DE3909465C2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
- F28D7/1615—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation the conduits being inside a casing and extending at an angle to the longitudinal axis of the casing; the conduits crossing the conduit for the other heat exchange medium
- F28D7/1623—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation the conduits being inside a casing and extending at an angle to the longitudinal axis of the casing; the conduits crossing the conduit for the other heat exchange medium with particular pattern of flow of the heat exchange media, e.g. change of flow direction
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/006—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of glass
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
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Description
Die Erfindung richtet sich auf einen Glasrohrwärmeaustauscher
gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei Glasrohrwärmeaustauschern der gattungsgemäßen Bauart ist
man bestrebt, das nach dem Wärmeaustauschprozeß in die Umgebung
austretende Reingas auf einer so hohen Temperatur zu
halten, daß insbesondere keine aggressiven Säuren ausfallen
und Schäden an den dem Glasrohrwärmeaustauscher nachgeschalteten
Einrichtungen hervorrufen können. Ferner soll das
austretende Reingas eine Mindesttemperatur besitzen, daß
sich ggf. noch im Reingas befindliche Restbestandteile an
Schadstoffen selbst über einen längeren Betriebszeitraum
hinweg nicht in unmittelbarer Nähe des Austrittsbereichs
konzentrieren können.
So lange das beispielsweise aus dem Verbrennungsprozeß einer
Müllverbrennungsanlage stammende Rohgas eine ausreichend
hohe Temperatur aufweist, genügt es, das Rohgas im Kreuzstrom
zum Reingas zu führen (DE-PS 31 42 485). Das durch das
Rohgas aufgewärmte Reingas hat dann nach dem Verlassen des
Glasrohrwärmeaustauschers eine Temperatur, die ausreicht, um
die vorerwähnten Nachteile mit Sicherheit zu vermeiden.
Damit bei einem solchen Glasrohrwärmeaustauscher die den
Reingasraum begrenzenden Seitenwände ausreichend hoch temperiert
sind, daß Korrosionen durch Taupunktunterschreitungen
vermieden werden, wird das Rohgas gezielt dazu verwendet,
die Seitenwände entsprechend aufzuheizen. Dies kann im bekannten
Fall z. B. dadurch geschehen, daß die Seitenwände
zugleich Bestandteil von Rohgaskanälen bilden oder auch
dadurch, daß mit Hilfe des Rohgases ein anderes Medium,
z. B. Luft, erwärmt wird, das dann die Seitenwände temperiert.
Die CH-PS 5 85 887 veranschaulicht einen Glasrohrwärmetauscher,
bei dem die Glasrohre nicht in Rohrböden, sondern
in einer Wand aus erhärtetem elastischen Klebstoff dicht
haftend gehalten sind. Diese Glasrohre können so beaufschlagt
werden, daß durch die Glasrohre Abluft und quer
zu den Glasrohren Frischluft strömt. Dabei wird die Abluft
U-förmig durch zwei Rohrgruppen geführt, die durch eine
Umlenkkammer miteinander verbunden sind. Maßnahmen zur Temperierung
der Seitenwände des Glasrohrwärmeaustauschers sind
nicht vorgesehen.
Der Erfindung liegt, ausgehend von dem im Oberbegriff des
Anspruchs 1 beschriebenen Glasrohrwärmeaustauscher das Problem
zugrunde, diesen so auszugestalten, daß unter ausreichender
Aufheizung der den Reingasraum begrenzenden Seitenwände
das in die Umgebung austretende Reingas auch dann noch
eine genügend hohe, das Ausfällen von aggressiven Säuren
unterbindende Temperatur aufweist, wenn Rohgase auf einem
vergleichsweise niedrigen Temperaturniveau anfallen.
Die Lösung dieses Problems besteht nach der Erfindung in den
im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.
Danach wird das Rohgas in an sich bekannter Weise im Kreuzgegenstrom
zum Reingas geführt. Das in den Glasrohrwärmeaustauscher
eintretende Reingas beaufschlagt dabei zunächst die
Rohrgruppe zwischen der Umlenkkammer und der Austrittskammer
und wird hier von dem diese Rohrgruppe durchströmenden bereits
kühleren Rohgas vortemperiert. Das derart aufgeheizte
Reingas beaufschlagt anschließend die hintere Rohrgruppe,
welche zwischen der Eintrittskammer und der Umlenkkammer
liegt, und welche von dem noch ungekühlten Rohgas durchströmt
wird. Während also das Reingas mehr oder weniger
geradlinig durch den Glasrohrwärmeaustauscher geführt wird,
durchströmt das Rohgas den Glasrohrwärmeaustauscher etwa
U-förmig.
Der Vorteil eines derart ausgebildeten Glasrohrwärmeaustauschers
besteht darin, daß die im Rohgas enthaltene Wärme mit
einem erheblich günstigeren Wirkungsgrad auch bei einem
nicht so heißen Rohgas auf das Reingas übertragen und dieses
dadurch auf eine Austrittstemperatur gebracht werden kann,
welche hoch genug ist, um das Ausfällen von aggressiven
Säuren zu unterbinden.
Ein weiterer Vorteil einer solchen Ausbildung besteht darin,
daß nunmehr in allen Bereichen des Glasrohrwärmeaustauschers
ein günstigeres ΔT erzielt und damit den wärmetechnischen
Belangen besonders zweckmäßig Rechnung getragen wird.
Die Temperierung der den Reingasraum begrenzenden Seitenwände
wird hierbei direkt durch das Rohgas bewirkt. Dies
erfolgt in der Weise, daß Rohgas im Bereich der Eintrittskammer
abgezweigt und dann entlang der Seitenwände in den
seitlichen Rohgaskanälen bis zur Umlenkkammer geführt wird.
Im Bereich der Umlenkkammer gelangen diese Rohgasströme
in den Einflußbereich des aus der hinteren in die vordere
Rohrgruppe umgelenkten Rohgases. Es wird von diesem mitgerissen
und durch die vordere Rohrgruppe transportiert.
Dabei sind die Leitbleche so in die Rohgaskanäle integriert,
daß das im Bereich der Eintrittskammer in die Rohgaskanäle
abgezweigte Rohgas gleichmäßig verteilt über die gesamte
Höhe und Länge der Seitenwände strömt. Hierbei können die
Leitbleche gerade oder auch schafelartig gekrümmt ausgebildet
sein.
Die Leitbleche verlaufen in Strömungsrichtung des Reingases
ansteigend und sind mit Abstand übereinander angeordnet.
Hierdurch wird eine gleichmäßige fächerartige Verteilung des
Rohgases in den Rohgaskanäle ausgehend von der Eintrittskammer
bis hin zur Umlenkkammer sichergestellt.
Die Merkmale des Anspruchs 2 gewährleisten, daß das Rohgas
im Bereich der Eintrittskammer ungehindert in die Rohgaskanäle
eintreten und von hier aus gezielt allen Seitenwandbereichen
zugeführt werden kann.
In diesem Zusammenhang kann es dann gemäß Anspruch 3 zweckmäßig
sein, mindestens in den der Umlenkkammer benachbarten
Leitblechen Durchgangsöffnungen beliebiger Konfiguration und
Querschnitte anzuordnen.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines in den Zeichnungen
veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Glasrohrwärme
austauscher in der Perspektive, teilweise ge
schnitten;
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Glasrohrwärmeaustauscher
der Fig. 1;
Fig. 3 einen vertikalen Querschnitt durch den Glasrohr
wärmeaustauscher der Fig. 2 entlang der Linie
III-III und
Fig. 4 einen vertikalen Querschnitt durch den Glasrohr
wärmeaustauscher der Fig. 2 entlang der Linie
IV-IV.
In den Fig. 1 bis 4 ist ein Glasrohrwärmeaustauscher
1 veranschaulicht, der beispielsweise in einer Müllverbren
nungsanlage eingesetzt wird. Die bei der Müllverbrennung
anfallenden Rohgase ROG mit äußerst aggressiven, hinsicht
lich ihrer chemischen Zusammensetzung meistens nicht exakt
vorherbestimmbaren Schadstoffen werden über den Glasrohrwär
meaustauscher 1 geführt und im Anschluß daran einem Wäscher
mit nachgeschaltetem Tropfenabscheider zugeleitet. Das dann
kühlere Reingas REG wird wiederum über den Glasrohrwärmeaus
tauscher 1 geleitet, dadurch vom Rohgas ROG aufgeheizt und
anschließend fein verteilt in die Umgebung geleitet.
Der Glasrohrwärmeaustauscher 1 besitzt zu diesem Zweck eine
Vielzahl von in parallelem Abstand zueinander verlaufenden
und mit ihren Enden in Rohrböden 2, 3 gasdicht gelagerten
Glasrohren 4. Die Glasrohre 4 sind in zwei Rohrgruppen A und
B gegliedert, welche in Strömungsrichtung des Reingases
REG hintereinander angeordnet sind. Die zuerst mit dem noch
heißen Rohgas ROG beaufschlagte Rohrgruppe A erstreckt sich
zwischen einer Eintrittskammer 5 des Glasrohrwärmeaustau
schers 1 und einer Umlenkkammer 6. Die zweite Rohrgruppe
B erstreckt sich zwischen der Umlenkkammer 6 und einer Aus
trittskammer 7 für das Rohgas ROG. Das Rohgas ROG wird auf
diese Weise U-förmig über die Eintrittskammer 5, die in
Strömungsrichtung des Reingases REG hintere Rohrgruppe A,
die Umlenkkammer 6, die vordere Rohrgruppe B und die Aus
trittskammer 7 im Kreuzgegenstrom zum Reingas REG geführt.
Den Abb. 1 bis 4 ist ferner zu entnehmen, daß neben
den den Reingasraum 8 begrenzenden Seitenwänden 9 kanalar
tige Bereiche 10 zur Führung von Rohgas ROG ausgebildet
sind. Im Bereich der Eintrittskammer 5 (Fig. 1 und 4)
wird von dem Rohgas ROG ein Teil abgezweigt und entsprechend
den Pfeilen PF in die Rohgaskanäle 10 geleitet. Das abge
zweigte Rohgas ROG durchströmt die Rohgaskanäle 10 und tritt
am unteren Ende über die Mündungen 11 entsprechend den Pfei
len PF 1 in die Umlenkkammer 6 ein, wo es von dem aus der
hinteren Rohrgruppe A in die vordere Rohrgruppe B umgelenk
ten und bereits abgekühlten Rohgas ROG mitgerissen wird.
Im Bereich der Austrittskammern 7 sind die Rohgaskanäle
10 durch den oberen Rohrboden 2 verschlossen.
Damit das in die Rohgaskanäle 10 geleitete Rohgas ROG auch
alle Bereiche der Seitenwände 9 erreicht, sind in den Roh
gaskanälen 10 Leitbleche 12, 13, 14 integriert. Die Leit
bleche 12, 13, 14 verlaufen in Strömungsrichtung des Rein
gases REG ansteigend und sind mit Abstand übereinander ange
ordnet (Fig. 1). Dabei sind die der Austrittskammer 7 be
nachbarten Leitbleche 12 kürzer als die der Umlenkkammer
6 benachbarten Leitbleche 14 bemessen. Die Leitbleche 12,
13, 14 sind grundsätzlich mit Abstand zu den Stirnwänden
16 der Rohgaskanäle 10 angeordnet. Somit kann das Rohgas ROG
aus der Eintrittskammer 5 ohne Behinderung in die Rohgaska
näle 10 eintreten und diese gleichmäßig verteilt durch
strömen.
Um sicherzustellen, daß auch die nahe der Umlenkkammer 6
liegenden Bereiche der Seitenwände 9 ausreichend mit heißem
Rohgas ROG versorgt werden, können die der Umlenkkammer
6 benachbarten Leitbleche 14 mit Durchgangsöffnungen 15
geeigneter Konfiguration und entsprechendem Querschnitt
versehen sein.
Claims (3)
1. Glasrohrwärmeaustauscher, der eine Vielzahl von im parallelen
Abstand zueinander verlaufenden und mit ihren Enden
in Rohrböden (2, 3) gelagerten Glasrohren (4) zur Führung
von heißem Rohgas (ROG) aufweist, die von einem zu erwärmenden
Reingas (REG) quer angeströmt sind, wobei die den Reingasraum
(8) begrenzenden Seitenwände (9) zugleich Bestandteil
von Rohgaskanälen (10) bilden, gekennzeichnet
durch folgende Merkmale:
- a) die Glasrohre (4) sind in Strömungsrichtung des Reingases (REG) in zwei Rohrgruppen (A, B) gegliedert, welche im Gegenstrom vom Rohgas (ROG) beaufschlagt sind;
- b) die in Strömungsrichtung des Reingases (REG) hintere Rohrgruppe (A) ist zwischen einer Eintrittskammer (5) und einer Umlenkkammer (6) für das Rohgas (ROG) und die vordere Rohrgruppe (B) zwischen der Umlenkkammer (6) und einer Austrittskammer (7) angeordnet;
- c) die Rohgaskanäle (10) sind mit der Eintrittskammer (5) und der Umlenkkammer (6) verbunden;
- d) in den Rohgaskanälen (10) sind Leitbleche (12-14) begrenzter Länge angeordnet;
- e) die Leitbleche (12-14) verlaufen in Strömungsrichtung des Reingases (REG) ansteigend;
- f) die Leitbleche sind (12-14) mit Abstand übereinander angeordnet.
2. Glasrohrwärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die der Austrittskammer
(7) benachbarten Leitbleche (12) kürzer als die der Umlenkkammer
(6) benachbarten Leitbleche (14) bemessen sind.
3. Glasrohrwärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens die
der Umlenkkammer (6) benachbarten Leitbleche (14) mit Durchgangsöffnungen
(15) versehen sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893909465 DE3909465A1 (de) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | Glasrohrwaermeaustauscher |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893909465 DE3909465A1 (de) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | Glasrohrwaermeaustauscher |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3909465A1 DE3909465A1 (de) | 1990-10-04 |
DE3909465C2 true DE3909465C2 (de) | 1991-05-23 |
Family
ID=6376986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893909465 Granted DE3909465A1 (de) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | Glasrohrwaermeaustauscher |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3909465A1 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4166591B2 (ja) * | 2003-02-13 | 2008-10-15 | カルソニックカンセイ株式会社 | 熱交換器 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH585887A5 (en) * | 1975-03-21 | 1977-03-15 | Froehlich Air Ag Fuer En Rueck | Tubular heat exchanger with glass tubes - having silicone rubber jointing to form bundle end |
DE3142485C2 (de) * | 1981-10-27 | 1983-11-17 | Langbein & Engelbracht GmbH & Co KG, 4630 Bochum | Glasrohrwärmetauscher |
-
1989
- 1989-03-22 DE DE19893909465 patent/DE3909465A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3909465A1 (de) | 1990-10-04 |
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