and then the heat-absorbing medium, the direction of flow of the heat being the carrier in the two separate channels expediently runs opposite to the general direction of movement of the endless organ.
When rotating the spring composed of endless helical organ around the rollers takes place as a result. the elastic deformation by briefly spreading and compressing the spring coils, a continuous self-cleaning takes place.
With reference to the drawing, various embodiments of regenerative heat exchangers according to the invention are dene shows ge. In the embodiment of Figure 1, the heat exchanger is formed by an endless member 3, which consists of juxtaposed, endless helical springs, which drive belt-like rotate around rollers 4 and even form the wärmeför-reducing organ.
Here, several superimposed layers of helical springs can be used, which are separated from one another by transverse springs and / or spacer plates and likewise revolve around rollers like a drive belt. By inserting sheet metal strips into the turns of the revolving, endless helical springs, perpendicular to their direction of movement, a gas flow within the organ in or against its direction of movement and thus a mixture of the two heat carriers, for example flue gas and air, be prevented.
A particularly favorable utilization of the total temperature gradient between the heat-supplying and heat-absorbing medium can be achieved in that the endless organ 5 according to FIG. 2 running in a serpentine shape around numerous rollers, initially in several moves channel I of the heat-emitting medium, for example a rough gas channel, and then in the same way the channel II of the heat-absorbing medium, for. B.
Air, runs through it, the direction of flow of the heat carrier (flue gas or air) indicated by arrows A, B running in the opposite direction to the general direction of movement of the heat-promoting organ 5 in the two separate channels.
Despite multiple passages through the two channels I, 1I embracing the different heat carriers, the endless organ 5 requires only two openings here, as in the simple loop guide according to FIG. 1, for example slots 7 to pass from one channel to the other and again back to the former.
While in the aforementioned construction type the endless organ mainly consists of endless coil springs arranged next to one another in its direction of movement and optionally also transversely to this on arranged springs, it consists of Fig. 3 and -1 from coil springs that are wound in different directions are and the coil spacing has at least spring wire size
Here, a spring 9 with right-hand winding is alternately placed in a parallel to it lying spring 10 with left-hand winding up to the überehneidtmg of the next to each other winding parts in pushing and through the thus formed over cutting cavities each a straight wire 11 is inserted, which like the bolt one Gallic chain that connects the coils of the spring.
Instead of an inserted wire, tubular pieces or helical springs with a smaller diameter can also be lined up on a wire for the same purpose. narrower or greater winding distance than the main springs of the organ, furthermore sheet metal strips or the like can be used.
If such springs are arranged obliquely to the direction of movement for the construction of the endless organ, then when such an organ rotates over the rollers, the spring windings are noticeably spread and compressed and thus the organ is self-cleaning. The spreading and pressing together of the spring coils will be more pronounced, the smaller the angle between the inclined springs and the direction of movement of the endless organ is chosen.
Fig.5 shows an endless organ similar to Fig. 3, which is not composed of cylindrical, but flat coiled or pressed coil springs ..
In the same way as by inserting strips of lead into the turns of the endless coil springs arranged in the direction of movement of the organ, even with endless organs that are built up from individual springs running transversely to the movement direction of the organ, a C;
as flow within the organ at its transition from one channel to the other prevented = ground. For this purpose, strips of lead of the same height as the actual spring diameter can be placed inside the springs in the direction of the main axis,
that the surfaces of the sheet metal strips run perpendicular to the direction of movement of the endless organ. If the sheet metal 12 according to FIG. 6 has the height of the outer spring diameter and notches 13 matched to the spring coils or a slightly larger height and bores of the diameter of the spring wire, they can be screwed into the springs like a thread.
When pulling one through this way with. Endless organ provided with sheet metal strips from one channel to the other through slots precisely matched to the thickness of the organ or through the thickness of the organ corresponding flat connecting channels between the main channels, as a result of the labyrinth effect of the sheet metal strips, an excellent seal even with large third-party differences between the two main channels leading to the various heat carriers.
In Figs. 7 and 8 two nested coil springs 1 and 2 of different diameters are shown, which can also be used ver to the construction of the endless heat transfer organs.