DE2512065A1 - Waermeaustauscher - Google Patents

Waermeaustauscher

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DE2512065A1
DE2512065A1 DE19752512065 DE2512065A DE2512065A1 DE 2512065 A1 DE2512065 A1 DE 2512065A1 DE 19752512065 DE19752512065 DE 19752512065 DE 2512065 A DE2512065 A DE 2512065A DE 2512065 A1 DE2512065 A1 DE 2512065A1
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DE
Germany
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regeneration
regeneration units
gases
compartments
heat exchanger
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Keichi Katabuchi
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NAKAJIMA SEIKI CO
Original Assignee
NAKAJIMA SEIKI CO
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Publication date
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    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D51/00Auxiliary pretreatment of gases or vapours to be cleaned
    • B01D51/10Conditioning the gas to be cleaned
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/005Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by heat treatment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D17/00Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles
    • F28D17/02Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles using rigid bodies, e.g. of porous material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D17/00Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles
    • F28D17/04Distributing arrangements for the heat-exchange media

Description

  • Wärmeaustauscher Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher, insbesondere einen Wärmeaustauscher zum Reinigen von Abgasen, welche verbrennbare, schädliche Stoffe enthalten.
  • Es gibt Gelegenheiten, bei denen während der Umwandlung von Gasen einige ihrer Romponenten verbrannt, andere ihrer Komponenten abgeschieden oder wieder andere Komponenten zu den Gasen hinzugefügt werden; es ist notwendig oder zweckmaßig, solche Verfahren durchzuführen, nachdem die Temperatur der Gase angestiegen ist oder sich verringert hat.
  • Zum Beispiel kondensiert der Wassergehalt in der Luft zu Wassertropfen, wenn die Feuchtigkeit der atmosphärischen Luft sehr hoch ist und wenn die Luft abgekühlt wird. Die Wassertropfen werden von der Luft getrennt um so eine gewünschte trockene Luft zu erhalten, Da es nicht ohne weiteres möglich ist, die gewünschte trockene Luft zu erhalten, wenn die Ausgangsluft eine hohe Feuchtigkeit bei niedriger Temperatur hat, wird die eingeführte Luft mit hoher Feuchtigkeit durch einen Wärmeaustauscher geschickt, in dem ein Wärmeaustausch mit einem strömfähigen Medium, im folgenden kurz Fluid genannt, erfolgt, das zur Erwärmung geeignet ist, und der Wärmeaustausch wird bewerkstelligt durch die Ausnutzung der Temperaturdifferenz zwischen Luft und Fluide Wenn in einem solchen Fall der Wärme durchgang verfolgt wird, so ergibt sich folgende Reihenfolge des Durchgangs: Fluid - Fluid - Grenzschicht - Medium - Medium -Grenzschicht - Fluid - Fluid; d.h*, daß die Wärme durch sieben Stufen hindurchgehen muß. Es sind verschiedene Versuche gemacht worden zur Verbesserung des Wirkungsgrades des Wärmeaustauschers bei jeder der sieben Stufen und diese Versuche sind auch in die Praxis umgesetzt worden. Dennoch hat man herausgefunden, daß die bekannten Versuche unwirtschaftlich und teilweise unwirksam waren, insbesondere beim Wärmeaustausch von Fluid zu Fluid.
  • Ein Wärmeaustauscher mit einem Regenerator kann den Wärmeaustausch-Wirkungsgrad im Vergleich mit dem allgemeinen Wärmeaustaus chertyp wesentlich verbessern, wobei wesentliche Vorteile des Wärmeaustauschers mit Regenerator darin besteht, daß der Wärmetransferbereich pro Einheitskapazität wesentlich erhöht und der Wärmeaustauscher bei hohen Temperaturen benutzt werden kann, weil der Regenerator selbst praktisch keiner mechanischen Beanspruchung durch unterschiedlichen druck zwischen zwei strömfähigen Medien oder Fluids unterworfen ist, welche für den Wärmeaustausch untereinander geeignet sind, Der Wärmeaustauscher mit einem Regenerator bringt jedoch mit sich, daß das Schalten des Generators intermittierend erfolgt, daß zusätzliche Mittel wie ein Schaltventil benötigt werden zum Schalten des Regenerators, und daß sich ein Teil der beiden für den Wärmeaustausch geeigneten Fluids miteinander mischt Wenn also ein Wärmeautauscher mit einem Regenerator entworfen wird, der das Schalten des Regenerators kontinuierlich oder annähernd kontinuierlich erreicht und die Mischung von Teilen der beiden Fluids so weit kontrolliert, daß eine solche Mischung der beiden Fluids im Betrieb des Wärmeaustauschers kaum noch auftritt, so wäre ein sehr nützlicher, regenerativer Wärmeaustauscher geschaffen.
  • Als einer dieser regenerativen Wärmeaustauscher ist der sogenannte Ljungstrom-Wärmeaustauscher entwickelt worden, der in einem großräumigen Boiler eines Kraftwerks zum Vorheizen von Verbrennungsgasen unter nahezu ausschließlicher Verwendung der Restwärme von Abgasen praktisch angewandt worden ist. In dem Ljungstrom-Wärmeaustauscher ist eine Mehrzahl von Regenerationseinheiten drehbar angeordnete Der Lungstrom-Wärme austauscher ist verwendet worden wegen seines hohen Wärmeaustauschvermögens und seines guten Wirkungsgrades durch das Wärmeaustauschergas trotz der ihm anhaftenden Nachteile Das in den Wärmeaustauscher einzufüllende regenerative Material muß ausgewählt werden unter Berücksichtigung seiner thermischen Ermüdung, weil das regenerative Material zyklisch einer hohen thermischen Beanspruchung unterworfen wird, wenn der Generator den starken Temperaturwechsel zwischen hoher und niedriger Temperatur und umgekehrt durchläuft, obwohl das regenerative Material nur geringen mechanischen Beanspruchungen aufgrund von Druckunterschieden zwischen Gasen und dem Fluid unterworfen ist, mit dem die Gase die Wärme austauschen. Deshalb liegt einer der Nachteile des Ljungstrom Wärmeaustauschers darin, daß die Leistung, Raum und mechanische Mittel zum ausschließlichen Drehen der Regenerationseinheiten notwendig sind, Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß es schwierig ist, die Luftdichtigkeit zwischen dem Regenerator und der Gasleitung aufrechtzuerhalten0 So wird der Låungstrom-Wärmeaustauscher in einem relativ engen Arbeitstemperaturbereich betrieben, kann nur bei relativ niedrigen Temperaturen arbeiten und ist unvermeidlich für eine relativ große Kapazität konstruierte Deshalb wird dieser Wärmeaustauschertyp nur bei großen Anlagen benutzt, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeaustauscher zu schaffen, der hinsichtlich der zuvor diskutierten Eigenschaften verbessert ist0 Der ärmeaustauscher soll mit einer Mehrzahl von Regenerationseinheiten versehen werden, welche die den bekannten Austauschern anhängenden Nachteile wirksam beseitigen, Weiterhin soll der Wärmeaustauscher mit seinen Regenerationseinheiten so gestaltet sein, daß er in einem weiten Temperaturbereich zwischen sehr niedrigen und sehr hohen Temperaturen betrieben werden kann, und zwar unabhängig von der Kapazität, dvhe unabhängig davon, ob der Wärmeaustauscher eine große oder eine kleine Kapazität hat, Der Wärmeaustauscher soll betriebssicher und wirtschaftlich arbeiten und dabei so aufgebaut sein, daß er wirksam und nutzbringens Wärmequellen ausnützen kann, die bislang ungenutzt blieben, Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Wärmeaustauscher mit einer Mehrzahl von Regenerationseinheiten, mit einem senkrechten Gehäuse, dessen Innenraum mithilfe einer Mehrzahl radial verlaufender Trennplatten in eine Mehrzahl radiale Abteile unterteilt ist, wobei jeweils eine Regenerationseinheit innerhalb eines Abteils angeordnet ist, ferner mit einer Mehrzahl vertikal verlaufender geriffelter Platten, die Seite an Seite geschichtet sind und deren Riffelungen unter einem Winkel gegenüber der Vertikalen geneigt sind und sich bei jeweils aneinanderliegenden Platten zur Ausbildung mäanderförmiger Flüssigkeitsdurchlässe zwischeneinander rechtwinklig kreuzen und schließlich mit wenigstens einem drehbaren Umschaltventil, das in der Nähe eines Endes der Regenerationseinheiten innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, um bei seiner Bewegung die Fluidströmung zu regeln, die durch das Ventil hindurchtritt zur Erzielung des Wärmeaustausches zwischen den Regenerationseinheiten und dem Fluid. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine Operationskammer auf den von dem Umschaltventil abgekehrten Seiten der Regenerationseinheiten sitzt, wodurch Gase mit schädlichen und aggressiven, brennbaren Anteilen verbrannt werden unter Wärmeaustausch mit den Regenerationseinheiten, um die Gase unschädlich und geruchlos zu machen.
  • Weitere Merkmale, Merkmalskombinationen, Einzelheiten und vorteilhafte Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt einer bevorzugten husführungsform des Wärmeaustauschers gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem eine Mehrzahl von Regenerationseinheiten vorgesehen sind, Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie A-A' in Fig. 1, Fig. 3 einen Längsschnitt einer anderen Ausführungsform des Wärmeaustauschers gemäß der vorliegenden Erfindung, welcher eine Mehrzahl von Regenerationseinheiten besitzt zum Gebrauch bei der Reinigung von Gasen, Fig. 4 eine perspektivische Darstellung in vergrößertem Maßstab des drehbaren Umschaltventils, welches bei jeder der Ausführungen gemäß den Fig. 1 und 2 verwendet werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun beschrieben mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
  • In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wärmeautauscher dargestellt. Der Wärmeaustauscher enthält zunächst ein senkrechtes Gehäuse 1und der zwischen dem oberen und dem unteren Ende des Gehäuses liegende Abschnitt des Gehäuseinnenraumes ist in eine Mehrzahl radial verlaufende Abteile a durch eine Mehrzahl von sich radial erstreckenden Brennplatten 5 unterteilt. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Zwischenraum des Gehäuseinneren in zwölf gleiche, radiale Abteile a unterteilt. Jedes der Abteile a ist mit einer Regenerationseinheit ausgefüllt, die eine Mehrzahl senkrecht verlaufender, gerippter Platten enthält, welche Seite an Seite geschichtet sind und deren Riffelangen um einen bestimmten Winkel gegenüber der Senkrechten geneigt sind; die iffelur--'gen benachbarter Platten kreuzen einander unter rechten Winkeln, so daß sie meanderförmig gewundene durchgänge für die Gase zwischenelnander bildend Der herelnkommende Gasfluß mit einer angehobenen Temperatur fließt in das Gehäuse des Wärmeaustauschers am oberen Ende desselben durch eine Leitung 3, welche in Verbindung steht mit dem oberen Ende des Wärmeaustauschergehäuses. Der Gasfluß gelangt dann durch einen Durchlaß 6 im oberen Abschnitt des Gehäuses, welcher über den Regenerationseinheiten liegt und in dem sich ein drehbares Umschaltventil 4 befindet sowie ein Ventilsitz 7, der neben einem Durchlaß 6 in einem Leitraum 8 liegt und mit dem Durchlaß verbunden ist. Danach wird der Gasfluß zu den gewundenen Durchlässen geführtUnsurch diese hindurch, welche von den gerippten Platten in einigen der Regenerationseinheiten 2 gebildet werden, welche auf der linken Seite (Fig. 1) einer waagerechten Hohlwelle 17 liegen, die sich senkrecht durch das Zentrum des Gehäuses 1 erstreckt und an den gegenüberliegenden Enden in dem Gehäuse 1 drehbar gelagert ist, Wenn der Gasfluß durch die Regenerationseinheiten 2 der linken Seite hindurchtritt gibt er seine Wärme an die Regenerationseinheiten ab und verringert seine Temperatur. Der Gasfluß mit verringerter Temperatur tritt in eine zweite Führung 9 aus, welche nahe und unterhalb der Regenerationseinheiten 2 auf der linken Seite vorgesehen ist, und bewegt sich abwärts durch den Ventilsitz 11 eines zweiten oder unteren drehbaren Umschaltventils 10, das neben und unter den Regenerationseinheiten angeordnet ist. Der Gasfluß durchdringt dann das zweite Umschaltventil 10 und einen Durchlaß 12 in acm weiten Umschaltventil 10 in eine Auslaßleitung 13 hinein, % Verbindung hat mit dem unteren Ende des Durchlasses 12, w;1 aus dem System herausgeführt zu werden. Auf der anderen zeitz wird ein zu erwärmender Gasfluß in das Gehäuse 1 einge-½;hrt an dessen unterem Ende durch eine Kaltgas-Leitung 14 .f der rechten Seite (Fig. 1), welche mit dem unteren Ende «»s Gehäuses 1 in Verbindung steht. Der Gasfluß fließt auf-<-rts durch einen zweiten Durchlaß 15 in dem zweiten oder unteren drehbaren UmschaltventilK 10 und durch die zweite :nrungskammer 9 in die Regenerationseinheiten 2 auf der rechten Seite in Fig. 1, welche zuvor erwärmt worden sind jrc,, den Durchtritt des Hochtemperatur-Gasflusses durch die Regenerationseinheiten 2 auf der linken Seite in Fig. 1. Wenn der kalte Gasfluß durch die Regenerationseinheiten 2 mit erhöhter Temperatur auf der rechten Seite hindurchdrücktA nimmt er den Regenerationseinheiten 2 ihre Wärme weg zur Erhöhung der Temperatur des Gasflusses selbst. Der Gasfluß mit angehobener Temperatur entläd sich dann in den ersten Leitraum 8 oberhalb der Regenerationseinheiten 2 auf der rechten Seite und durchdringt das Ventil 7, das erste oder obere, drehbare Umschaltventil 4 und einen zweiten Durchlaß 6' in dem drehbaren Umschaltventil 4 in eine Leitung 16 hinein, die am oberen Ende des Gehäuses 1 auf der rechten Seite mündet (Fig. 1); so wird der Gasfluß mit erhöhter Temperatur aus dem System herausgeführt zu einer vorgesehenen Stelle hin, wo das Gas verwendet wird. Die ersten und zweiten, drehbaren Umschaltventile 4 und 10 sind miteinander verbunden durch die senkrechte Hohlwelle 17, die senkrecht im Zentrum des Gehäuses 1 verläuft, so daß die Ventile synchron zueinander gedreht werden. Die Ventile 4 und 10 werden mit einer Drehzahl zwischen einer und zehn Umdrehungen pro Minute gedreht, so daß die Regenerationseinheizen 2 in dem Gehäuse 1 zyklisch erhitzt und abgekühlt werden, wodurch Abgase und Vorheizgase im wesentlichen kontinu crlich durch den Wärmeaustauscher hindurchfließen können.
  • In Fig. 3 der beigefügten Zeichnungen ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Wärmeaustauschers gemäß der Erfindung dargestellt, welches besonders zum Reinigen von Abgasen benutzt wird. Wie in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel des Wärmeaustauschers bereits beschrieben, enthält das zweite Ausführungsbeispiel des Wärmeaustauschers allgemein ein sich senkrecht erstreckendes Gehäuse 101 und der Zwischenraum des Gehäuseinneren zwischen dem oberen und dem unteren Ende desselben ist in eine Mehrzahl von Abteilen a' unterteilt durch eine Mehrzahl von radial verlaufenden Trennplatten, welche nicht dargestellt sind. Jedes der Abteile a' ist mit einer Regenerationseinheit 102 ausgefüllt, die eine Mehrzahl senkrecht verlaufender, geriffelter Platten enthält, welche Seite an Seite geschichtet sind . Die Riffelungen der Platten sind um einen bestimmten Dinkel gegenüber der Senkrechten geneigt, und die Riffelungen benachbarter Platten kreuzen einander rechtwinklig, so daß sie meanderförmige Durchlässe zwischeneinander bilden für die Gase. Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist eine absorptionsfählge, hitzebeständige Lage 102' vorgesehen, welche oben auf den Regenerationseinheiten 102 sitzt zur thermischen Anhäufung bzw. Speicherung und Beschleunigung der Verbrennungsreaktion. Ein drehbares Umschaltventil 104 ist innerhalb des Gehäuses im unteren Teil desselben unter den Regenerationseinheiten 102 vorgesehen und das Ventil steht in Verbindung mit einer Gaseinlaßleitung 103 und einer Gasauslaßleitung 116. So' wird der hereinkommende Gasfluß unter Druck in den unteren Abschnitt des Gehäuses über die Einlaßleitung 103 eingelassen und fließt durch einen Durchlaß 106 in dem drehbaren Umschaltventil 104, das in einem Leitraum 108 sitzt, in die Auslaßleitung 116, von wo das Gas aus dem System herausgeleitet wird. Eine Operations-oder Reaktionskammer 117 wird innerhalb des Gehäuses 1 über den Regenerationseinheiten 102 gebildet, und eine Leitung 118 zur Anpassung der Reaktionstemperatur ist oben am Gehäuse 101 vorgesehen in Verbindung mit der Reaktionskammer 117, zum Anpassen der Reaktionstemperatur innerhalb der Reaktions- oder Operationskammer 117.
  • So gelangt der ankommende Gasfluß, welcher in das Gehäuse 101 über die Einlaßleitung 103 eintritt, unter Druck durch den Durchlaß 106 in das drehbare Umschaltventil 104 und den Leitraum 108 in die Regenerationseinheiten 102 auf der linken Seite der vertikalen Hohlwelle 109, welche am unteren Ende das untere Gehäuseende 101 durchdringt und am oberen Ende in die Reaktionskammer 117 hineinreicht. Bislang sind die Durchlässe, welche die geriffelten Platten der Reganerationseinheiten 102 und das hitzebeständige Material in der Reaktionsbeschleunigungslage 102' bilden, bereits erhitzt worden durch den Durchtritt von Verbrennungsgasen mit erhöhter Temperatur durch die Regenerationseinheiten 102.
  • So bewirken die Gase eine Oberflächenverbrennung, wenn der eintretende Gasfluß durch die Regenerationseinheiten 102 mit erhöhter Temperatur hindurchtritt in Berührung mit den geheizten, geriffelten Platten 102 und dem hitzebeständigen Material, zur Anhebung der Temperatur der Gase auf eine Verbrennungsreaktions-Einleitungstemperatur, und sie entladen sich in die Reaktionskammer 117. In der Reaktionskammer 117 wird die Temperatur der Gase ausgeglichen auf eine für die Reaktion geeignete Temperatur und dann zur Reaktion gebracht. Nach der Reaktion fließen die Gase dann durch den Abschnitt der hitzebeständigen Lage 102' und die Regenerationseinheiten 102 auf der rechten Seite der vertikalen Hohlwelle 109 in Kontakt mit dem hitzebeständigen Material und den geriffelten Platten, woraufhin alle unverbrannten brennbaren Komponenten der Gase verbrannt werden,um so die Verbrennung der Gase zu vervollständigen. Wenn die Gase durch den Abschnitt der hitzebe ständigen Lage 102t und der Regenerationseinheiten 102 auf der rechten Seite der vertikalen Welle 109 hindurchtreten, geben sie ihre Hitze ab an das hitzebeständige Material der Lage 102' und an die geriffelten Platten der Regenerationseinheiten 102 auf der rechten Seite der vertikalen Welle 109, zur Reduzierung der Temperatur der Gase, und die Gase mit reduzierter Temperatur entladen sich in den Zeitraum 108. Von dem Leitraum 108 gelangen die Gase mit reduzierter Temperatur durch einen zweiten Durchlaß 106' in dem drehbaren Umschaltventil 104 in die Auslaßleitung 116, von wo die Gase aus dem System ausgelassen werden. Auf diese Weise verlieren die Gase durch die Verbrennungsreaktion ihre brennbaren, schädlichen Anteile, und die gereinigten Gase werden aus dem System entlassen1 Sogar wenn die Gase unverbrennbare Komponenten enthalten, körrrren sie unschädlIch gemacht werden durch den Kontakt mit dem starkerhitzten hitzebeständigen Material und den geriffelten' Platten.
  • Wie oben erwähnt, werden die Regenerationseinheiten gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet durch Aufteilen des mittleren Abschnittes des Innenraumes des Gehäuses 1 zwischen dem oberen und dem unteren Ende in eine Mehrzahl gleicher Abteile mittels einer Vielzahl von sich radial erstreckenden Trennplatten, und durch Anfüllen jedes der Abteile mit einer Regenerationseinheit mit einer Mehrzahl von senkrecht verlaufenden geriffelten Platten, die Seite an Seite aufgereiht sind; die Riffelungen der Platten sind unter einem vorgegebenen Winkel gegenüber der Senkrechten geneigt und die Riffelungen benachbarter Platten kreuzen einander unter rechten Winkeln, so daß sie gewundene Durchlässe zwischen-einander bilden für die Gase. Zusätzlich ist am einen Ende oder an den gegenüberliegenden Enden des Gehäuses gemäß der Erfindung das drehbare Ums chaltvent 11 vorgesehen zur Regulierung des Gasflusses durch den tfiarmeaustauscher hindurch, um so einen \ü"rmeaustausch zu bewirken zwischen dem gasfluß und den Regenerationseinheiten auf den gegenüberliegenden Seiten des senkrechten Zentrums des Gehäuses. Die Operationstemperatur überdeckt einen weiten Bereich von einer relativ niedrigen Temperatur bis zu einer relativ hohen Temperat'ur, und die Erfindung ist anwendbar ohne Rücksicht auf die Größe der Kapazität9 sei diese groß oder klein. Der ärmeustauscher gemäß der Brfindung findet Anwendung bei Dampfkesseln, Abgasrückgewinnungseinrichtungen und Abgasentschwefelungseinrichtungen von Kaminen, Gasveredelungseinrichtungen, Abgaswärmeaustauschern, Metallerhitzungsöfen, Glasschmelzöfen, Ersatzgeräten für Regeneratoren und anderen ähnlichenEinrichtungen.
  • In der vorhergehenden Beschreibung sind zwei Ausführungsbeistiele der Erfindung beschrieben worden, Jedoch ist es für den Fachmann ersichtlich, daß diese Ausführungsbeispiele nur der Erläuterung dienen, nicht aber der Begrenzung des Schutzumfanges der Erfindung0

Claims (1)

  1. Patentansprüche 1. Wärmeaustauscher, dadurch gekennzeichet, daß der Innenraum eines senkrechten Gehäuses (1,101) mithilfe von radial verlaufenden Trennplatten (5) in eine Anzahl radialer Abteile (a,a') unterteilt ist und in jedem dieser Abteile eine Regenerationseiniieit (2,102) angeordnet ist, daß jede aegenerationseinçeit aus einer Anzahl von vertikal verlaufenoen geriffelten glatten gebildet ist, die mit ihren Seitenflächen derart aneinander geschichtet sind, daß die Riffelungen unter einem Winkel gegenüber der Vertikalen geneigt sind und sich die Riffelungen jeweils aneinaderliegender Platten zur Bildung gewundener bzw, mäanderförmiger Durchlässe für strömfähige Medien bzw. Fluide rechtwinklig kreuzen, und daß ferner wenigstens ein drehbares Umschaltventil (4, 10, 104) an einem Ende der Regenera tionseinheiten innerhalb des Gehause (1, 101) angeordnet ist, welches Umschaltventil bei seiner Bewegung die Strömung des durch das Ventil hindurchtretenden Fluidstroms regelt, so daß ein Wärmeaustausch zwischen den Regenerationseinheiten und dem Fluid bewirkt wird, 2. Wärmeaustauscher, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Regenerationseinheiten (102), durch einen Strömungsregler und eine Operationskammer, durch ein ssenkrechtes Gehäuse (101), dessen Innenraum in eine Mehrzahl radialer Abteile (a' unterteilt ist durch eine Mehrzahl radial verlaufender Trennplatten, wobei eine Regenerationseinheit (102) innerhalb jedes der Abteile angeordnet ist, und durch eine Mehrzahl vertikal verlaufender geriffelter oder gewellter Platten, die Seite an Seite geschichtet sind und deren Riffelungen unter einem Winkel gegenüber der Vertikalen geneigt sind und bei benachbarten Platten sich rechtwinklig kreuzen zur Ausbildung gewundener Fluiddurchlässe zwischeneinander, durch ein drehbares Umschaltventil (104), das in der Nähe eines Endes der Regenerationseinheiten sitzt zur Regelung des Fluidstromes, der durch das Ventil hindurchtritt, und durch eine Reaktionskammer (117) in der Nähe der anderen Enden der Regenerationseinheiten, wobei schädliche oder aggressive Gase verbrannt werden, wenn die Gase durch die Regenerationseinheiten unter Wärmeaustausch mit den Regenerationseinheiten hindurchtreten, so daß die Gase durch Verbrennung unschädlich gemacht werden 3. Wärmeaustauscher, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Regenerationseinheiten, durch einen Strömungsregler? eine Operationskammer und ein senkrechtes Gehäuse, dessen Innenraum in eine Mehrzahl von Abteilen unterteilt ist durch eine MehrsahlD veriaLufender Trennplatten, wobei eine Regenerationseinheit innerhalb jedes der Abteile angeordnet ist, und durch eine Mehrzahl vertikal verlaufender geriffelter Platten, die Seite an Seite geschichtet sind und deren Riffelungen unter einem Winkel gegenüber der Vertikalen geneigt sind und bei benachbarten Platten sich rechtwinklig kreuzen zur Ausbildung gewundener Fluiddurchlässe zwischeneinander, durch ein drehbares Umschaltventil, das in der Nähe eines Endes der Regenerationseinheiten sitzt zur Regelung des Fluidstroms, und durch eine Operationskammer nahe den anderen Enden der Regenerationseinheiten, wobei das Stickoxid von Gasen, welche Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoff und Stickoxide enthalten, zersetzt wird, und wobei dann Luft den Gasen zugeführt wird zur Verbrennung von Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoff zur Reinigung der Gase.
    40 Wärmeaustauscher, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Regenerationseinheiten, durch einen Ströraungeregler, eine Operatioiiskammer und ein senkrechtes Gehäuse, dessen Innenraum in eine Mehrzahl radialer Abteile unterteilt ist durch eine Mehrzahl radial verlaufender Trennplatten, wobei eine Regenerationseinheit innerhalb jedes der Abteile angeordnet ist, und durch eine Mehrzahl vertikal verlaufender geriffelter oder gewellter Platten, die Seite an Seite geschichtet sind und deren Riffelungen unter einem Winkel gegenüber der Senkrechten geneigt sind und bei benachbarten Platten sich rechtwinklig kreuzen zur Ausbildung gewundener Fluiddurchlässe zwischeneinander, durch ein drehbares Umschaltventil, das in der Nähe eines Endes der Regenerationseinheiten sitzt, und durch eine Operationskammer nahe den anderen Enden der Regenerationseinheiten, wobei ein Katalysator (102') an jenen anderen Enden der Regenerationseinheiten sitzt, wo die Operationskammer (117) und innerhalb der Operationskammer ein Brenner, eine Gaseinlaßleitung und eine Leitung (118) zum Auslaß hocherhitzten Gases vorgesehen sind zur Einstellung der Temperatur innerhalb der Operationskammer, wodurch eintretende Gase durch Modifizierung einer oder aller Komponenten der Gase zur Reaktion gebracht werden.
    5. Wärmeaustauscher, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Regenerationseinheiten, durch einen Regler, eine Operationskammer und ein senkrechtes Gehäuse, dessen Innenraum in eine Mehrzahl radialer Abteile unterteilt ist durch eine Mehrzahl radial verlaufender Trennplatten, wobei eine Regenerationseinheit Innerhalb jedes der Abteile sitzt, und durch eine Mehrzahl geriffelter oder gellter Platten, die Seits an Seite geschichtet sind ltd deren Riffelungen unter einem winkel gegenüber der Senkrechten geneigt sind und bei benachbarten Platten sich rechtwinklig kreuzen zur Ausbildung gewundener Fluiddurchlässe zwischeneinander, durch ein drehbares Umschaltventil (104), das in der Nähe eines Endes der Regenerationseinheiten (102) angeordnet ist zum Regeln des Fluidstromes durch das Ventil, und durch eine Operationskammer (117) nahe den anderen Enden der Regenerationseinheiten, wobei die Luft mit einem hohen Wassergehalt abgekühlt wird und der Wassergehalt aus der Luft entfernt wird durch Kondensierung des Wassergehaltes in der Operationskammer.
    6. Wärmeaustauscher, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Regenerationseinheiten, durch einen Strömungsregler, eine Operationskammer und ein Gehäuse, dessen Innenraum in eine Mehrzahl radialer Abteile unterteilt ist durch eine Mehrzahl radial verlaufender Trennplatteny wobei eine Regenerationseinheit innerhalb jedes der Abteile sitzt, und durch eine Mehrzahl geriffelter Platten, die c.-'-e an Seite geschichtet sind und deren Riffelungen unter einem Winkel gegenüber der Senkrechten geneigt sind und bei benachbarten Platten sich rechtwinklig kreuzen zur Ausbildung gebundener Fluiddurchlässe zwischeneinander, durch ein drehbares Umschaltventil, das in der ITähe eines Endes der Regenerationseinheiten angeordnet ist zum Regeln des Flüssigkeitsflusses durch dieses, und durch eine Operationskammer nahe den anderen Enden der Regenerationseinheiten, wobei diejenigen Gase, die durch Kondensation abtrennbare Stoffe enthalten, gekühlt werden und wobei der Wasserg&nalt von den Gasen getrennt wird durch Kondensation des Wassergehaltes in der Operationskaianer, 7e Wärmesustauscher, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Regenerationseinheiten, durch einen Strömungsregler, eine Operationskammer und ein senkrechtes Gehäuse, dessen Innenraum in eine Mehrzahl radialer Abteile unterteilt ist durch eine Mehrzahl radial verlaufender Trennplatten, wobei eine Regenerationseinheit innerhalb jedes der Abteile sitzt, und durch eine Mehrzahl geriffelter oder gewellter Platten, die Seite an Seite geschichtet sind und deren Riffelungen unter einem Winkel gegenüber der Senkrechten geneigt sind und bei benachbarten Platten sich rechtwinklig kreuzen zur Ausbildung gewundener Fluiddurchlässe zwischeneinander, durch ein drehbares Umschaltventil (104), das in der Nähe eines Endes der Regenerationseinheiten (102) angeordnet ist und durch eine Operati¢nskammer (117) nahe den anderen Enden der Regenerationsernheitens wobei ein absorptionsfahigess hitzebeständiges Material (102') zwischen dem einen Ende der Regenerationseinheiten und der Operationskammer angeordnet ist zum Kühlen und Absorbieren schädlicher oder aggressiver Stoffe aus einem Gasstrom zum Desodorieren und Reinigen der Gasee
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