DE2301222A1 - RECUPERATOR, IN PARTICULAR FOR THE EXCHANGE OF HEAT BETWEEN THE EXHAUST GAS AND THE AIR TO BE COMPRESSED IN A GAS TURBINE - Google Patents

Description

Rekuperator1 insbesondere zum Wärme austausch zwischen dem Abgas und der zu verdichtenden Luft in einer Gasturbine Die Erfindung bezieht sich auf einen Rekuperator, insbesondere für Gasturbinen; er dient dem Wärmeaustausch zwischen dem Abgas und der zu verdichtenden Frischluft in einer Gasturbine und weist aufeinandergeschichtete, von den Wärmeaustauschmedien kontinuierlich in gleicher Weise durchströmte Platten auf.Recuperator1 in particular for exchanging heat between the exhaust gas and of the air to be compressed in a gas turbine The invention relates to a Recuperators, in particular for gas turbines; it serves the heat exchange between the exhaust gas and the fresh air to be compressed in a gas turbine and has layered, plates through which the heat exchange media continuously flows in the same way on.

Gasturbinen für Fahrzeuge, insbesondere für Lastkraftwagen oder für Personenkraftwagen, werden heute vielfach zur Verminderung des Kraftstoffverbrauchs und zur Verbesserung der Kraftstoffausnutzung mit Wärmeaustauschern ausgestattet.Gas turbines for vehicles, in particular for trucks or for Passenger cars are now used in many ways to reduce fuel consumption and equipped with heat exchangers to improve fuel economy.

Durch diese wird ein Teil der Abgaswärme zurückgewonnen und dem Arbeitsprozeß wieder zugeführt. Ein hierzu verwendbarer Wärmeaustauschertyp ist der Regenerator, ein rotierender Warmeaustauscher, dessen meist aus Glaskeramik bestehende Wärmeaustauschmatrix während seiner rotierenden Bewegung stetig einerseits durch -den Abgasstrom und andererseits durch den Verdichterluftstrom bewegt wird und hierbei Wärme abgibt bzw. aufnimmt. Dieser Wärmeaustauschertyp kann zwar mit sehr kleinen hydraulischen Durchmessern hergestellt werden, die für den Warmeaustausch günstig sind und bei Nennlast als auch im Teillastbereich der Verbrennungskraftmaschine günstige Wärmeübergangszahlen ermöglichen, und er wird auch durch das wechselweise Durchströmen von Luft und Gas in entgegengesetzter Richtung von selbst gereinigt. Diesen Vorteilen stehen aber eine Reihe von erheblichen Nachteilen gegenüber, die eine wirtschaftliche Verwendung der Gasturbine an sich insbesondere im Fahrzeügbau in Frage stellen. Nachteile des Regeneratorsystems sind insbesondere, daß das Dichtungssystem schwierig zu beherrschen ist und dabei Verluste verschiedener Art,wie Reibungsverliste, Leckverluste und Verschleiß auftreten, daß der Antrieb, die Lagerung und Führung des Rekuperators teuer und störanfällig ist, daß die Keramikscheiben insbesondere wegen ihrer großen Abmessungen sto- und thermoschockempfindlich sind und bei der Herstellung eine hohe Ausschußquote aufweisen, daß die großen Flächen auch bei niedrigem Arbeitsdruck große Kräfte am Deckel verursachen, dan für die bauliche Anordnung der Generatorscheiben wenig Konstruktionsspielraum vorhanden ist, und daß das mittlere Temperaturgeftille kleiner ist als beim Gegenstromrekuperator.Through this part of the exhaust gas heat is recovered and the work process fed back. One type of heat exchanger that can be used for this purpose is the regenerator, a rotating heat exchanger, the heat exchange matrix of which is mostly made of glass ceramic during its rotating movement steadily on the one hand through the exhaust gas flow and on the other hand is moved by the compressor air flow and thereby gives off heat or records. This type of heat exchanger can with very small hydraulic diameters are produced, which are favorable for heat exchange are and at nominal load as well as in the partial load range of the internal combustion engine allow favorable heat transfer coefficients, and he is also through the alternately The flow of air and gas in the opposite direction is cleaned by itself. However, these advantages are offset by a number of significant disadvantages an economical use of the gas turbine per se, especially in vehicle construction to question. Disadvantages of the regenerator system are in particular that the sealing system is difficult to control and there are losses of various kinds, such as friction losses, Leakage losses and wear and tear occur in the drive, storage and guidance of the recuperator is expensive and prone to failure that the ceramic disks in particular are sensitive to shock and thermal shock because of their large dimensions and in the Production have a high reject rate that the large areas even with low Working pressure cause large forces on the cover, then for the structural arrangement the generator disks little design leeway is available, and that the middle Temperaturgeftille is smaller than with the countercurrent recuperator.

Der Rekuperator bildet ein statisches Wärmeaustauschsystern, das beim Gasturbinenprozeß zumeist in der Form als Röhrchen-Wärmeaustauscher Anwendung findet. Bei dieser Bauart können jedoch nur große hydraulische Durchmesser realisiert worden, die relativ kleine Wä.rmeübergangszahlen mit sich bringen und die im Teillastbereich, bei kleineren Reynoldizahlen auf der Luft- und der Gasseite sich noch weiter reduzieren. Als konsequenz daraus ergibt sich, daß man für diese Wärmoaustauschertypen sehr große Bauvolumina benötigt.The recuperator forms a static heat exchange system that is used in the Gas turbine process is mostly used in the form of a tubular heat exchanger. With this design, however, only large hydraulic diameters can be implemented, which bring relatively small heat transfer figures and those in the partial load range, with smaller Reynoldi numbers on the air and gas side, reduce even further. As a consequence it follows that one for these heat exchanger types very large construction volumes are required.

Auch der Plattenrekuperator ist nicht sehr vorteilhaft1 weil er schon bei der Ausführung in Stahl relativ voluminös und schwer baut.The plate recuperator is also not very advantageous1 because it is when it is made of steel, it is relatively bulky and heavy.

Das Rekuperator-Verfahren arbeitet prinzipiell kontinuierlich, wobei der Wärmeaustausch durch eine feste Wand hindurch, die die beiden Medien voneinander trennt, statisch Dieser in der gleichen Richtung erfolgt. Hauptvorteil des Itekuperators ist es daher, daß er ohne jedes bewegte Teil arbeitet.The recuperator process works in principle continuously, whereby the heat exchange through a solid wall separating the two media from each other separates, statically This takes place in the same direction. Main advantage of the itecuperator it is therefore that he works without any moving part.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wärmeaustauscher, insbesondere einen mit einer Gasturbine verwendbaren Wärmeaustauscher zu schaffen, der die Nachteile der bis jetzt vorhandenen Typen vermeidet und möglichst viele Vorteile aufweist, der insbesondere klein baut, sich gut in eine Gasturbine einbauen läßt und dabei trotzdem einen guten Wirkungsgrad aufweist.The object of the invention is to provide a heat exchanger, in particular to provide a heat exchanger usable with a gas turbine, which has the disadvantages avoids the types that have existed up to now and has as many advantages as possible, which is particularly small, can be easily installed in a gas turbine and at the same time nevertheless has a good degree of efficiency.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß mehrere gleiche, fest miteinander verbundene, jeweils zwei gegenüberliegende Öffnungen aufweisende flache Gehäuseteile so übereinander angeordnet sind, daß durch die Öffnungen gebildete Durchlässe von jeweils aneinanderliegenden Gehäuseteilen versetzt zueinander verlaufen. Dabei können die zur Bildung eines Itekuperators zu einem zum Turm aufeinandergeschichteten hexagonalen Platten an zwei einander benachbarten und zwei diesen gegenüberliegenden K¢en Erhebungen aufweisen, die jeweils auf der Gegenseite der folgenden Platte aufliegen, die jeweils gegenüber der vorhergehenden um Go0 verdreht ist.This object is achieved by the invention in that several identical, firmly connected, each having two opposite openings flat housing parts are arranged one above the other that formed by the openings Passages run offset to one another from each adjacent housing parts. Included can be stacked to form an itecuperator to form a tower hexagonal plates on two adjacent and two opposite one another May have elevations, each of which rests on the opposite side of the following plate, each of which is rotated by Go0 compared to the previous one.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann an jeder hexagonalen Platte auch an einer in der Kitte zwischen den genannten Kanten verlaufenden, senkrecht auf den beiden restlichen Kanten verlaufenden, senkrecht auf den beiden restlichen Kanten stehenden Linie entlang eine Erhebung angeordnet sein, die ebenfalls auf der Gegenseite der folgenden Platte aufliegt. Vorzugsweise werden die Erhebungen an den genannten lanzen dadurch gebildet, daß diese jeweils nach 0 einer Seite um 9o abgebogen sind. Neben der Umbördelung der genannten Kanten können die mittleren Erhebungen bei aus Blech hergestellten hexagonalen Platten gefalzt und geprägt sein. Diese Platten können aber auch aus Keramikstoffen angefertigt sein. Die als Blechpreßlinge entstandenen Platten können aber auch mit einem Keramiküberzug versehen oder in einen Emaillelack getaucht sein. Nach dem Aufeinandersetzen der hexagonalen Platten, wobei die -mittleren Erhebungen zum Durchgang für ein Medium erfindungsgemäß ausgerichtet jeweils in eine Richtung weisen, können die zu einem Turm aufeinandergeschichteten Platten zusammengesintert oder zusammengelötet werden.In a further embodiment of the invention, each hexagonal Plate also on a vertical one running in the putty between the mentioned edges running on the two remaining edges, perpendicular to the other two Edges standing line be arranged along a bump, which is also on on the opposite side of the following plate. Preferably the surveys formed on the lances mentioned in that they each turn to 0 on one side 9o are turned. In addition to the flanging of the edges mentioned, the middle Elevations in hexagonal plates made of sheet metal can be folded and embossed. However, these plates can also be made of ceramic materials. The pressed sheet metal The resulting plates can also be provided with a ceramic coating or in be dipped in an enamel paint. After putting the hexagonal plates on top of each other, the middle elevations being aligned with the passage for a medium according to the invention each pointing in one direction can be stacked to form a tower Plates are sintered or soldered together.

Zur Erhöhung des Wärmeüberganges können die hexagonalen Platten vorzugsweise auf ihren mit den Erhebungen versehenen Seiten beispielsweise sickenartig gebildete Rippen oder Stifte tragen.The hexagonal plates can preferably be used to increase the heat transfer on theirs provided with the surveys Sides, for example, like beading wear formed ribs or pins.

Ein besonderes Problem ist bei einer liekuperator-Gasturbine eine aerodynamisch günstige Luft- und Gasführung innerhalb der Maschine, insbesondere vom Verdichter über den Wärmetauscher zur Brennkammer und von der Turbine über den Wärmetauscher zum Abgasrohr. Dieses Problem kann durch den erfindungsgemäß ausgebildeten Rekuperator befriedigend gelöst werden, wobei auf einfache Weise der Luftstrom und der Gasstrom voneinander getrennt werden können, ohne daß auf das Gegenstromprinzip des Wärmeaustausches verzichtet werden muß.A particular problem is with a liekuperator gas turbine aerodynamically favorable air and gas flow within the machine, in particular from the compressor via the heat exchanger to the combustion chamber and from the turbine via the Heat exchanger to the exhaust pipe. This problem can be avoided by the inventively designed Recuperator can be solved satisfactorily, with the air flow and in a simple manner the gas stream can be separated from one another without having to rely on the countercurrent principle the heat exchange must be dispensed with.

Ein weiteres Problem ist bei der Rekuperator-Gasturbine die Anordnung des Wärmeaustauschers selbst. Er soll so angeordnet sein, daß die Luft- und Gasführung mit möglichst wenig Verlusten behaftet ist, was vor allem durch genügend große Querschnitte und damit kleine Geschwindigkeiten gewährleistet ist. Auch dieses Problem wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß mehrere Türme mit den keinen Durchgang aufweisenden Kanten in Reihe aneinandergesetzt sind und die benachbarten Aus- oder Eingänge benachbarter Türme wechselseitig in jeweils gemeinsame Kanäle münden, während die benachbarten Ein-und Ausgänge jedes Turmes durch benachbarte Kanäle trennende Abdichtungen voneinander getrennt sind.Another problem with the recuperative gas turbine is the arrangement of the heat exchanger itself. It should be arranged so that the air and gas flow is afflicted with as few losses as possible, which is mainly due to sufficiently large cross-sections and thus low speeds are guaranteed. This problem is also caused by the invention achieved in that several towers with the no passage Edges are juxtaposed in a row and the adjacent exits or entrances are adjacent Towers alternately open into common channels, while the neighboring ones Inlets and outlets of each tower are separated from one another by seals that separate adjacent channels are separated.

Die Rekuperatoren sind im Turbinengehäuse zu beiden Seiten der Turbogruppe so angebracht, daß Abgas und Frischluft die türme leicht durchströmen können. Das innere Turbinengehäuse weist dazu beidseits jeweils mehrere Kanäle und Fenster auf, durch die das Abgas von der Nutzleistungsturbine dem Wärmeaustauscher zugeführt wird. Durch diese Fenster werden wiederum zwischen den Fenster Kanäle gebildet, die ihrerseits die vom Wärmeaustauscher nach innen strömende erhitzte Luft sammeln und sie nach oben und unten je einem weiteren Sammelkanal zuführen, von dem sie dann jeweils der Brennkammer zugeführt wird. Gewissermaßen an den Rahmen dieser Fenster sind Abdichtungen aus einer im Querschnitt V-förmigen, federnden Profilleiste angebracht, die wenigstens eine Öffnung aufweisen, die das Innere der Profilleiste mit der Seite höheren Druckes verbindet, das vorzugsweise mit warmfester Stahlwolle oder Steinwolle ausgefüllt ist. Auf diese Weise ergibt sich eine Druck abdichtende, jedoch gleichzeitig elastische und warmfeste Lippendichtung.The recuperators are in the turbine housing on both sides of the turbo group mounted in such a way that exhaust gas and fresh air can easily flow through the towers. That inner turbine housing has several channels and windows on both sides, through which the exhaust gas from the power turbine is fed to the heat exchanger will. Through these windows channels are in turn formed between the windows, for their part the heated one flowing inwards from the heat exchanger Collect air and feed it to a further collecting duct upwards and downwards, from which it is then fed to the combustion chamber. To the frame, so to speak these windows are seals made of a resilient V-shaped cross-section Profile strip attached, which have at least one opening that the interior of the Profile strip connects with the side of higher pressure, preferably with heat-resistant Steel wool or rock wool is filled. In this way there is a pressure sealing, but at the same time elastic and heat-resistant lip seal.

Für den Aufbau des Turbinengehäuses, das mit dem erfindungsgemäßen Rekuperator ausgestattet ist, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn in ein erstes äußeres, vorzugsweise aus Grau- oder Stahlguß angefertigtes Gehäuse ein inneres, aus hochwarmfestem Material bestehendes Gehäuse eingesetzt ist, das die Verteilungskanäle für die Luft und das Abgas bildet sowie den Zwischendiffusor mit dem Leitapparat zwischen Gasgenerator und Arbeitsturbine tragt. Durch die Verwendung von zwei Gehäusen wird das Problem der Isolation der Gehäuse gegen die heißen Gase in einfacher Weise lösbar. Die Yerwendung hochwarmfester Werkstoffe, einer Eletallegierung oder von Keramik für das Innengehäuse macht eine Isolation entbehrlich, so daß nur noch das Außengehäuse und die Lagerträger mit einfacher Isdation versehen werden müssen. Eine derartige Gehäuseausbildung hat noch weitere Vorteile, insbeson dere, wenn das Innengehäuse an der Antriebsseite der Turbine am Getriebegehäuse zentriert und mit diesem verschraubt ist während es an der Eingangsseite im äußeren Turbinengehäuse axial verschieblich zentriert und gelagert ist. Die dadurch entstehende Verschiebemöglichkeit dient zum Ausgleich von Wärmedehnungen. Das innere Gehause kann sich also bei Etwärmung ungehindert in Richtung auf die Eingangsseite der Gasturbine zu ausdehnen, während es auf der anderen Seite am Getriebegehause zentriert, gelagert und verschraubt ist.For the construction of the turbine housing with the inventive Recuperator is equipped, it has proven to be useful when in a first outer housing, preferably made of gray or cast steel, an inner, Made of high-temperature resistant material housing is used, which the distribution channels for the air and the exhaust gas as well as the intermediate diffuser with the diffuser carries between gas generator and power turbine. By using two housings solves the problem of insulating the housing from the hot gases in a simple manner solvable. The use of high-temperature materials, an eletal alloy or of Ceramic for the inner housing makes insulation unnecessary, so that only that The outer housing and the bearing bracket must be provided with simple insulation. Such a housing training has other advantages, especially if the inner housing is centered on the drive side of the turbine on the gear housing and it is screwed to this while it is on the input side in the outer turbine housing is axially displaceably centered and mounted. The thereby arising The possibility of displacement serves to compensate for thermal expansion. The inner case can therefore move unhindered in the direction of the inlet side of the gas turbine when it warms up to expand while it is centered on the other side on the gear housing, stored and is screwed.

Das Getriebegehäuse selbst ist mit zwei Flanschen versehen, wobei der zweite Flansch zur Befestigung am Außengehäuse dient. Beide Flansche sind in axialer Richtung voneinander entfernt. Auf diese Weise entsteht ein Kanal, der vom äußeren und inneren Gehäuse sowie dem Getriebegehäuse gebildet wird, das gleichzeitig den Lagerträger für die Nutzleistungsturbine darstellt. Andererseits wird durch diese Anordnung ein axialer Spielraum geschaffen, der zum Einführen des Innengehäuses durch die seitlichen Warmeaustauscheröffnungen benötigt wird.The gear housing itself is provided with two flanges, whereby the second flange is used for attachment to the outer housing. Both flanges are in apart in the axial direction. In this way, a canal is created that flows from the outer and inner housing and the transmission housing is formed at the same time represents the bearing bracket for the power turbine. On the other hand is through this arrangement created an axial clearance for inserting the inner housing is required through the side heat exchanger openings.

Die Erfindung wird anhand eines in eine Gasturbine eingebauten Rekuperators, die in der Zeichnung dargestellt sind, in der folgenden Beschreibung näher erläutert, der auch weitere Einzelheiten der Erfindung entnommen werden können. Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Teil einer Gasturbine mit einem Plattenrelcuperator, Fig. 2 einen Längsschnitt durch diesen Gasgenerator, Fig. 3 in perspektivischer Ansicht einen aus mehreren Platten zusammengesetzten Rekuperatorturm, Fig. 4 die Lage zweier nacheinander aufeinander zu setzender Rekuperatorplatten und einen Schnitt durch dieselben, Fig. 5 einen Querschnitt durch eine V-förmige Abdichtleiste.The invention is based on a recuperator built into a gas turbine, which are shown in the drawing, explained in more detail in the following description, which can also be found in further details of the invention. Show it: 1 shows a cross section through part of a gas turbine with a plate relcuperator, FIG. 2 shows a longitudinal section through this gas generator, FIG. 3 in perspective View of a recuperator tower composed of several plates, FIG. 4 the Position of two recuperator plates to be placed one after the other and a cut through the same 5 shows a cross section through a V-shaped sealing strip.

Die in der Zeichnung dargestellte Gasturbine weist in der Mitte die Turbogruppe 1 und zu beiden Seiten je einen Rekuperator 2 auf. In das erste äußere Gehäuse 3 sind Kanäle 4 für die Führung der Luft eingegossen, die, vom Verdichter 5 verdichtet, den Rekuperator 2 wie die Kanäle 6 und 7 durchströmt und nach der Verbrennungsreaktion mit dem Brennstoff in der Brennkammer , der Verdichterturbine 8 zugeführt wird. Von dieser werden die Brenngase über den Zwischendiffusor 9 und den Leitapparat 11 der Arbeitsturbine 12 zugeführt, von der aus das Abgas durch die Kanäle 13 und 14 wieder dem Rekuperator 2 und von dort durch die Kanäle 15 und 16 ins Freie abgeführt wird.The gas turbine shown in the drawing has the in the middle Turbo group 1 and a recuperator 2 on each side. In the first outer Housing 3 are cast channels 4 for the guidance of the air coming from the compressor 5 compressed, the recuperator 2 as the channels 6 and 7 flows through and after the Combustion reaction with the fuel in the combustion chamber, the compressor turbine 8 is fed. From this the fuel gases are via the intermediate diffuser 9 and the diffuser 11 is fed to the power turbine 12, from which the exhaust gas flows through the channels 13 and 14 back to the recuperator 2 and from there through the channels 15 and 16 is discharged into the open.

Das erste äußere Gehäuse 3, das die Kanäle 4 für die Luftführung nach dem Verdichter 5 bildet, weist außerdem einen Flansch 17 für die Lagerung 18 der Turbogruppe 1 des Gasgenerators und einen Flansch 19 für die Lagerung des Getriebegehäuses 20 auf. Außerdem befinden sich im ersten äußeren Gehäuse 3 seitliche Offnungen 21 für den Zugang zu den beiden Rekuperatoren 2.The first outer housing 3, which the ducts 4 for the air duct according to the compressor 5 forms, also has a flange 17 for the storage 18 of the Turbo group 1 of the gas generator and a flange 19 for mounting the gearbox housing 20 on. In addition, lateral openings 21 are located in the first outer housing 3 for access to the two recuperators 2.

Das innere Turbinengehäuse 22 ist auf der Eingangsseite der Gasturbine mit der Auflagerung 23 auf dem Flansch 17 des äußeren Gehäuses 3 gelagert und zentriert. Durch diese freie Auflagerung besteht zum Ausgleich von Wärme dehnungen des inneren Turbinengehauses 22 eine axiale Verschiebemöglichkeit gegenüber dem äußeren Gehäuse 3. Auf der anderen Seite ist das innere Turbinengehäuse 22 mit dem Flansch 24 am Getriebegehäuse 20 gelagert, zentriert und verschraubt. Das innere Turbinengehäuse 22 weist zu beiden Seiten Fenster 25 auf, durch die das Abgas aus dem Kanal 14 von der Nutzleistungs turbine dem Rekuperator 2 zugeführt wird. Zwischen diesen Fenstern werden wiederum Kanäle 6 gebildet, die ihrerseits die vom Wärmeaustauscher nach innen strömende, erhitzte Luft sammeln und sie dann nach oben und unten je einem weiteren Sammelkanal 7 zuführen, von dem sie dann jeweils der Brennkammer zugeführt wird.The inner turbine housing 22 is on the inlet side of the gas turbine mounted with the support 23 on the flange 17 of the outer housing 3 and centered. Due to this free support there is expansion of the interior to compensate for heat Turbine housing 22 an axial displacement option relative to the outer housing 3. On the other hand, the inner turbine housing 22 with the flange 24 is on Gear housing 20 mounted, centered and screwed. The inner turbine casing 22 has windows 25 on both sides, through which the exhaust gas from the channel 14 is fed to the recuperator 2 from the utility power turbine. Between these windows are in turn formed channels 6, which in turn are those of the heat exchanger inwardly flowing, heated air collect and then it up and down depending another collecting channel 7, from which they then each of the combustion chamber is fed.

Der Rekuperator 2 wird von zu einem Turm aufeinandergeschichteten hexagonalen Platten 26 gebildet. Diese Platten weisen an zwei einander benachbarten und zwei diesen gegenüberliegenden Kanten 28a + b Erhebungen 27 auf. Weiterhin verlauft an jeder hexagonalen Platte an einer in der bitte zwischen den an den Kanten 28 entlang sich erstreckenden Erhebungen 27 eine mittlere Erhebung 29,die senkrecht auf den beiden restlichen Kanten 31 steht und die jeweils auch auf der Gogenseite der folgenden Platte aufliegt. mehrere hexagonale Platten 26 werden nun so aufeinandergelegt, daß die mittlere Erhebung einer Platte jeweils um 6oO verdreht ist zur mittleren Erhebung der beiden benachbarten Platten. Durch eine derartige Aufeinanderschichtung entsteht ein in Fig. 3 dargestellter Turm 32, dessen Erhebungen 27, ^9 mit der Gegenseite der folgenden Platte jeweils zusammengelötet oder zusammengesintert sind. Dieser Turm 32 weist viele Durchlässe auf, die in Richtung der Pfeile 33 und 34 abwechselnd von Abgas und Luft durchströmt werden können. Zur Erleichterung des Warmeüberganges von der einen Seite einer hexagonalen Platte 26 zu seiner anderen Seite können auf dieser außer den Erhebungen 27, 29 noch I2ippen oder Stifte 35,36 angeordnet sein.The recuperator 2 is stacked on top of one another to form a tower hexagonal plates 26 are formed. These plates point to two adjacent ones and two of these opposite edges 28a + b elevations 27. Continues to proceed on each hexagonal plate on one in the please between the on the edges 28 along extending elevations 27 a central elevation 29, which is perpendicular is on the two remaining edges 31 and each also on the Gog side the following plate rests. several hexagonal plates 26 are now placed on top of one another, that the middle elevation of a plate is rotated by 60O to the middle one Elevation of the two adjacent plates. Through such a layering on top of each other there is a tower 32 shown in Fig. 3, whose elevations 27, ^ 9 with the opposite side of the following plate are soldered or sintered together. This Tower 32 has many passages, which alternate in the direction of arrows 33 and 34 exhaust gas and air can flow through. To facilitate the heat transfer from one side of a hexagonal plate 26 to its other side can be on this, in addition to the elevations 27, 29, can also be arranged with ribs or pins 35, 36.

Die mittleren Erhebungen 29 Sud nicht unbedingt erforderlich, sie, wie die Rippen 35 oder Stifte 36 können bei kleineren Anlagen auch weggelassen werden.The middle elevations 29 Sud not absolutely necessary, they, such as the ribs 35 or pins 36 can be used in smaller systems even can be omitted.

Werden nun mehrere auf diese Weise entstandene Türme in Reihe nebeneinander mit den Kanten 28 so aneinandergelegt, daß jeweils eine Kante 28a eins Turmes an der Kante 28b des benachbarten Turmes anliegt, so entsteht der erfindungsgemäße Rekuperator. Dieser kann dann von Luft entsprechend den Pfeilen 34 und von Abgas entsprechend den Pfeilen 33 (Fig. 3 + 4) durchströmt werden. Bei einem solchen Rekuperator schließen sich beispielsweise an den Kanal 4 die Eingänge 39 zweier benachbarter Türme an, die von Luft in Richtung der Pfeile 34 durchströmt werden. Die Ausgänge 41 benachbarter Türme, die von Luft in Richtung der Pfeile 34 durchströmt werden, münden in einen gemeinsamen Kanal 6. Gleiches gilt bei umgekehrter Strömungsrichtung in Richtung der Pfeile 33 für die Abgase.Now there are several towers created in this way in a row next to each other with the edges 28 placed against each other so that in each case one edge 28a of a tower the edge 28b of the adjacent tower rests, the inventive Recuperator. This can then of air according to the arrows 34 and of exhaust gas according to the arrows 33 (Fig. 3 + 4) are flowed through. With such a recuperator for example, the inputs 39 of two adjacent ones connect to channel 4 Towers through which air flows in the direction of arrows 34. The exits 41 neighboring towers through which air flows in the direction of arrows 34, open into a common channel 6. The same applies if the direction of flow is reversed in the direction of arrows 33 for the exhaust gases.

Auch hier münden die Ausgänge 42 benachbarter Türme beispielsweise in Kanäle 15, während sich die Eingänge 43 benachbarter Türme an den Kanal 14 bzw. die Fenster 25 anschließen.Here, too, the exits 42 of adjacent towers open out, for example in channels 15, while the entrances 43 of neighboring towers are connected to channel 14 and connect the windows 25.

Die benachbarten Ein- und Ausgänge jedes Turmes müssen nun durch Abdichtungen 44 voneinander getrennt werden, die auch die nebeneinanderliegenden Kanäle, beispielsweise i4 und 6 oder 4 und 15 voneinander trennen. Diese Abdichtungen 44 sind V- förmige, federnde Profilleisten mit einer Öffnung 45 und diese sind im Innen mit warmfester Stahlwolle oder Steinwolle 46 ausgefüllt. Die Öffnungen 45 sollen der Seite höheren Drukkes, also der Luftseite zugewandt sein. Die Stahl- oder Steinwolle kann mit der Profilleiste versintert sein. Diese Abdichtungen können als statische Dichtungen bezeichnet werden, die die verschiedenen Wärmedehnungen zwischen Keramik- und Stahlteilen aufnehmen. Die Dichtleiste mit einem V-förmigen federnden Stahlprofil ergibt eine elastische und warmfeste Lippendichtung.The neighboring entrances and exits of each tower now have to be sealed 44 are separated from each other, which also include the adjacent channels, for example Separate i4 and 6 or 4 and 15 from each other. These seals 44 are V-shaped, resilient profile strips with an opening 45 and these are inside with heat resistant Steel wool or rock wool 46 filled in. The openings 45 are said to be higher on the side Drukkes, i.e. facing the air side. The steel or rock wool can with the profile strip be sintered. These seals can be called static seals denotes the different thermal expansions between ceramic and steel parts take up. The sealing strip with a V-shaped resilient steel profile results in a elastic and heat-resistant lip seal.

Claims (14)

AnsprücheExpectations 1. Rekuperator, insbesondere für Gasturbinen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mehrere gleiche, fest miteinander verbundene, jeweils zwei gegenüberliegende Öffnungen aufweisende flache Gehäuseteile (26) so übereinander angeordnet sind, daß durch die Öffnungen gebildete Durchlässe von jeweils aneinanderliegenden Gehäuse teilen (26) versetzt zueinander verlaufen.1. Recuperator, especially for gas turbines, d a d u r c h g e k It is noted that several of the same, firmly connected, each two opposite openings having flat housing parts (26) so one above the other are arranged that passages formed by the openings of each adjacent one another Housing parts (26) run offset to one another. 2. Rekuperator, insbesondere zum Wärmeaustausch zwischen dem Abgas und r zu verdichtenden Luft in einer Gasturbine, mit aufeinandergeschichteten, von den Wärmeaustauschermedien kontinuierlich in gleicher Weise durchströmten Gehäuseteilennach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Geh.iuseteile bildende, für einen Rekuperator (2) zu einem Turm (32) aufeinandergeschichtete hexagonale Platten (26) an zwei einander benachbarten und zwei diesen gegenüberliegenden Kanten (28) Erhebungen (27) aufweisen, die jeweils auf der Gegenseite der folgenden Platte (26) aufliegen, die jeweils gegenüber der vorhergehenden um 60 verdreht ist.2. Recuperator, especially for exchanging heat between the exhaust gas and r air to be compressed in a gas turbine, with stacked, of the heat exchanger media continuously flows through the housing parts in the same way Claim 1, d a d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that the Geh.iuseteile forming for a recuperator (2) to form a tower (32) stacked hexagonal Plates (26) on two adjacent edges and two opposite edges (28) have elevations (27), each on the opposite side of the following plate (26), which is rotated by 60 in relation to the previous one. 3. Rekuperator nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß an jederfhexagonalen Platte (26) auch an einer in der Mitte zwischen den genannten Kanten (28) verlaufenden, senkrecht auf den beiden restlichen Kanten (31) stehenden Linie entlang eine Erhebung (29) angeordnet ist, die auch auf der Gegenseite der folgenden Platte (26) aufliegt.3. Recuperator according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e -k e n n It is noted that on each hexagonal plate (26) also on one in the middle running between said edges (28), perpendicular to the remaining two Edges (31) standing line along an elevation (29) is arranged, which also rests on the opposite side of the following plate (26). 4. Rekuperator nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e't , daß die hexagonalen Platten (26) aus Blech mit umgebördelten bzw. gefalzten Erhebungen (27, 29) geprägt sind.4. Recuperator according to claim 1 to 3, d a d u r c h g e -k e n n z E i c h n e't that the hexagonal plates (26) made of sheet metal with flanged or folded elevations (27, 29) are embossed. 5. Rekuperator nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die hexagonalen Platten (26) aus Keramikstoffen angefertigt sind. 5. Recuperator according to claim 1 to 3, d a d u r c h g e -k e n n notices that the hexagonal plates (26) are made of ceramic materials are. 6. Rekuperator nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Platten (26) aus einem mit einem Keramiküberzug versehenen Blech gefertigt sind.6. Recuperator according to claim 4 or 5, d a d u r c h g e -k e n n it is noted that the plates (26) are made of a ceramic coating Sheet metal are made. 7. Rekuperator nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß de Platteii (26) aus in Emaillelack getauchten Blechpreßlingen gefertigt sind.7. recuperator according to claim 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c hn e t that de Platteii (26) made of pressed sheet metal parts dipped in enamel paint are. 8. Rekuperator nach den Ansprüchen 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß die Erhebungen (27, 29) mit der Gegenseite der folgenden Platte (26) zusammengelötet oder zusammengesintert sind.8. recuperator according to claims 1 to 7, d a d u r c h g e k e n nz e i h n e t that the elevations (27, 29) with the opposite side of the following Plate (26) are soldered or sintered together. 9. Rekuperator nach den Ansprüchen 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die hexagonalen Platten (26) vorzugsweise auf ihren mit den Erhebungen (27, 29) versehenen Seiten den Wärmeübergang rergrößande, beispielsweise sickenartig gebildete Rippen (35) oder Stifte (36) tragen. 9. recuperator according to claims 1 to 8, d a d u r c h g e k e It is noted that the hexagonal plates (26) are preferably on their with the elevations (27, 29) provided sides the heat transfer rerlargeande, for example Carry bead-like ribs (35) or pins (36). io. Rekuperator nach den Ansprüchen 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mehrere Türme (32) mit den keinen Durchgang aufweisenden Kanten (28) in Reihe aneinandergesetzt sind und die benachbarten Aus- (41, 42) oder Eingänge (39, 43) benachbarter Türme (32) wechselseitig in jeweils gemeinsame Kanäle (4, 6; 25, 15) münden, während die benachbarten Ein- (39, 43) und Ausgänge (41, 42) jedes Turmes (32) durch inachbarte Kanäle (6, 14; 4, 15) trennende Abdichtungen (44) voneinander getrennt sind.ok Recuperator according to Claims 1 to 9, d a d u r c h g e k e It is noted that several towers (32) with those that do not have a passage Edges (28) placed next to one another in a row are and the neighboring Exits (41, 42) or entrances (39, 43) of adjacent towers (32) alternately in each case common channels (4, 6; 25, 15) open out, while the neighboring inlets (39, 43) and exits (41, 42) of each tower (32) through adjacent channels (6, 14; 4, 15) separating Seals (44) are separated from one another. 11. Rekuperator nach Anspruch lo, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß jede Abdichtung (44) aus einer im Querschnitt V-förmigen, federnden Profilleiste mit wenigstens einer Offnung (45) besteht, die das Innere der Profilleiste mit der Seite höheren Druckes verbindet, das vorzugsweise mit warmfester Stahlwolle oder Steinwolle (46) ausgefüllt ist.11. Recuperator according to claim lo, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that each seal (44) consists of a cross-sectionally V-shaped, resilient Profile strip with at least one opening (45), which is the inside of the profile strip with the side of higher pressure, preferably with heat-resistant steel wool or rock wool (46) is filled. 12. Einer Gasturbine zugeordneter Rekuperator nach den Ansprüchen 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß zu beiden Seiten der Turbo-Gruppe (i) einer Gasturbine je eine aus mehreren Türmen (32) zusammengesetzte Itekuperator-lteihe (2) angeordnet ist.12. Recuperator assigned to a gas turbine according to the claims 1 to 11, d a d u r c h e k e n n n z e i c h -n e t that on both sides of the Turbo group (i) of a gas turbine each one composed of several towers (32) Itekuperator-Lteeile (2) is arranged. 13. Rekuperator nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das zugehörige Turbinengehäuse ein erstes äußeres, vorzugsweise aus Grau- oder Stahlguß angefertigtes Gehäuse (3) aufweist, in das eininneres, aus hochwarmfestem Naterial bestehendes Gehäuse (22) eingesetzt ist, das die Verteilungskanäle (4, 15, 6, 25) für die Luft und das Abgas bildet sowie den Zwischendiffusor (9) mit dem Leitapparat (11) zwischen Gasgenerator (8) und Arbeitsturbine (12) trägt.13. Recuperator according to claim 12, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the associated turbine housing has a first outer, preferably made of gray or cast steel housing (3), in the inner one, from High-temperature resistant material existing housing (22) is used, which the distribution channels (4, 15, 6, 25) for the air and the exhaust gas as well as the intermediate diffuser (9) carries with the diffuser (11) between the gas generator (8) and the power turbine (12). 14. Rekuperator nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Innengehäuse (22) an der Abtriebsseite der Turbine (i) am Getriebegehäuse (20) zentriert und mit diesem verschraubt ist, während es an der Eingangsseite im äußeren Turbinengehäuse (3) axial verschieblich zentriert und gelagert ist.14. Recuperator according to claim 13, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the inner housing (22) on the output side of the turbine (i) on Gear housing (20) centered and screwed to this while it is on the Input side in the outer turbine housing (3) axially displaceably centered and supported is.