DE1124528B

DE1124528B - Regenerativ-Waermeaustauscher, bei dem eine Kette aus Speicherelementen zwei parallele Kanaele jeweils mehrmals durchlaeuft

Info

Publication number: DE1124528B
Application number: DESCH24787A
Authority: DE
Inventors: Emil Graf; Jakob Hebel; Hermann Kallenbach
Original assignee: Benno Schilde Maschinenbau AG
Current assignee: Benno Schilde Maschinenbau AG
Priority date: 1958-09-27
Filing date: 1958-09-27
Publication date: 1962-03-01

Description

Regenerativ-Wärineaustauscher, bei dem eine Kette aus Speicherelementen zwei parallele Kanäle jeweils mehrmals durchläuft Die Erfindung betrifft einen Regenerativ-Wärmeaustauscher, bei dem eine endlose Kette aus Speicherelementen zwei parallel angeordnete, durch schachtähnlich ausgebildete öffnungen verbundene Kanäle, in denen die wärmetauschenden Medien entgegengesetzt strömen, jeweils mehrmals nacheinander durchläuft.
Es ist ein Wärmeaustauscher. bekannt, bei dem die Speicherelemente aus zylindrischen oder flachgewickelten Schraubenfedern bestehen und zu einer endlosen Kette oder, treffender, zu einem endlosen Band ineinandergeschraubt oder auf andere Art verbunden sind. Dieses Federband ist über Walzen geführt, die innerhalb der Kanalquerschnitte liegen; sie engen diesenQuerschnitt einundbilden außerdem einen unerwünschten, weil zwecklosen Wärmespeicher.
Ferner ist ein Kaminvorwärmer bekannt, bei dem die Speicherelemente aus zu einer Kette hintereinandergereihten Paketen von dünnen, in Abstand voneinander gehaltenen Blechscheiben bestehen. Die Verbindung der einzelnen Pakete miteinander geschieht durch Gelenkbolzen. Abgesehen davon, daß der Wärmeaustausch hier zwischen einem strömenden Gas (Rauchgas) und einer nur schwach strömenden Flüssigkeit (Kesselwasser) erfolgt, also andere Voraussetzungen vorliegen, bewegt sich die Kette auch nicht in der Hauptsache quer zur Richtung der Gasströmung, sondern in dieser Richtung. Das ist nur möglich, weil der Rauchgaskanal haarnadelförmig gekrümmt ist.
Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß bei einem Regenerativ-Wärmeaustauscher der an erster Stelle beschriebenen Gattung jedes Speicherelement in an und für sich bekannter Weise aus einem Paket von dünnen, durch eingedrückte Sicken in Ab- stand voneinander gehaltenen Blechscheiben besteht und daß diese Speicherelemente zwischen zwei endlosen, außerhalb der Kanalquerschnitte geführten Zugmitteln angeordnet sind, wobei die Zahl der Durchläufe der Kette durch die Kanäle deren Querschnitt annähernd umgekehrt proportional ist.
Das hat verschiedene Vorteile: Erstens liegen die Zugmittel, zwischen denen die nicht unmittelbar miteinander verbundenen Speicherelemente angeordnet sind, und auch die Umlenkräder oder -rollen für die Zugmittel, nämlich zwei endlose Ketten, nicht innerhalb der Kanalquerschnitte - sie stören also weder die Strömung der beiden Medien noch bilden sie überflüssige Wärmespeicher -, zweitens ist die Beziehung zwischen der Zahl der Durchläufe der Kette durch die Kanäle und deren Querschnitt ein wesentlicher Faktor, denn auf diese Weise erreicht man, auch bei unterschiedlichen Kanalquerschnitten, daß die Zeiten für Wärmeaufnahme und Wärmeabgabe praktisch gleich sind, drittens können die Speicherelemente leichter gehalten werden als bei der bekannten Ausführung, bei der sie durch Gelenkbolzen unmittelbar miteinander verbunden sind und demzufolge den vollen Zug aufnehmen müssen, und viertens sind die Speicherelemente einzeln leicht auswechselbar, ohne daß die Zugmittel gelöst werden zu brauchen.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung sollen die Sicken quer zur Bewegungsrichtung der Speicherelemente angeordnet sein, damit einerseits die beiden Medien ungehindert die Speicherelemente durchströmen können und andererseits beim Übergang der Speicherelemente vom einen in den anderen Kanal ein Austausch der beiden Medien durch die schachtähnlich ausgebildeten öffnungen zwischen den Kanälen weitgehend unterbunden wird. Auch die Speicherelemente des bekannten Kaminvorwärmers weisen Sicken oder Rippen auf, aber diese erstrecken sich in der Bewegungsrichtung der Speicherelemente.
Schließlich ist es noch vorteilhaft, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wenigstens in einen der Verbindungsschächte quer zur Bewegungsrichtung der Speicherelernente und parallel zu deren Blechscheiben vorzugsweise angewärmte Frischluft einblasbar ist. Dadurch wird ebenfalls ein Austausch der Medien verhindert, außerdem aber für eine laufende Reinigung der Speicherelemente gesorgt. Die Frisch-luft kann dem frischluftführenden Kanal entnommen werden.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch einen Wärmeaustauscher nach der Erfindung, Fig. 2 gleichfalls einen Längsschnitt in verkleinertem Maßstab bei unterschiedlichen Kanalquerschnitten, Fig. 3 einen abgebrochenen Schnitt durch eine der schachtähnlichen öffnungen zwischen den Kanälen und Fig. 4 schematisch den Aufbau eines Speicherelementes.
Es sei angeommen, das Frischluft in Richtung 6 durch den Kanal 4 und Abgase in Richtung 7 durch den Kanal 5 strömen. Beide Kanäle sind durch schachtartige öffnungen 11 und 12 miteinander verbunden, deren Querschnitt jeweils nur wenig größer als der Querschnitt eines aus Blechscheiben 9 gebildeten Speicherelementes 3 der Kette 1 ist. Diese Speicherelemente sind mittelbar untereinander durch beidseitig angeordnete Zugmittel 2, beispielsweise zwei endlose Ketten, verbunden und durchqueren, wie Fig. 1 erkennen läßt, beide Kanäle 4 und 5 jeweils sechsmal mit wechselnder Richtung, wobei die allgemeine Umlaufrichtung 10 der Kette 1 den Strömungsrichtungen 6 und 7 der Medien entgegengesetzt ist.
Bei Kanälen 4 und 5 mit unterschiedlichem Querschnitt, wie in Fig. 2 dargestellt, durchquert die aus den Speicherelementen bestehende Kette den Kanal mit kleinerem Querschnitt viermal, den Kanal mit größerem Querschnitt nur zweimal, d. h., die Zahl der Durchquerungen steht im umgekehrten Verhältnis zu den Kanalquerschnitten, so daß praktisch die Verweildauer der Speicherelemente in beiden Kanälen die gleiche ist.
Quer durch die Verbindungsschächte 11 und 12 kann Frischluft 13 geblasen werden. Diese Frischluft, die beispielsweise aus dem frischluftführenden Kanal 4 entnommen ist, tritt durch eine Öffnung in einer besonderen Vorkammer in den Verbindungsschacht 11 oder/und 12 ein und wird durch eine gegenüberliegende Öffnung abgeführt.
Wie Fig. 3 erkennen läßt, ist die Form der Blechscheibe 9 etwa sechseckig mit abgerundeten Stoßkanten zwischen zwei Paketen. Infolge der quer zur Bewegungsrichtung der Pakete oder Speicherelemente angeordneten Sicken 8 ist ein Übertritt der beiden Medien von dem einen Kanal zu dem anderen durch die Verbindungsschächte praktisch ausgeschlossen. Die-Abdichtung wird noch wirksam unterstützt durch die angedeuteten. Wirbel zwischen den Blechscheiben 9, die, wie auch in Fig. 4 angedeutet, durch Bolzen 14 zusammengehalten und durch die erwähnten Sicken in Abstand voneinander gehalten werden. Selbstverständlich kann für die Pakete bzw. die Blechscheiben auch eine andere Form gewählt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Regenerativ-Wärmeaustauscher, bei dem eine endlose Kette aus Speicherelementen zwei parallel angeordnete, durch schachtähnlich ausgebildete öffnungen verbundene Kanäle, in denen die wärmetauschenden. Medien entgegengesetzt strömen ' jeweils mehrmals nacheinander durchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Speicherelement (3) in an und für sich bekannter Weise aus einem Paket von dünnen, durch eingedrückte Sicken (8) in Abstand voneinander gehaltenen Blechscheiben (9) besteht und daß diese Speicherelemente (3) zwischen zwei endlosen, außerhalb der Kanalquerschnitte geführten Zugmitteln (2) angeordnet sind, wobei die Zahl der Durchläufe der Kette durch die Kanäle (4, 5) deren Querschnitt annähernd umgekehrt proportional ist.
2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken (8) quer zur Bewegungsrichtung (10) der Speicherelemente (3) angeordnet sind. 3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens in einen der Verbindungsschächte (11 bzw. 12) quer zur Bewegungsrichtung (10) der Speicherelemente (3) und parallel zu deren Blechscheiben (9) vorzugsweise angewärrnte Frischluft (13) einblasbar ist.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1062 263; österreichische Patentschrift Nr. 89 244; USA.-Patentschrift Nr. 2 740 615.