DE2116988B2 - Waermeaustauscher - Google Patents
WaermeaustauscherInfo
- Publication number
- DE2116988B2 DE2116988B2 DE19712116988 DE2116988A DE2116988B2 DE 2116988 B2 DE2116988 B2 DE 2116988B2 DE 19712116988 DE19712116988 DE 19712116988 DE 2116988 A DE2116988 A DE 2116988A DE 2116988 B2 DE2116988 B2 DE 2116988B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pipe
- basin
- heat exchanger
- exhaust gas
- wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L15/00—Heating of air supplied for combustion
- F23L15/04—Arrangements of recuperators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F23M20/00—Details of combustion chambers, not otherwise provided for, e.g. means for storing heat from flames
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S165/00—Heat exchange
- Y10S165/051—Heat exchange having expansion and contraction relieving or absorbing means
- Y10S165/052—Heat exchange having expansion and contraction relieving or absorbing means for cylindrical heat exchanger
- Y10S165/06—Expandable casing for cylindrical heat exchanger
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher mit einem von heißem Abgas durchströmten, vertikalen,
oben offenen Rohr, in das von unten ein thermisch isolierter Zufuhrstutzen für das Abgas hineinragt, mit
einem das Rohr konzentrisch umgebenden äußeren Mantel, der mit dem Rohr einen oben geschlossenen
ringförmigen Durchströmraum für aufzuheizende Luft bildet, im oberen Teil einen Luftzuström- und im
unteren Teil einen Luftabströmanschlvjß aufweist und mit einer Dichtung am unteren Rohrende.
Bei einem bekannten Wärmeaustauscher der gattungsgemäßen Art (US-PS 33 46 042) ist als Dichtung
am unteren Stutzenende eine Balgdichtung vorgesehen. Derartige Balgdichtungen, wie auch Federungsblöcke
u.dgl., haben den Nachteil, daß sie sehr schnell verschleißen und Anlaß laufender Wartungsarbeiten
und laufender Betriebsstörungen infolge von Undichtigkeiten sind. Hierzu trägt mit bei, daß sich derartige
Bälge nur unzureichend gegenüber der Strahlungswärme schützen lassen.
Es sind andererseits Flüssigkeitsdichtungen bekannt, die ein ringförmiges Becken aufweisen, in das ein
unteres Stutzenende hineinragt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeaustauscher der gattungsgemäßen
Art dahingehend auszugestalten, daß die Dichtung am unteren Rohrende bei denkbar einfachem konstruktiven
Aufbau praktisch wartungsfrei ist.
Die Lösung ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.
Die darin gekennzeichnete Dichtung ermöglicht es einerseits dem Rohr, sich unter Wärmeeinwirkung frei
dehnen zu können und ist durch die Zuordnung der Regeleinrichtung für das Flüssigkeitsniveau praktisch
wartungsfrei. Verschleißteile sind nicht vorhanden. Die Ausgestaltung hai auch einen außerordentlich einfachen
konstruktiven Aufbau, da die Außenwand des Zufuhr-Stutzens für das Abgas die Innenwand des Beckens
bildet. Von besonderem Vorteil ist dabei, daß die üblicherweise vorhandene thermische Isolierung des
Zufuhrstutzens hier auch zugleich eine sehr gute Abschirmung der Flüssigkeilsdichtung vor der Wärmestrahlung
des Abgases bewirkt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Außenwand des Beckens durch den äußeren Mantel des
Gehäuses des Wärmeaustauschers gebildet. Dies trägt mit zu einem besonders einfachen konstruktiven Aufbau
bei.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung beschrieben.
Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch einen Wärmeaustauscher gemäß der Erfindung.
Der Wärmeaustauscher 10 weist ein Gehäuse 12 auf, das einen zylindrischen Mantel 11 aus Stahl sowie eine
Basisplatte 13 hat. Das Gehäuse 12 hat ferner eine Verkleidung 15 aus feuerfestem Material in Form
isolierend wirkender Schamottesteine, die auch beständig gegenüber Windabrasion sind. Ein zylindrisches, aus
hitzebeständigem Metall oder einer entsprechenden Metallegierung bestehendes, oben offenes Rohr 17
hängt vertikal vom oberen Ende des Gehäuses 12 über einen konischen Ansatz 19 herab, der luftdicht mit dem
Mantel 11 beispielsweise durch Anschweißen an einen Flansch 21 verbunden ist. Das Rohr 17 ist in abständiger
Lage von der feuerfesten Verkleidung 15 durch entsprechende Distanzstücke 23 gehalten, die an dem
Mantel 11 befestigt sind, so daß die Verkleidung 15 des Mantels 11 und das Rohr 17 einen ringförmigen, oben
geschlossenen Durchströmungsraum bilden. Der Durchströmungsraum weist einen oberen Abschnitt 29, einen
unteren Abschnitt 31 sowie einen Durchlaß 25 auf. Am oberen Ende des Mantels U ist eine öffnung 26
vorgesehen, in der ein Luftzuströmanschluß 27 angeordnet ist, durch den das aufzuheizende Gas in den oberen
Abschnitt 29 eingeführt wird. Der untere Abschnitt 31 weist eine öffnung 32 auf, der ein Luftabströmanschluß
33 zugeordnet ist. Der Luftabströmanschluß 33 führt zu einem ölbrenner (nicht dargestellt).
Im Bodenbereich des Gehäuses 12 befindet sich ein Zufuhrstutzen für das heiße Abgas, der ein ringförmiges
Wandstück 34, das mit einer feuerfesten Verkleidung 37 versehen ist, aufweist. Das Wandstück 34 erstreckt sieht
bis in das Rohr 17 und weist eine Basis 36 sowie eine Einlaßöffnung 38 auf, die in leitender Verbindung zu
einem Einlaß 35 steht. Das Wandstück 34 weist im oberen Bereich eine zylindrische Außenwand 39 aus
einer hitzebeständigen Metallegierung auf, an der ein Basisring 41 befestigt ist, der an seinem Außenumfang
mit dem Mantel 11 des Gehäuses 12 verbunden ist. Die Außenwand 39 bildet zugleich die Innenwand eines
Beckens 43 einer Flüssigkeitsdichtung für das untere Ende des Rohres 17. Die Außenwand des Beckens wird
von dem Basisring 41 und einem Abschnitt des Mantels U des Gehäuses 12 gebildet. In das ringförmige Becken
43 ist das untere Ende des Rohres 17 derart hineingeführt, daß auf der Rohrinnen- wie auf der
Rohraußenseite jeweils ein ringförmiger Flüssigkeitsraum gebildet ist.
Dem Becken 43 ist eine Regeleinrichtung für das Flüssigkeitsniveau zugeordnet. Die Regeleinrichtung
beinhaltet einen Flüssigkeitsspeicher 45, der über eine Leitung 47 mit einer Zulauföffnung 44 des Beckens 43 in
leitender Verbindung steht. Der Flüssigkeitsspiegel 45 hat einen Überlaufdamm 49, um den Flüssigkeitsspiegel
in dem Becken 43 zu kontrollieren. Oberhalb des Flüssigkeitsspeichers 45 befindet sich eine Speiseleitung
51 und neben dem Überlauf 49 befindet sich ein Abfluß
53 zum Abführen des Flüssigkeitsüberschusses.
Im Betrieb des Wärmeaustauschers wird kaltes, zu beheizendes Gas, wie beispielsweise Verbrennungsluft
für Brenner in den oberen Abschnitt 29 des Durchströmungsraumes eingeleitet, durchströmt diesen und
verläßt ihn vorgewärmt durch den unteren Abschnitt 31 und den Luftabströmanschluß 33, wie mit den
Strömungspfeilen in der Zeichnung gekennzeichnet. Die vorgeheizte Verbrennungsluft gelangt dann beispielsweise
Zi: Brennern, die Heißgase zu Heizzwecken erzeugen, wobei das heiße Abgas vcm Wärmeaustauscher
10 dann wieder dazu benutzt wird, weitere Verbrennungsluft vorzuheizen. Die heißen Abgase
werden durch den Zufuhrstutzen zugeführt. Sie gelangen in diesen über den Einlaß 35 und strömen längs
dessen Verkleidung 37 nach oben und dann in das Rohr t7, an dessen oberem Ende sie den Wärmeaustauscher
verlassen. Da das Rohr 17 aus einem Metall oder einer Metallegierung besteht, findet ein Wärmeaustausch
zwischen den heißen Abgasen im Inneren des Rohres 17 und der vorzuerwärmenden Verbrennungsluft statt.
Der statische Druck des heißen Abgases im Inneren des Rohres 17 entspricht, ob die Strömungsgeschwindigkeit
nun klein oder groß ist, im wesentlichen dem Atmosphärendruck, da das Rohr 17 an seinem oberen
Ende zur Atmosphäre hin offen ist. Der statische Druck in der vorgewärmten Verbrennungsluft auf der Außenseite
des Rohres 17 ist normalerweise ein Überdruck, der aus dem Rückdruck resultiert, der auf die
Verbrennungsluft von dem nu speisenden System, wie beispielsweise den Brennern, ausgeübt wird. Der
Rückdruck variiert mit der Verbrennungsluftströmungsmenge.
1st der Rückdruck praktisch Null, entspricht das Flüssigkeitsniveau im Becken 43 praktisch dem
Flüssigkeitsniveau im Flüssigkeitsspeicher 45. Wächst der Rückdruck über NuI! an, wird der Flüssigkeitsspiegel
auf der Außenseite des Rohres 17 im Becken 43 absinken, während der Flüssigkeitsspiegel auf der
Innenseite des Rohres 17 im Becken 43 sowie der Flüssigkeitsspiegel im Flüssigkeitsspeicher 45 im wesentlichen
die gleiche Höhe beibehalten werden. Es geschieht somit eine Kompensation der Druckunterschiede
auf der Innen- und Außenseite des Rohres 17.
Die Verkleidung 37 des Wandstückes 34 des Zufuhrstutzens für das heiße Abgas schützt die
Flüssigkeit im Becken 43 vor einer Überhitzung und verhindert, daß sie zum Kochen kommt. Dabei ist in
vorteilhafter Weise auch derjenige untere Bereich des Rohres 17 vor direkter Wärmeeinstrahlung und direkter
Beaufschlagung mit heißem Abgas geschützt, der sich in die Flüssigkeitsdichtung hinein erstreckt oder unmittelbar
oberhalb des Beckens 43 der Flüssigkeitsdichtung liegt. Die Eintauchtiefe des unteren Endes des Rohres 17
in die Flüssigkeit des Beckens 43 bleibt normalerweise konstant. Es treten somit keine scharfen Wärmegefälle
und keine Abschreckeffekte am Rohr 17 auf. Das untere Ende des Rohres 17 ist dabei in vertikaler Richtung in
dem Becken 43 völlig frei bewegbar.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Wärmeaustauscher mit einem von heiflem
Abgas durchströmten vertikalen, oben offenen Rohr, s in das von unten ein thermisch isolierter Zufuhrstutzen
für das Abgas hineinragt, mit einem das Rohr konzentrisch umgebenden äußeren Mantel, der mit
dem Rohr einen oben geschlossenen ringförmigen Durchiitrömraum für aufzuheizende Luft bildet, im
oberen. Teil einen Luftzuström- und im unteren Teil einen Luftabströmanschluß aufweist und mit einer
Dichtung am unteren Rohrende, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung am unteren
Rohrende eine Flüssigkeitsdichtung ist, die ein ringförmiges Becken (43) aufweist, in das hinein sich
das untere Ende des Rohres (17) erstreckt, daß die Innenwand des Beckens (43) von der Außenwand
des Zufuhrstutzens (34,37,39) für das Abgas gebildet
ist und daß dem Becken (43) eine Regeleinrichtung (45,47,49) für das Flüssigkeitsniveau zugeordnet ist.
2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand des Beckens
(43) durch den äußeren Mantel (11) des Gehäuses (12) des Wärmetauschers gebildet ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US00029080A US3814174A (en) | 1970-04-16 | 1970-04-16 | Stack type recuperator having a liquid seal |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2116988A1 DE2116988A1 (de) | 1971-10-28 |
DE2116988B2 true DE2116988B2 (de) | 1977-09-15 |
DE2116988C3 DE2116988C3 (de) | 1978-05-11 |
Family
ID=21847108
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2116988A Expired DE2116988C3 (de) | 1970-04-16 | 1971-04-07 | Wärmeaustauscher |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3814174A (de) |
BE (1) | BE763481A (de) |
CA (1) | CA927817A (de) |
DE (1) | DE2116988C3 (de) |
ES (1) | ES168024Y (de) |
FR (1) | FR2092420A5 (de) |
GB (1) | GB1306906A (de) |
NL (1) | NL161867C (de) |
NO (1) | NO127318B (de) |
SE (1) | SE374599B (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4300627A (en) * | 1979-06-04 | 1981-11-17 | Cleveland Joseph J | Insulated housing for ceramic heat recuperators and assembly |
US4510892A (en) * | 1984-06-18 | 1985-04-16 | Combustion Engineering, Inc. | Seal for boiler water wall |
US4604972A (en) * | 1985-03-11 | 1986-08-12 | Foster Wheeler Energy Corporation | Seal assembly for a vapor generator |
US6675880B2 (en) | 1996-03-29 | 2004-01-13 | Mitsui Engineering And Shipbuilding Company Limited | Air heater for recovering a heat of exhaust gas |
US20120042687A1 (en) * | 2010-08-23 | 2012-02-23 | Showa Denko K.K. | Evaporator with cool storage function |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2332450A (en) * | 1940-04-08 | 1943-10-19 | Gen Properties Company Inc | Heat exchanger |
US3346042A (en) * | 1965-10-13 | 1967-10-10 | Gen Ionics Corp | Radiation recuperator |
-
1970
- 1970-04-16 US US00029080A patent/US3814174A/en not_active Expired - Lifetime
- 1970-11-04 CA CA097378A patent/CA927817A/en not_active Expired
-
1971
- 1971-02-26 BE BE763481A patent/BE763481A/xx not_active IP Right Cessation
- 1971-03-02 NL NL7102782.A patent/NL161867C/xx not_active IP Right Cessation
- 1971-03-16 FR FR7109140A patent/FR2092420A5/fr not_active Expired
- 1971-03-24 NO NO01126/71A patent/NO127318B/no unknown
- 1971-04-07 DE DE2116988A patent/DE2116988C3/de not_active Expired
- 1971-04-14 SE SE7104849A patent/SE374599B/xx unknown
- 1971-04-16 ES ES1971168024U patent/ES168024Y/es not_active Expired
- 1971-04-19 GB GB2090771A patent/GB1306906A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2116988C3 (de) | 1978-05-11 |
ES168024Y (es) | 1972-04-16 |
SE374599B (de) | 1975-03-10 |
BE763481A (fr) | 1971-07-16 |
ES168024U (es) | 1971-10-16 |
US3814174A (en) | 1974-06-04 |
NL161867C (nl) | 1980-03-17 |
DE2116988A1 (de) | 1971-10-28 |
GB1306906A (en) | 1973-02-14 |
FR2092420A5 (de) | 1972-01-21 |
NL161867B (nl) | 1979-10-15 |
CA927817A (en) | 1973-06-05 |
NL7102782A (de) | 1971-10-19 |
NO127318B (de) | 1973-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2633809C2 (de) | Hochtemperatur-Armatur | |
DE102015013517A1 (de) | Wärmeübertrager | |
DE4132236C1 (de) | ||
DE2116988C3 (de) | Wärmeaustauscher | |
DE3000541A1 (de) | Anordnung zur zufuehrung von fluidisiertem gas in wirbelbetten von wirbelbettverbrennungsapparaten | |
DE596661C (de) | Oberflaechenwaermeaustauscher, insbesondere UEberhitzer | |
DE2032829A1 (en) | Blast furnace - coil type cooling element | |
DE835501C (de) | Verfahren und Vorrichtung zum stetigen Giessen von Metallstraengen | |
DE553909C (de) | Vorrichtung zur Waermebehandlung von staubfoermigem oder feinkoernigem Gut, insbesondere Kohle | |
DE455943C (de) | Heizelement zum Erhitzen von Fluessigkeiten und Daempfen, insbesondere von Teeroelenu. dgl. | |
DE936744C (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Zirkulation von fein verteilten Feststoffen im Wirbelschichtverfahren | |
DE2133857A1 (de) | Stutzeinnchtung fur eine Wanne eines Kernreaktors | |
DE1451402C (de) | Heizhaube für Schwerölfeuerungen für keramische Öfen | |
DE442710C (de) | Heizbarer, kreisender Behaelter, insbesondere Drageekessel | |
DE889305C (de) | Strahlrohrofen | |
DE612864C (de) | Vorrichtung zum Ausbrennen von Faessern | |
DE450563C (de) | Einrichtung zur Regelung der Temperatur von Feuerraeumen mit Kuehlvorrichtungen, insbesondere von Kohlenstaubfeuerungen | |
DE953642C (de) | Feuerung mit lotrechter, kegelstumpffoermiger Brennkammer zum Verbrennen von kleinkoernigem Brennstoff in der Schwebe | |
AT137041B (de) | Dampfheizung, insbesondere für Schienenfahrzeuge. | |
DE615038C (de) | Blankgluehofen | |
DE1564668B1 (de) | Atomkernreaktor mit einem Druckgefäß | |
DE611218C (de) | Elektrisch beheizter Salz- und Metallschmelzofen | |
AT235488B (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Vorwärmen eines verglasbaren Gemisches | |
DE941562C (de) | Strahlungswaermeaustauscher fuer Gase oder Daempfe | |
DE516271C (de) | Gasdruckregler, insbesondere zum Einbau in bewohnten Raeumen, mit Steuerdruckregler,dessen Zweigstrom in die Verbrauchsleitung abfliesst |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |