CH655171A5 - HEAT EXCHANGER DEVICE. - Google Patents

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CH655171A5
CH655171A5 CH658781A CH658781A CH655171A5 CH 655171 A5 CH655171 A5 CH 655171A5 CH 658781 A CH658781 A CH 658781A CH 658781 A CH658781 A CH 658781A CH 655171 A5 CH655171 A5 CH 655171A5
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CH
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heat exchanger
wall
blocks
combustion chamber
areas
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Application number
CH658781A
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Inventor
Edward H Benedick
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Regenerative Environ Equip
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/04Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of ceramic; of concrete; of natural stone
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/061Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
    • F23G7/065Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel
    • F23G7/066Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel preheating the waste gas by the heat of the combustion, e.g. recuperation type incinerator
    • F23G7/068Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel preheating the waste gas by the heat of the combustion, e.g. recuperation type incinerator using regenerative heat recovery means

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärmetauschervorrichtung an einer nach dem thermischen Regenerativverfahren arbeitenden Einrichtung mit einer zentral angeordneten Brennkammer, einer Anzahl aussen an die Brennkammer angebauten Wärmetauscherabschnitten, und mit den Wärmetauscherabschnitten gekoppelten Einrichtungen zur Zuführung von ungereinigten und Ableitungen von gereinigten Gasen zu bzw. von den Wärmetauscherabschnitten. The invention relates to a heat exchanger device on a device operating according to the thermal regenerative method with a centrally arranged combustion chamber, a number of heat exchanger sections attached to the outside of the combustion chamber, and devices coupled to the heat exchanger sections for supplying unpurified and discharged cleaned gases to and from the Heat exchanger sections.

In der letzten Zeit ergaben sich mit dem Anstieg der Energiekosten zunehmend Forderungen nach Vorrichtungen, die Wärme einsparen und damit Brennstoffkosten verringern können. Eine derartige Vorrichtung, die besonders in nach dem thermischen Regenerativverfahren arbeitenden Einrichtungen für den Umweltschutz verwendbar ist, ist in der US-PS 3 895 918 beschrieben. Bei dieser Einrichtung ist eine in der Mitte angeordnete Brenn- oder Veraschungskammer vorgesehen, die von einer Anzahl unter gleichen Winkelab-s ständen daran angebauten Wärmetauscherabschnitten umgeben ist. Diese Wärmetauscherabschnitte stehen mit der Brennkammer und einer äusseren Zuführung von verunreinigten, beispielsweise schädlichen Ausströmungen von Industrieverfahren in Verbindung. Die Ausströmungen werden io unter Verwendung von automatischen Drosselklappen während eines vorgegebenen Betriebszyklus vorgegebenen Wärmetauscherabschnitten zugeführt. In jedem Wärmetauscherabschnitt befindet sich ein Wärmetauscherbett, das aus einer Anzahl von keramischen Wärmetauscherelementen besteht, 15 die nach aussen hin durch eine perforierte Stahlwand und nach innen hin (der Brennkammer am nächsten) durch eine weitere perforierte oder mit Jalousieschlitzen versehene Metallwand festgehalten werden. Weil eine grosse Anzahl von Wärmetauscherelementen in den Raum zwischen diesen 20 beiden Haltewänden festgehalten wird, ergibt sich ein grosser seitlicher Schub, der durch das Gewicht dieser Wärmetauscherelemente hervorgerufen wird. In recent times, with the rise in energy costs, there has been an increasing demand for devices that can save heat and thus reduce fuel costs. Such a device, which is particularly useful in environmental regeneration facilities, is described in US Pat. No. 3,895,918. In this device, a combustion or ashing chamber arranged in the middle is provided, which is surrounded by a number of heat exchanger sections attached to it at equal angular distances. These heat exchanger sections are connected to the combustion chamber and to an external supply of contaminated, for example harmful, outflows from industrial processes. The outflows are normally supplied to predetermined heat exchanger sections using automatic throttle valves during a given operating cycle. In each heat exchanger section there is a heat exchanger bed, which consists of a number of ceramic heat exchanger elements 15, which are held on the outside by a perforated steel wall and on the inside (closest to the combustion chamber) by a further perforated or louvered metal wall. Because a large number of heat exchanger elements are held in the space between these 20 two retaining walls, there is a large lateral thrust which is caused by the weight of these heat exchanger elements.

Wenn die Ausströmungen während eines Verarbeitungszyklus durch einen vorgegebenen Wärmetauscherabschnitt 25 oder vorgegebene Wärmetauscherabschnitte geleitet werden, wird die Temperatur dieser Ausströmungen durch die in den keramischen Elementen des Wärmetauscherabschnittes enthaltene Restwärme erhöht, die von diesen Elementen in einem vorhergehenden Zyklus aufgenommen wurde, wenn in 30 der Brennkammer gereinigtes Gas durch diesen Wärmetauscherabschnitt zu einem Auslass hin hindurchgeleitet wurde. Nach der Vorwärmung in diesem Wärmetauscherabschnitt treten die ankommenden Ausströmungen in die Brennkammer ein, in der die schädlichen Bestandteile oxidiert 35 werden. Die gereinigte Ausströmung wird dann aus der Brennkammer heraus durch andere Wärmetauscherabschnitte in den Auslasskreis geleitet, von dem aus sie in die Umgebungsatmosphäre verteilt wird. If the outflows are passed through a predetermined heat exchanger section 25 or heat exchanger sections during a processing cycle, the temperature of these outflows is increased by the residual heat contained in the ceramic elements of the heat exchanger section, which heat was absorbed by these elements in a previous cycle when in the combustion chamber cleaned gas was passed through this heat exchanger section to an outlet. After preheating in this heat exchanger section, the incoming outflows enter the combustion chamber, in which the harmful constituents are oxidized. The cleaned outflow is then passed out of the combustion chamber through other heat exchanger sections into the outlet circuit, from where it is distributed into the ambient atmosphere.

Bei derartigen nach dem Wärmeregenerationsverfahren 40 arbeitenden Anordnungen erforderte der erhebliche seitliche Schub der keramischen Wärmetauscherelemente in vielen Fällen die Verwendung von Stahl-Zugankern, die sich in Horizontalrichtung zwischen der vorderen Haltewand («heisse Stirnfläche») und der hinteren Haltewand («kalte 45 Stirnfläche») erstrecken. Diese Zuganker verhinderten weiterhin ein Durchbiegen oder eine Auslenkung der heissen Stirnfläche aufgrund der Wärme. An den Enden dieser Zuganker wurden spezielle Tellerfedern und Muttern verwendet, um die Spannung der Zuganker einzustellen. Speso zielle horizontale Bolzen wurden weiterhin in den Seitenkanten der vorderen Haltewand zur Vergrösserung der strukturellen Festigkeit angeordnet. Bei Verbrennungstemperaturen von bis zu ungefähr 640 bis 860°C bestand die heisse Stirnfläche in vielen Fällen aus sehr aufwendigem Material, 55 wie beispielsweise einem Stahl mit hohem Nickel-Chrom-Gehalt mit geringem Ausdehnungskoeffizienten. Für den Betrieb der Brennkammer bei noch höheren Temperaturen, beispielsweise im Bereich von 860 bis 1000°C, würde die Verwendung einer beträchtlich grösseren Menge dieses aufwen-oo digen Stahlmaterials erforderlich sein. In such arrangements operating according to the heat regeneration method 40, the considerable lateral thrust of the ceramic heat exchanger elements in many cases required the use of steel tie rods, which lie horizontally between the front holding wall (“hot end face”) and the rear holding wall (“cold 45 end face”) ) extend. These tie rods also prevented the hot face from deflecting or deflecting due to the heat. Special disc springs and nuts were used at the ends of these tie rods to adjust the tension of the tie rods. Special horizontal bolts were also arranged in the side edges of the front retaining wall in order to increase the structural strength. At combustion temperatures of up to approximately 640 to 860 ° C, the hot end face was in many cases made of very complex material, 55 such as a steel with a high nickel-chromium content with a low coefficient of expansion. For the operation of the combustion chamber at even higher temperatures, for example in the range of 860 to 1000 ° C, the use of a considerably larger amount of this elaborate steel material would be necessary.

Weiterhin war die vordere Haltewand in üblichen Vorrichtungen häufig dem Angriff von korrodierenden oder anderen chemisch zerstörenden Wirkungen von manchen Bestandteilen der Ausströmungen ausgesetzt, was zu einer verkürzten 65 Lebensdauer derartiger Metallwände führt. Vordere Haltewände aus Metall wiesen weiterhin keine wesentlichen Wärmetauschereigenschaften auf. Furthermore, in conventional devices, the front retaining wall was often exposed to the attack of corrosive or other chemically destructive effects of some components of the outflows, which leads to a shortened service life of such metal walls. Front metal retaining walls continued to have no significant heat exchange properties.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wärme The invention has for its object a heat

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tauschervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Wandung bei geringeren Herstellungs- und Unterhaltskosten eine höhere Temperaturbeständigkeit als in bekannten Wärmetauschervorrichtungen verwendeten Wandungen aufweist und die auch eine grössere Widerstandsfähigkeit gegenüber chemischen Angriffen aufweist und gleichzeitig eine bessere Wärmetauscherwirkung ergibt, als übliche metallische Haltewände zeigen. To create exchange device of the type mentioned, the wall with lower manufacturing and maintenance costs has a higher temperature resistance than walls used in known heat exchanger devices and which also has a greater resistance to chemical attack and at the same time results in a better heat exchanger effect than conventional metal retaining walls.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Wärmetauschervorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäss gelöst durch eine die Brennkammer umgebende Wandung aus einer Anzahl feuerfester Blöcke, welche Wandung abwechslungsweise erste Bereiche mit perforierten Blöcken und zweite Bereiche mit nicht perforierten Blöcken aufweist, wobei jeder Wärmetauscherabschnitt ein Wandelement aufweist, das zusammen mit einem der ersten Bereiche ein Wärmetauscherelemente enhaltendes Wärmetauscherbett teilweise begrenzt, und ferner das Wandelement mit Mitteln versehen ist, die eine Gasströmung quer durch die Wärmetauscherelemente zu oder von der Brennkammer ermöglichen. Starting from a heat exchanger device of the type mentioned at the outset, this object is achieved according to the invention by a wall surrounding the combustion chamber consisting of a number of refractory blocks, which wall alternately has first areas with perforated blocks and second areas with non-perforated blocks, each heat exchanger section having a wall element which together with one of the first regions, a heat exchanger bed containing heat exchanger elements is partially limited, and further the wall element is provided with means which enable gas flow across the heat exchanger elements to or from the combustion chamber.

Durch die Anordnung einer die Brennkammer umgebenden Wandung aus feuerfesten Blöcken ergibt sich ein Aufbau, der eine höhere Temperaturbeständigkeit als übliche in Wärmetauschervorrichtungen verwendete Wände aufweist und weniger aufwendig in der Herstellung und Wartung ist. Gleichzeitig weist diese Wandung eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber chemischen Angriffen auf, und sie ergibt grössere Wärmetauscherwirkungen als übliche Metall-Haltewände. Zusätzlich ergibt sich eine grössere Festigkeit für die gesamte Wandung der Wärmetauschervorrichtung als übliche Metall-Beton-Konstruktionen. The arrangement of a wall made of refractory blocks surrounding the combustion chamber results in a structure which has a higher temperature resistance than conventional walls used in heat exchanger devices and is less complex to manufacture and maintain. At the same time, this wall has a higher resistance to chemical attacks and it has greater heat exchange effects than conventional metal retaining walls. In addition, there is greater strength for the entire wall of the heat exchanger device than conventional metal-concrete structures.

Die Wandung der Brennkammer weist vorteilhaft zumindest einen Bereich auf, der aus einer Vielzahl von feuerfesten Blöcken besteht, die von einer Vielzahl von vorzugsweise allgemein horizontalen Kanälen durchsetzt sind. Die Blöcke sind zweckmässig in aneinander angrenzender Weise in einer allgemein horizontalen kreisringförmigen Anordnung vor den Wärmetauscherelementen angeordnet. Die perforierten Blöcke sind dabei abwechselnd mit nicht-perforierten Blöcken oder Ziegeln angeordnet, um eine einstückige kreisförmige feuerfeste Baugruppe zu bilden. The wall of the combustion chamber advantageously has at least one area which consists of a large number of refractory blocks which are penetrated by a large number of preferably generally horizontal channels. The blocks are expediently arranged in an adjacent manner in a generally horizontal annular arrangement in front of the heat exchanger elements. The perforated blocks are alternated with non-perforated blocks or bricks to form a one-piece circular refractory assembly.

Schachbrettartige feuerfeste Wände wurden zwar bereits zur Erzielung von Wärmetauschereigenschaften verwendet, doch sind sie im allgemeinen so konstruiert, dass sie nicht in der Lage sind, beträchtlichen Lasten zu widerstehen. In der US-PS 2 125 193 sind zwar feuerfeste Blöcke mit Nuten an einer Seite gezeigt, die mit den Nuten benachbarter Blöcke so angeordnet sind, dass eine axiale Öffnung gebildet wird, die eine Sauerstoffströmung durch diese Öffnungen ermöglicht. Diese US-PS ergibt jedoch keinen Hinweis auf die Ausbildung einer kreisringförmigen Wand, die aus einer Anzahl von feuerfesten Blöcken besteht, die axiale durchgehende Kanäle aufweisen. Eine derartig gekrümmte Wand dient bei der erfindungsgemässen Wärmetauschervorrichtung als zusätzliche Wärmetauscheranordnung, die in wirtschaftlicherer Weise höheren Brenntemperaturen und chemischen Angriffen widerstehen kann und gleichzeitig seitliche Druckkräfte aufnehmen kann. Checkerboard fireproof walls have been used to provide heat exchange properties, but are generally designed to be unable to withstand significant loads. In US Pat. No. 2,125,193, refractory blocks with grooves on one side are shown, which are arranged with the grooves of adjacent blocks in such a way that an axial opening is formed which allows oxygen to flow through these openings. However, this US-PS gives no indication of the formation of an annular wall consisting of a number of refractory blocks which have axially continuous channels. In the heat exchanger device according to the invention, such a curved wall serves as an additional heat exchanger arrangement which can withstand higher firing temperatures and chemical attacks in a more economical manner and can simultaneously absorb lateral pressure forces.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing.

In der Zeichnung zeigen: The drawing shows:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine nach dem thermischen Regenerativverfahren arbeitende Einrichtung mit Wärmetauschervorrichtungen nach der Erfindung, 1 is a schematic plan view of a device with the heat exchanger devices according to the invention, which works according to the thermal regenerative process,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Brennkammerwandung der Einrichtung, 2 is a perspective view of part of the combustion chamber wall of the device,

Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch die Wandung der Fig. 3 shows a horizontal section through the wall of the

Brennkammer und einen Wärmetauscherabschnitt nach Fig. 2 und Combustion chamber and a heat exchanger section according to Fig. 2 and

Fig. 4 eine Seitenansicht entlang der Linie 4-4 nach Fig. 3. 4 is a side view along line 4-4 of FIG. 3rd

s In Fig. 1 ist eine nach dem thermischen Regenerativreinigungsverfahren für Gase und Dämpfe arbeitende Einrichtung allgemein mit 10 bezeichnet. Diese Vorrichtung schliesst eine in der Mitte angeordnete Brennkammer 11 ein, in die Brenner 21 vorspringen. Um die Kammer 11 herum ist unter io gleichen Abständen eine Vielzahl von Wärmetauscherabschnitten 12 angeordnet, die jeweils eine perforierte äussere Haltewand 23 und von dieser aus nach innen ein Wärmetauscherbett 13 einschliessen, in dem eine grosse Anzahl von feuerfesten Wärmetauscherelementen 24 angeordnet ist. ls Industrielle Ausströmungen werden über einen Einlasskanal 17 einem allgemein kreisringförmigen Einlassring 15 zugeführt, der über einen Speisekanal 9 (Fig. 2) mit den Räumen 20 ausserhalb der äusseren Haltewand 23 verbunden ist. Ein Einlassventil 14 ist in jedem Speisekanal 9 angeordnet, um 20 Betriebszyklus-Änderungen zu ermöglichen. Ein weiterer Kanal 26 mit einem Ventil 26a tritt in den Raum 20 durch eine obere Wand 25 ein, die jeden Wärmetauscherabschnitt abdeckt, so dass das Einführen eines «Reinigungs»-Gases möglich ist, wenn dies erwünscht ist. Weiterhin ist an jedem 25 Wärmetauscherabschnitt 12 ein Auslasskanal 8 mit einem darin angeordneten Auslassventil 19 angeordnet. Die Auslasskanäle 8 stehen mit den Räumen 20 und mit einem kreisringförmigen Auslassring 15 in Verbindung, mit dem ein Auslasskanal 18 gekoppelt ist. Der Auslasskanal 18 kann mit 30 einem Auslassgebläse und einem Kamin verbunden sein. 1 In FIG. 1, a device operating according to the thermal regenerative cleaning process for gases and vapors is generally designated 10. This device includes a combustion chamber 11 arranged in the middle, into which burners 21 project. A plurality of heat exchanger sections 12 are arranged around the chamber 11 at equal intervals, each including a perforated outer holding wall 23 and from this inside a heat exchanger bed 13 in which a large number of refractory heat exchanger elements 24 are arranged. Industrial outflows are fed via an inlet duct 17 to a generally circular inlet ring 15, which is connected via a feed duct 9 (FIG. 2) to the spaces 20 outside the outer holding wall 23. An inlet valve 14 is arranged in each feed channel 9 to allow 20 operating cycle changes. Another channel 26 with a valve 26a enters space 20 through an upper wall 25 covering each heat exchanger section so that the introduction of a "cleaning" gas is possible if desired. Furthermore, an outlet channel 8 with an outlet valve 19 arranged therein is arranged on each heat exchanger section 12. The outlet channels 8 are connected to the spaces 20 and to an annular outlet ring 15, to which an outlet channel 18 is coupled. The outlet duct 18 can be connected to an outlet fan and a chimney.

Wie dies in den Fig. 2 und 3 zu erkennen ist, werden die Wärmetauscherelemente 24 nach aussen hin durch eine perforierte Metallplatte oder Wand 23 und in Richtung auf die Brennkammer durch eine kreisringförmige Brennkammer-35 wandung festgehalten, die allgemein mit der Bezugsziffer 27 (Fig. 2) bezeichnet ist. Die Wandung 27 weist eine Vielzahl von Bereichen auf, die perforierte feuerfeste Ziegel 28 bzw. Blöcke einschliessen, die in gekrümmten Reihen gemäss den Fig. 2 und 3 verlegt sind. Diese gekrümmten Wandungen 27 40 sind zwischen anderen gekrümmten kreisförmigen Wandteilen 27b angeordnet, die aus Anordnungen von nicht-perforierten Ziegeln 30 bestehen, um eine durchgehende gekrümmte (zylindrische) Auskleidung für die Brennkammer 11 zu bilden. As can be seen in FIGS. 2 and 3, the heat exchanger elements 24 are held outwards by a perforated metal plate or wall 23 and in the direction of the combustion chamber by an annular combustion chamber wall, which is generally designated by the reference number 27 (FIG 2) is designated. The wall 27 has a multiplicity of regions which include perforated refractory bricks 28 or blocks which are laid in curved rows according to FIGS. 2 and 3. These curved walls 27 40 are arranged between other curved circular wall parts 27 b, which consist of arrangements of non-perforated bricks 30, in order to form a continuous curved (cylindrical) lining for the combustion chamber 11.

45 Hinter den nicht-perforierten Ziegeln 30,31 und 32 befindet sich eine äussere Wand 34, die beispielsweise aus einem unter der Handelsbezeichnung «Monoblock» erhä-ltichen Isoliermaterial oder aus irgendeinem anderen im Handel erhältlichen Hochtemperatur-Isoliermaterial besteht, 50 das von einem Typ mit entweder niedriger oder hoher Dichte sein kann. Die feuerfesten Ziegel 30,31 und 32 werden von einem Metallmantel 35 umgeben und gehaltert, der ausserdem jeden Wärmetauscherabschnitt 12 umgibt. 45 Behind the non-perforated bricks 30, 31 and 32 is an outer wall 34, which consists, for example, of an insulating material available under the trade name “monoblock” or of any other high-temperature insulating material commercially available, 50 of one type can be either low or high density. The refractory bricks 30, 31 and 32 are surrounded and held by a metal jacket 35 which also surrounds each heat exchanger section 12.

55 Wie dies am besten aus den Fig. 2,3 und 4 zu erkennen ist, weist jeder feuerfeste Ziegel 28 eine Anzahl von radialen Kanälen bzw. Perforationen 28b auf, die es noch nicht gereinigten Ausströmungen ermöglichen, in die Brennkammer 11 einzutreten oder diese zu verlassen, um verarbeitet bzw. aus-60 gestossen zu werden. Die feuerfesten Ziegel bzw. Blöcke 28 weisen Kanäle bzw. Perforationen 28b auf, die ein Drittel des vertikalen Querschnittes des Blockes umfassen. Es wurde festgestellt, dass dieses Verhältnis es ermöglicht, den thermischen Wirkungsgrad der Gesamtvorrichtung in speziellen es Installationen aufrechtzuerhalten, weil kein unnötig hoher Druckabfall auftritt, während gleichzeitig eine ausreichende Strömung für eine vollständige Reinigung in der Brennkammer ermöglicht wird. Selbstverständlich kann jede 55 As can best be seen from FIGS. 2, 3 and 4, each refractory brick 28 has a number of radial channels or perforations 28 b, which make it possible for uncleaned outflows to enter or close the combustion chamber 11 left to be processed or ejected from-60. The refractory bricks or blocks 28 have channels or perforations 28b which comprise one third of the vertical cross section of the block. It has been found that this ratio makes it possible to maintain the thermal efficiency of the overall device in special installations because no unnecessarily high pressure drop occurs while at the same time allowing sufficient flow for a complete cleaning in the combustion chamber. Of course everyone can

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Installation eigene Forderungen hinsichtlich der Anzahl oder Grösse der Perforationen für den Block ergeben. Installation of own demands regarding the number or size of the perforations for the block result.

Jeder Block 28 weist bei der dargestellten Ausführungsform weiterhin einen vertikalen Wulst 28a auf, der an einer Seite angeordnet ist und der mit einer entsprechenden Nut 28c zusammenpasst, die auf der entgegengesetzten Seite des benachbarten Ziegels angeordnet ist. Jeder Block weist bei der in den Fig. 2,3 und 4 gezeigten Ausführungsform einen horizontalen Querschnitt gemäss Fig. 3 auf, was die Errichtung eines bogenförmigen Wandteils 27a innerhalb jedes Wärmetauscherbettes 13 ermöglicht, so dass die gesamte Wandung 27 eine hohe Verbundfestigkeit aufweist. Die Blöcke 28 befinden sich allgemein vor der Öffnung, die durch die nicht-parallelen Wände jedes Wärmetauscherabschnittes 12 gebildet ist. Nicht-perforierte Ziegel 31 und 32 gemäss Fig. 2 bilden den Übergang zwischen den Blöcken 28 und den Ziegeln 30. In the illustrated embodiment, each block 28 further has a vertical bead 28a which is arranged on one side and which mates with a corresponding groove 28c which is arranged on the opposite side of the adjacent brick. In the embodiment shown in FIGS. 2, 3 and 4, each block has a horizontal cross section according to FIG. 3, which enables the construction of an arcuate wall part 27a within each heat exchanger bed 13, so that the entire wall 27 has a high bond strength. Blocks 28 are generally located in front of the opening formed by the non-parallel walls of each heat exchanger section 12. Non-perforated bricks 31 and 32 according to FIG. 2 form the transition between the blocks 28 and the bricks 30.

Der in den Zeichnungen gezeigte, aus perforierten feuerfesten Blöcken gestaltete Wandteil 27a ermöglicht erhebliche Kosteneinsparungen, verglichen mit einem metallischen Wandteil wie bisher üblich. Die Errichtung eines solchen Wandteils stellt lediglich eine Maureraufgabe dar und erfor-5 dert keine speziellen Stähle, keine speziellen Beilagscheiben, keine speziellen Zuganker, keine speziellen Seitenbolzen und ermöglicht die Einsparung weiterer Geräte- und Zusammenbaukosten. Der Betrieb der Wärmetauschervorrichtung ergibt weiterhin Kosteneinsparungen, weil diese Wärmetau-io schervorrichtung höheren Brennkammer-Temperaturen und deren nachteiligen Wirkungen widerstehen kann, ohne dass es erforderlich ist, sehr aufwendige Spezialstähle zu Hilfe zu nehmen, die andernfalls erforderlich sein würden. Diese Stahlwände sind in jedem Fall gegenüber einem chemischen is Angriff viel stärker empfindlich als feuerfeste Materialien, und sie können nicht die Wärmetauschereigenschaften der Wärmetauschervorrichtung verbessern, wie dies bei den erfindungsgemässen feuerfesten Materialien der Fall ist. The wall part 27a shown in the drawings, made of perforated refractory blocks, enables considerable cost savings compared to a metal wall part as was previously the case. The erection of such a wall part is only a masonry task and does not require any special steels, no special washers, no special tie rods, no special side bolts and enables further equipment and assembly costs to be saved. The operation of the heat exchanger device also results in cost savings because this heat exchanger device can withstand higher combustion chamber temperatures and their adverse effects without the need to use very expensive special steels that would otherwise be required. In any case, these steel walls are much more sensitive to chemical attack than refractory materials, and they cannot improve the heat exchanger properties of the heat exchanger device, as is the case with the refractory materials according to the invention.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (7)

655 171 655 171 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 1. Wärmetauschervorrichtung an einer nach dem thermischen Regenerativverfahren arbeitenden Einrichtung mit einer zentral angeordneten Brennkammer (11), einer Anzahl aussen an die Brennkammer angebauter Wärmetauscherabschnitte (12) und mit den Wärmetauscherabschnitten gekoppelten Einrichtungen (8,9,14-19) zur Zuführung von ungereinigten und Ableitung von gereinigten Gasen zu bzw. von den Wärmetauscherabschnitten, gekennzeichnet durch eine die Brennkammer (11) umgebende Wandung (27) aus einer Anzahl feuerfester Blöcke (28,30,31,32), welche Wandung abwechslungsweise erste Bereiche (27a) mit perforierten Blöcken (28) und zweite Bereiche (27b) mit nicht perforierten Blöcken (30) aufweist, wobei jeder Wärmetauscherabschnitt (12) ein Wandelement (23) aufweist, das zusammen mit einem der ersten Bereiche (27a) ein Wärmetauscherelemente (24) enthaltendes Wärmetauscherbett (13) teilweise begrenzt, und ferner das Wandelement (23) mit Mitteln versehen ist, die eine Gasströmung quer durch die Wärmetauscherelemente (24) zu oder von der Brennkammer (11) ermöglichen. 1. Heat exchanger device on a device operating according to the thermal regenerative process with a centrally arranged combustion chamber (11), a number of heat exchanger sections (12) attached to the outside of the combustion chamber and devices (8, 9, 14-19) coupled to the heat exchanger sections for the supply of unpurified and discharge of cleaned gases to and from the heat exchanger sections, characterized by a wall (27) surrounding the combustion chamber (11) from a number of refractory blocks (28, 30, 31, 32), which wall alternately perforates first areas (27a) Blocks (28) and second areas (27b) with non-perforated blocks (30), each heat exchanger section (12) having a wall element (23), which together with one of the first areas (27a) contains a heat exchanger element (24) containing heat exchanger elements (24) 13) partially limited, and further the wall element (23) is provided with means which a gas flow across the heat Auscherelemente (24) to or from the combustion chamber (11) allow. 2. Wärmetauschervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (27) im wesentlichen kreisringförmig ist und dass die Blöcke (28) in den ersten Bereichen (27a) in horizontalen Reihen dicht zueinander verlegt sind. 2. Heat exchanger device according to claim 1, characterized in that the wall (27) is substantially annular and that the blocks (28) in the first areas (27a) are laid close to each other in horizontal rows. 3. Wärmetauschervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforation der Blöcke (28) in den ersten Bereichen durch eine Anzahl Kanäle gebildet sind, die sich von der Vorderseite zur Rückseite jedes Blockes (28) erstrecken. 3. Heat exchanger device according to claim 1 or 2, characterized in that the perforation of the blocks (28) in the first regions are formed by a number of channels which extend from the front to the rear of each block (28). 4. Wärmetauschervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle jedes perforierten Blockes (28) 30 bis 40% von dessen Volumen bilden. 4. Heat exchanger device according to claim 3, characterized in that the channels of each perforated block (28) form 30 to 40% of its volume. 5. Wärmetauschervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Block (28) in den ersten Bereichen einen Wulst (28a) auf einer Seite und eine Nut (28c) auf der anderen Seite aufweist, so dass benachbarte Blöcke (28) ineinandergreifen. 5. Heat exchanger device according to one of the preceding claims, characterized in that each block (28) in the first areas has a bead (28a) on one side and a groove (28c) on the other side, so that adjacent blocks (28) interlock . 6. Wärmetauschervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisringförmige Wandung (27) eine im wesentlichen gleichmässige Stärke aufweist, dass die Stärke der Wandung (27) in den ersten Bereichen (27a) durch die bezügliche Abmessung eines einzigen Blocks (28) und dass die Stärke der Wandung (27) in den zweiten Bereichen durch mindestens zwei horizontal gegeneinander versetzte, jedoch aneinanderstossende horizontale Reihen von feuerfesten Blöcken gebildet ist. 6. Heat exchanger device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the annular wall (27) has a substantially uniform thickness, that the thickness of the wall (27) in the first regions (27a) by the relative dimension of a single block (28) and that the thickness of the wall (27) in the second areas is formed by at least two horizontal rows of refractory blocks which are offset but butt against one another. 7. Wärmetauschervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aus-senseite der Wärmetauscherabschnitte (12) von einem Metallmantel (35) umgeben ist. 7. Heat exchanger device according to one of the preceding claims, characterized in that the outer side of the heat exchanger sections (12) is surrounded by a metal jacket (35).
CH658781A 1980-10-14 1981-10-14 HEAT EXCHANGER DEVICE. CH655171A5 (en)

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