DE3717748C1 - Plate heat exchanger for preheating broken glass or similar bulk materials - Google Patents

Abstract

It is known to use plate heat exchangers for preheating broken glass which is subsequently fed to the melting end in glass production. The broken glass to be heated passes vertically through the plate heat exchanger which is open at its upper and lower sides for entry and exit respectively of the broken glass. The problem in the known designs consists in that the passage of the broken glass in the plate heat exchanger is non-uniform, which results in parts of the broken glass also being non-uniformly heated. This is a result of the fact that, hitherto, the removal of the heated broken glass took place non-uniformly at the lower, open end of the plate heat exchanger. In order to remedy this deficiency and to obtain equal passage times for all of the parts of broken glass in the plate heat exchanger 10, symmetrically arranged outlet chutes 18 are provided, whose free cross-sections are only a fraction of the length and width of the outlet cross-section of the plate heat exchanger 10. These free cross-sections of the outlet chutes 18 are equal, and a separate vibrating conveyor 19, 20 with equal conveying capacity is assigned to every outlet chute 18. The vibrating conveyors 19, 20 are arranged one above the other in different levels, run parallel and transport the heated broken glass, in equal quantities per unit time, in one direction to the melting end. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Plattenwärmetauscher zum Vorwärmen von Glasscherben oder dgl. Schüttgütern, welche anschließend bei höherem Temperaturniveau verarbeitet, z.B. geschmolzen werden, wobei der Plattenwärmetauscher für einen vertikalen Durchtritt der Glasscherben oben und unten offen ist, am unteren offenen Ende des Plattenwärmetauschers wenigstens zwei Auslaßschächte für die erwärmten Glasscherben symmetrisch über den Auslaßquerschnitt des Plattenwärmetauschers verteilt angeordnet sind und unter jedem Auslaßschacht ein Rüttelförderer oder dgl. für den Abtransport der erwärmten Glasscherben vorgesehen ist.The invention relates to a plate heat exchanger for preheating broken glass or similar bulk goods, which subsequently at a higher temperature level processed, e.g. are melted, the Plate heat exchanger for vertical passage of the Broken glass is open at the top and bottom, open at the bottom End of the plate heat exchanger at least two Outlet shafts for the heated glass shards symmetrically over the outlet cross section of the plate heat exchanger are distributed and under each outlet shaft a vibrating conveyor or the like for the removal of the heated broken glass is provided.

Ein derartiger Plattenwärmetauscher ist durch die DE-PS 32 17 414 bekannt. In dieser Patentschrift ist auch bereits auf die Bedeutung einer gleichen Durchlaufzeit für die Glasscherben durch alle Räume zwischen den Heizplatten desselben sowie auf den hierzu erforderlichen konstanten Abtransport der Glasscherben über den gesamten Austrittsquerschnitt des Plattenwärmetauschers hingewiesen. Dieser konstante gleichmäßige Abtransport der Glasscherben über den gesamten Auslaßquerschnitt des Wärmetauschers wird jedoch bei dieser bekannten Einrichtung nicht erreicht. Die Gründe hierfür bestehen darin, daß sich die Auslaßschächte praktisch über die gesamte Länge des rechteckigen Auslaßquerschnitts des Plattenwärmetauschers erstrecken, was zur Folge hat, daß die Glasscherben im Bereich des einen Endes der Auslaßschächte, welches dem Ende des jeweils zugeordneten Rüttelförderers gegenüberliegt bzw. sich über diesem befindet, langsamer abfließen und abgefördert werden, als im Bereich des gegenüberliegenden Endes der Auslaßschächte. Diese ungleichmäßige Abführung der Glasscherben hat eine entsprechend ungleichmäßige Durchlaufzeit derselben durch den Plattenwärmetauscher zur Folge und die abgegebenen Glasscherbenpartien weisen daher aufgrund ihrer unterschiedlichen Verweilzeit in dem Wärmetauscher auch verschiedene Temperaturen auf, was unerwünscht ist. Der ungleichmäßige Durchlauf der Glasscherben durch den Wärmetauscher verschlechtert schließlich auch dessen Wirkungsgrad.Such a plate heat exchanger is due to the DE-PS 32 17 414 known. In this patent, too already on the importance of an equal turnaround time for the broken glass through all the spaces between the Heating plates of the same and on the necessary ones constant removal of the broken glass over the entire Outlet cross section of the plate heat exchanger indicated. This constant, even removal of the broken glass over the entire outlet cross section of the heat exchanger will not, however, with this known device  reached. The reasons for this are that the Outlet shafts practically over the entire length of the rectangular outlet cross section of the plate heat exchanger extend, which means that the broken glass in Area of one end of the outlet shafts, which the End of the assigned vibratory conveyor opposite or located above it, slower drain and be discharged than in the area of opposite end of the outlet shafts. These uneven removal of the broken glass has one correspondingly uneven throughput time the plate heat exchanger and the delivered Broken glass parts therefore show due to their different residence time in the heat exchanger too different temperatures on what is undesirable. The uneven passage of broken glass through the Heat exchanger eventually deteriorates as well Efficiency.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obigen Mängel zu beseitigen und einen Plattenwärmetauscher für die eingangs genannten Zwecke zu schaffen, an dessen Auslässen die erwärmten Glasscherben gleichmäßig abtransportiert werden, so daß auch jede Glasscherbenpartie im Plattenwärmetauscher praktisch die gleiche Durchlaufzeit und im wesentlichen die gleiche Temperatur hat, um so auch die Kapazität des Wärmetauschers vollständig zu nutzen.The invention has for its object the above shortcomings to eliminate and a plate heat exchanger for the entry to create named purposes, at the outlets of which heated pieces of broken glass are evenly removed, so that every broken glass section in the plate heat exchanger practically the same turnaround time and essentially has the same temperature, so the capacity of the To fully utilize the heat exchanger.

Gemäß der Erfindung wird obige Aufgabe dadurch gelöst, daßAccording to the invention the above object is achieved in that

• a) die lichten Querschnitte der Auslaßschächte jeweils nur einen Bruchteil der Länge und Breite des Auslaßquerschnitts des Plattenwärmetauschers betragen und untereinander gleich sind, a) the clear cross sections of the outlet shafts only a fraction of the length and width the outlet cross section of the plate heat exchanger amount and are equal to each other,  
• b) jedem Auslaßschacht ein Rüttelförderer mit gleicher Förderleistung zugeordnet ist undb) a vibrating conveyor with the same for each outlet shaft Funding is allocated and
• c) die Rüttelförderer in verschiedenen Ebenen parallellaufend übereinander angeordnet sind.c) the vibratory conveyors at different levels are arranged parallel to one another.

Dadurch wird ein gleichmäßiger Abtransport der erwärmten Glasscherben an den einzelnen Auslaßschächten und damit auch praktisch über den gesamten Auslaßquerschnitt des Plattenwärmetauschers erreicht, was wiederum zur Folge hat, daß kein Rückstau auftritt und jede Glasscherbenpartie im Plattenwärmetauscher die gleiche Durchlaufzeit hat und so auch die gleiche Erwärmung erfährt. Der Wirkungsgrad des Plattenwärmetauschers wird dadurch im Vergleich zum Stand der Technik verbessert. Da ferner die Rüttelförderer in verschiedenen Ebenen parallellaufend übereinander angeordnet sind, können die erwärmten Glasscherben in gleicher Richtung übereinander einer Schmelzwanne zugeführt werden. Dabei ist der Wärmeverlust geringer als bei seitlich getrennt angeordneten Rüttelförderen.This ensures even removal of the heated Broken glass on the individual outlet shafts and thus also practically over the entire outlet cross section of the Plate heat exchanger reached, which in turn resulted has no back pressure and every broken glass section has the same throughput time in the plate heat exchanger and so experiences the same warming. The efficiency the plate heat exchanger is compared to State of the art improved. Since also the vibrating conveyor running in parallel on different levels are arranged, the heated glass shards in fed in the same direction one above the other a melting tank will. The heat loss is less than with laterally separated vibrating conveyors.

Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Embodiments of the invention emerge from the subclaims forth.

Wenn nach einer solchen Ausgestaltung der Erfindung die jeweils einen rinnenförmigen Querschnitt aufweisenden Rüttelförderer unterschiedliche Bauhöhen aufweisen und ineinandergeschachtelt angeordnet sind, wird vorteilhaft eine geringere Gesamtbauhöhe der Förderer für den Abtransport der erwärmten Glasscherben erzielt. If after such an embodiment of the invention each having a trough-shaped cross section Vibratory conveyors have different heights and are nested, is advantageous a lower overall height of the conveyor for the Removed the heated glass shards achieved.  

Wenn nach noch einer weiteren Ausbildung der Erfindung die Auslaßschächte über dem Boden eines Sammelraums für die erwärmten Glasscherben hervorstehen, so daß sich zwischen den Auslaßschächten, dem Boden und den Seitenwänden des Sammelraums Glasscherbenpolster ausbilden können, erhält man vorteilhaft durch diese Glasscherbenpolster einen Verschleißschutz im Bereich der Auslaßschächte für die erwärmten Glasscherben.If after yet another embodiment of the invention the outlet shafts above the floor of a collection room for the warmed broken glass protrude so that between the outlet shafts, the floor and the Form broken glass upholstery on the side walls of the collecting room can be obtained advantageously through this Broken glass cushions provide wear protection in the area the outlet shafts for the heated broken glass.

Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt:The invention is then based on the drawings of an embodiment explained. It shows:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht vom unteren Teil eines zum Vorwärmen von Glasscherben ausgebildeten Plattenwärmetauschers unten mit einem Sammelraum für die erwärmten Glasscherben und unter den Auslaßschächten angeordnete Rüttelförderer in verschiedenen Ebenen zum Abtransport der erwärmten Glasscherben, teilweise im Schnitt; Figure 1 is a schematic side view of the lower part of a plate heat exchanger designed for preheating broken glass below with a collecting space for the heated broken glass and vibrating conveyor arranged under the outlet shafts in different levels for the removal of the heated broken glass, partly in section.

Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Anordnung entlang der Linie II-II in Fig. 1; FIG. 2 shows a plan view of the arrangement shown in FIG. 1 along the line II-II in FIG. 1;

Fig. 3 eine Vorderansicht der in Fig. 1 gezeigten Anordnung, teilweise im Schnitt und Fig. 3 is a front view of the arrangement shown in Fig. 1, partly in section and

Fig. 4 eine Draufsicht auf die in Fig. 3 gezeigte Anordnung entlang der Linie IV-IV, zur Hälfte aufgeschnitten, um die in verschiedenen Ebenen parallel laufend angeordneten Rüttelförderer zum Abtransport der erwärmten Glasscherben zu veranschaulichen. Fig. 4 is a plan view of the arrangement shown in Fig. 3 along the line IV-IV, cut in half to illustrate the vibrating conveyor arranged parallel in different planes for the removal of the heated glass shards.

Der Plattenwärmetauscher 10, von dem in den Fig. 1 und 3 nur der untere Teil gezeigt ist, dient beim Ausführungsbeispiel zum Vorwärmen von Glasscherben, bevor diese in eine Schmelzwanne (nicht gezeigt) einer Glasproduktionsanlage eingebracht werden. Als Heizmedium wird vorteilhaft das in der Glasschmelzanlage anfallende Rauchgas genutzt, welches durch den Zuführkasten 11 in den Plattenwärmetauscher 10 eingeführt wird. Der Plattenwärmetauscher 10 wird von Stützen 12 eines Traggerüsts getragen, ist an seinem oberen und unteren Ende offen und für einen vertikalen Durchtritt der Glasscherben 13 unter dem Einfluß der Schwerkraft konzipiert. Der Plattenwärmetauscher 10 enthält zu diesem Zweck zahlreiche im gleichen Abstand nebeneinander angeordnete, hohle Heizplatten 14, in welchen das Rauchgas nach oben strömt und den Plattenwärmetauscher 10 über einen nicht gezeigten Auslaßkasten verläßt. In den Räumen zwischen den hohlen Heizplatten 14 bewegen sich die Glasscherben 13 nach unten, werden dabei erwärmt und gelangen nach ihrem Austritt aus dem unteren offenen Ende des Plattenwärmetauschers 10 in einen Sammelraum 14, der sich unmittelbar an das untere offene Ende des Plattenwärmetauschers 10 anschließt. Dieser Sammelraum 14 für die erwärmten Glasscherben 13 wird an allen vier Seiten durch verschleißfeste Wände 16 aus Stahlblech begrenzt, die außen von einer thermischen Isolation 15 umhüllt sind. Mit 17 ist der Boden des Sammelraums 14 bezeichnet.The plate heat exchanger 10 , of which only the lower part is shown in FIGS. 1 and 3, is used in the exemplary embodiment for preheating broken glass before it is introduced into a melting tank (not shown) in a glass production system. The flue gas produced in the glass melting system is advantageously used as the heating medium and is introduced into the plate heat exchanger 10 through the feed box 11 . The plate heat exchanger 10 is supported by supports 12 of a supporting structure, is open at its upper and lower ends and is designed for vertical passage of the broken glass 13 under the influence of gravity. For this purpose, the plate heat exchanger 10 contains numerous hollow heating plates 14 arranged at the same distance next to one another, in which the flue gas flows upwards and leaves the plate heat exchanger 10 via an outlet box (not shown). In the spaces between the hollow heating plates 14 , the broken glass 13 moves downward, is heated in the process and, after emerging from the lower open end of the plate heat exchanger 10 , reaches a collecting space 14 which immediately adjoins the lower open end of the plate heat exchanger 10 . This collecting space 14 for the heated glass shards 13 is delimited on all four sides by wear-resistant walls 16 made of sheet steel, which are encased on the outside by thermal insulation 15 . With 17 the bottom of the collecting space 14 is designated.

Um sicherzustellen, daß jede Glasscherbenpartie den Plattenwärmetauscher 10 in der gleichen Zeit durchläuft, um eine gleichmäßige Erwärmung der Scherben 13 zu erreichen, ist es erforderlich, daß die Glasscherben 13 unten aus dem Sammelraum 14 praktisch über dessen gesamten lichten Querschnitt gleichmäßig abgefördert werden. Zu diesem Zweck sind im Boden 17 beim Ausführungsbeispiel zwei relativ große Auslaßschächte 18 für die erwärmten Glasscherben 13 symmetrisch verteilt angeordnet, deren lichte Querschnitte aber nur jeweils einen Bruchteil der Länge und Breite des Sammelraums 14 betragen. Außerdem sind diese lichten Querschnitte der Auslaßschächte 18 gleichgroß bemessen. Es sei bemerkt, daß auch mehr als zwei solcher Auslaßschächte für die erwärmten Glasscherben vorgesehen werden können, und zwar in Abhängigkeit von der Größe des Grundrisses des Sammelraums 14, der praktisch identisch mit dem Auslaßquerschnitt des Plattenwärmetauschers 10 ist.In order to ensure that each broken glass section passes through the plate heat exchanger 10 at the same time in order to achieve a uniform heating of the broken pieces 13 , it is necessary that the broken glass 13 is removed uniformly from the collecting space 14 practically over its entire clear cross section. For this purpose, two relatively large outlet shafts 18 for the heated glass fragments 13 are arranged symmetrically in the bottom 17 in the exemplary embodiment, but the clear cross sections of each are only a fraction of the length and width of the collecting space 14 . In addition, these clear cross sections of the outlet shafts 18 are of the same size. It should be noted that more than two such outlet shafts can be provided for the heated broken glass, depending on the size of the floor plan of the collecting space 14 , which is practically identical to the outlet cross section of the plate heat exchanger 10 .

Jedem Auslaßschacht 18 ist ein eigener Rüttelförderer 19, 20 für den Abtransport der erwärmten Glasscherben 13 zugeordnet, welche die gleiche Förderleistung besitzen. Im Ausführungsbeispiel weisen die Rüttelförderer 19, 20 einen rinnenförmigen Querschnitt auf, wobei der untere Rüttelförderer 20 etwa die doppelte Bauhöhe wie der obere Rüttelförderer 19 hat, um die in den Fig. 1 und 3 gezeigte ineinandergeschachtelte Anordnung zu ermöglichen. Aufgrund dieser vorstehend geschilderten Maßnahmen werden die erwärmten Glasscherben 13 an beiden Auslaßschächten 18 in gleicher Menge je Zeiteinheit von den Rüttelförderen 19, 20 abtransportiert, und zwar auch in gleicher Richtung, z.B. zu einer nicht gezeigten Schmelzwanne.Each outlet shaft 18 is assigned its own vibrating conveyor 19 , 20 for the removal of the heated glass fragments 13 , which have the same conveying capacity. In the exemplary embodiment, the vibrating conveyors 19 , 20 have a trough-shaped cross section, the lower vibrating conveyor 20 being approximately twice the height of the upper vibrating conveyor 19 , in order to enable the nested arrangement shown in FIGS . 1 and 3. On the basis of these measures described above, the heated glass fragments 13 are transported away from the vibrating conveyors 19 , 20 in the same amount per unit of time at both outlet shafts 18 , and also in the same direction, for example to a melting tank (not shown).

Die Auslaßschächte 18 stehen ein Stück über dem Boden 17 des Sammelraumes 14 hervor (im Ausführungsbeispiel etwa um die Hälfte ihrer Gesamtbauhöhe), so daß sich im Betrieb des Plattenwärmetauschers 10 zwischen den Auslaßschächten 18, dem Boden 17 und den Seitenwänden 16 Glasscherbenpolster 21 ausbilden können, die als Verschleißschutz im unteren Bereich des Sammelraums 14 wirksam sind.The outlet shafts 18 protrude a bit above the floor 17 of the collecting space 14 (in the exemplary embodiment by about half of their overall height), so that during operation of the plate heat exchanger 10 16 broken glass cushions 21 can form between the outlet shafts 18 , the floor 17 and the side walls, which are effective as wear protection in the lower region of the collecting space 14 .

Claims (3)

1. Plattenwärmetauscher zum Vorwärmen von Glasscherben oder dgl. Schüttgütern, welche anschließend bei höherem Temperaturniveau verarbeitet, z.B. geschmolzen werden, wobei der Plattenwärmetauscher für einen vertikalen Durchtritt der Glasscherben oben und unten offen ist, am unteren offenen Ende des Plattenwärmetauschers wenigstens zwei Auslaßschächte für die erwärmten Glasscherben symmetrisch über den Auslaßquerschnitt des Plattenwärmetauschers verteilt angeordnet sind und unter jedem Auslaßschacht ein Rüttelförderer oder dgl. für den Abtransport der erwärmten Glasscherben vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) die lichten Querschnitte der Auslaßschächte (18) jeweils nur einen Bruchteil der Länge und Breite des Auslaßquerschnitts des Plattenwärmetauschers (10) betragen und untereinander gleich sind,
• b) jedem Auslaßschacht (18) ein Rüttelförderer (19, 20) mit gleicher Förderleistung zugeordnet ist und
• c) die Rüttelförderer (19, 20) in verschiedenen Ebenen parallellaufend übereinander angeordnet sind.

1. Plate heat exchanger for preheating broken glass or the like. Bulk goods, which are then processed at a higher temperature level, for example melted, the plate heat exchanger being open for vertical passage of the broken glass at the top and bottom, at the lower open end of the plate heat exchanger at least two outlet shafts for the heated Broken glass pieces are arranged symmetrically over the outlet cross section of the plate heat exchanger and a vibrating conveyor or the like is provided under each outlet shaft for the removal of the heated broken glass pieces, characterized in that

• a) the clear cross sections of the outlet shafts ( 18 ) each are only a fraction of the length and width of the outlet cross section of the plate heat exchanger ( 10 ) and are identical to one another,
• b) a vibratory conveyor ( 19 , 20 ) with the same delivery rate is assigned to each outlet shaft ( 18 ) and
• c) the vibratory conveyors ( 19 , 20 ) are arranged in different planes running parallel one above the other.

2. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils einen rinnenförmigen Querschnitt aufweisenden Rüttelförderer (19, 20) unterschiedliche Bauhöhen aufweisen und ineinandergeschachtelt angeordnet sind.2. Plate heat exchanger according to claim 1, characterized in that the vibratory conveyors ( 19 , 20 ) each having a trough-shaped cross section have different heights and are arranged nested one inside the other. 3. Plattenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßschächte (18) über dem Boden (17) eines Sammelraums (14) für die erwärmten Glasscherben (13) hervorstehen, so daß sich zwischen den Auslaßschächten (18), dem Boden (17) und den Seitenwänden (16) des Sammelraums (14) Glasscherbenpolster (21) ausbilden können.3. Plate heat exchanger according to claim 1, characterized in that the outlet shafts ( 18 ) protrude above the bottom ( 17 ) of a collecting space ( 14 ) for the heated glass shards ( 13 ), so that between the outlet shafts ( 18 ), the bottom ( 17th ) and the side walls ( 16 ) of the collecting space ( 14 ) can form broken glass cushions ( 21 ).