DE953457C - Regenerative heat exchanger with channels through which rods that can be pushed back and forth are led across - Google Patents

Description

Regenerativer Wärmeaustauscher mit Kanälen, durch welche hin- und herschiebbare Stäbe quer hindurchgeführt sind Die Erfindung betrifft Wärmetauscher mit parallel zueinander angeordneten Kanälen für heiße und verhältnismäßig kalte Gase, durch welche hin-und herschiebbare Stäbe quer hindurchgeführt sind.Regenerative heat exchanger with channels through which to and fro Slidable rods are passed transversely. The invention relates to heat exchangers with parallel channels for hot and relatively cold ones Gases through which rods that can be pushed back and forth are passed transversely.

Bei einer bekannten Anordnung dieser. Art sind drei Kanalserien nebeneinander angeordnet, von denen die beiden außenliegenden zur Führung einer der Gasarten und die innenliegende zur Führung der anderen Gasart dient. In den Wänden der innenliegenden Kanalserie sind Stäbe geführt, die durch abwechselnd hin und her ziehend wirkende Antriebsstangen so verschoben werden, daß sie abwechselnd .in den kalten und in den warmen Gasstrom ragen, so daß sie im warmen Gasstrom Wärme aufnehmen und diese danach an die kalte Luft abgeben.-.In a known arrangement of this. Art are three channel series side by side arranged, of which the two outermost to guide one of the types of gas and the internal one is used to guide the other type of gas. In the walls of the interior Channel series are guided by rods that pull alternately back and forth Drive rods are moved so that they are alternately .in the cold and in the warm gas flow protrude so that they absorb heat in the warm gas flow and this then release into the cold air.

Der Erfindung gemäß sind die Stäbe länger als die Summe der Breite der nebeneinander angeordneten Kanäle, so daß die -Stäbe in ihren Endstellungen über die Außenwand entweder des ersten oder des letzten Kanals in eine von zu beiden Seiten der genannten Kanäle angeordneten Kammern hineinragen, und zwar vorteilhaft in einer der Breite dieser Kammern entsprechenden Länge; die Kammern sind an Leitungen angeschlossen, die in Abhängigkeit von der Bewegung der Stäbe geöffnet und geschlossen werden, tun heißes Gas jeweils durch diejenige der Kammern hindurchzuleiten, in welcher die Stäbe sich eben befinden. Wenn die außenliegenden Kanalserien nicht wie im nachfolgend beschriebenen Beispiel kaltes Gas, sondern heißes Gas führen, könnte durch die Kammer, in welche ebben zu dieser Zeit die Stäbe hineinragen, statt des heißen Gases auch kaltes Gas geführt werden. Die Stäbe werden in beiden Bewegungsrichfungen durch Zugkräfte bewegt. Die zum Öffnen und Schließen der Leitungen dienenden Ventile können unmittelbar mit .den Querverbindungen der Stäbe verbunden werden, so daß sie durch die Stäbe auch unmittelbar gesteuert werden.According to the invention, the bars are longer than the sum of the width of the juxtaposed channels so that the rods are in their end positions over the outer wall of either the first or the last channel into either of the two Sides of said channels arranged chambers protrude, advantageously in a length corresponding to the width of these chambers; the chambers are on lines connected, which opened and closed depending on the movement of the rods will do, to pass hot gas through each of the chambers, in which the bars are located. If the external duct series does not carry cold gas as in the example described below, but rather hot gas, could through the chamber into which the bars protrude at this time cold gas can also be fed out of the hot gas. The rods are in both directions of movement moved by tensile forces. The valves used to open and close the lines can be connected directly to the cross connections of the bars, so that they are also directly controlled by the rods.

Die der Erfindung entsprechende Vorrichtung hat gegenüber der bekannten wesentliche Vorteile. Die warmes oder heißes Gas führenden Kanäle sind ständig mit Stäben versehen, während bei der bekannten Vorrichtung während der Hälfte der Betriebszeit die Stäbe sich außerhalb der einen Kanalserie befinden. Der Wirkungsgrad der Vorrichtung wird infolgedessen erheblich größer. Infolge der Bewegung der Stäbe in beide Richtungen durch Zugkräfte können insbesondere dünne Stäbe in großer Zahl benutzt werden., ohne daß die Gefahr des Verbiegens der Stäbe und ihres Festklemmens eintritt. Die Stäbe können infolgedessen auch besonders dicht in den Wänden geführt werden, wobei die Wand gegebenenfalls mit einer Dichtungsfüllung versehen werden kann. Wenn diese aus körnigem Material, z. B. Schleifmaterial, besteht, werden die Stäbe ständig gereinigt, wodurch zur Erhöhung des Wirkungsgrades der Vorrichtung beigetragen wird.The device corresponding to the invention has compared to the known substantial advantages. The ducts carrying warm or hot gas are constantly connected Rods provided, while in the known device during half of the operating time the rods are outside the one series of channels. The efficiency of the device as a result, becomes considerably larger. As a result of the rods moving in both directions Due to tensile forces, large numbers of thin rods in particular can be used., without the risk of the rods bending and jamming. the As a result, rods can also be guided particularly tightly in the walls, with the wall can optionally be provided with a sealing filling. If those of granular material, e.g. B. abrasive material, the rods are constant cleaned, which contributes to increasing the efficiency of the device.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung.- . Fig. i zeigt eine Draufsicht auf einen regenerativen Wärmetauscher gemäß der Erfindung; Fig.2 zeigt einen senkrecht geführten Schnitt durch den in Fig. i dargestellten Wärmetauscher; Fig., 3 zeigt eine die Leitungen begrenzende Wand im Schnitt.The drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention. . Fig. I shows a plan view of a regenerative heat exchanger according to the invention; FIG. 2 shows a vertical section through the one shown in FIG Heat exchanger; Fig. 3 shows a wall delimiting the lines in section.

Der Wärmetauscher besitzt eine Reihe Gaskanäle io, die mit Luftkanälen 12 abwechseln und parallel zueinander angeordnet sind. Sie werden von Seitenwänden i i und 13 und Zwischenwänden 15 begrenzt. Letztere trennen die Gaskanäle von den Luftkanälen. Ein , Bündel verhältnismäßig dünner Stäbe 14, die aus wärmeabsorbierenden: Material bestehen, ist mit den Enden an Querträgern oder Jochen 16, 18 befestigt. Die Stäbe erstrecken sich durch Öffnungen der Wände vi, 13 und 15. Die Joche 16, 18 sind durch Stangen mit sie hin- und herbewegenden Triebvorrichtungen 22 und 23 verbunden; die Triebvorrichtung 22 zieht die Stäbe 14 nach links, und die Triebvorrichtung 23 zieht die Stäbe nach rechts. Durch die Hin-und Herbewegung werden Teile der Stäbe zunächst in Gaskanäle io gebracht; sie nehmen dort Wärme auf. Darauf werden diese Teile der Stäbe in angrenzende Luftkanäle 12 gebracht, wo sie Wärme an den Luftstrom abgeben. Die Stäbe T4 sind genügend lang, so daß sie in jeder Stellung über die .Seitenwände i -i, 13, welche die Gas- und Luftkanäle einschließen, um einen Betrag ragen, der insgesamt etwas größer ist als das Ausmaß der Hin- und Herbewegung. Zur Aufnahme der Überragenden Enden der Stäbe dienen Kammern 24,2-6 an entgegengesetzten Enden der.Reihe der Gas- und Luftkanäle. In diese Kammern ragen die überstehenden Teile der Stäbe, die sich nicht in einem der Luft- und Gaskanäle befinden.The heat exchanger has a number of gas ducts, those with air ducts 12 alternate and are arranged parallel to one another. They are side walls i i and 13 and partition walls 15 limited. The latter separate the gas channels from the Air ducts. A, bundle of relatively thin rods 14 made of heat-absorbing: Material are made, is attached to the ends of cross members or yokes 16, 18. The rods extend through openings in the walls vi, 13 and 15. The yokes 16, 18 are driven by rods with driving devices 22 and 23 reciprocating them tied together; the driving device 22 pulls the rods 14 to the left, and the driving device 23 pulls the bars to the right. The back and forth movement causes parts of the rods first brought into gas ducts io; they absorb heat there. Thereupon these Parts of the rods are placed in adjacent air ducts 12, where they add heat to the air flow hand over. The rods T4 are long enough so that they can be in any position over the .Side walls i -i, 13, which enclose the gas and air channels, by an amount protrude, which is overall slightly larger than the extent of the back and forth movement. To the Receiving the protruding ends of the rods are chambers 24,2-6 on opposite sides Ends of the row of gas and air ducts. The protruding ones protrude into these chambers Parts of the rods that are not in any of the air and gas channels.

Ein Teil des Heizgases kann beispielsweise durch die Kammer 26 mittels der Leitung 25 geleitet werden. Dieser Leitung strömt das Gas durch die Öffnung 32 in der Decke eines Gaskanals io zu, während andere Leitungen 34, die mittels Öffnungen 42, 44 im Boden von Kanälen io mit diesen in Verbindung stehen, das Gas zum Gaskanal io, zurückführen, und zwar in einen Raum außerhalb des Stabbündels, in dem eine Öffnung 36 vorhanden ist. Infolge dieser Ausbildung sind die über die Endwände hinausragenden Stabteile trotzdem vollauf wirksam, da sie durch den Umlauf eines Teiles des Gases durch die Kammern 24, 26 erwärmt werden, in welche die vorspringenden Stabteile hineinragen. Schieber 30 und 35 dienen zum Steuern des Gasstromes durch die Kammern 24, 26. Diese Schieber werden geöffnet, wenn die Stabenden in die betreffende Kammer eintreten. Zum Öffnen und Schließen der Schieber 30, 35 im Gleichlauf mit der Bewegung der Stäbe 16 können beliebige Vorrichtungen dienen. Statt der Schieber können auch Ventile benutzt werden. Im dargestellten Falle sind Schieber 30,35 mit den Jochen 16, 18 verbunden, so daß sie gemeinsam mit den Stäben 14 bewegt werden.A part of the heating gas can for example be passed through the chamber 26 by means of the line 25. The gas flows to this line through the opening 32 in the ceiling of a gas duct io, while other lines 34, which are connected to the ducts io by means of openings 42, 44 in the bottom of ducts io, return the gas to the gas duct io, namely in a space outside the bundle of rods in which an opening 36 is present. As a result of this design, the rod parts projecting beyond the end walls are nevertheless fully effective, since they are heated by the circulation of part of the gas through the chambers 24, 26 into which the projecting rod parts protrude. Slides 30 and 35 are used to control the gas flow through the chambers 24, 26. These slides are opened when the rod ends enter the chamber in question. Any devices can be used to open and close the slides 30, 35 in synchronism with the movement of the rods 16. Valves can also be used instead of the slide. In the case shown, slides 30, 35 are connected to the yokes 16, 18 so that they are moved together with the rods 14.

Ein Vorteil der beschriebenen Konstruktion gegenüber dem Bekannten liegt - darin, daß die Dicke der Stäbe, weil dieselben bei ihrer Hin- und Herbewegung durch die Kanäle gezogen und nicht gestoßen werden, erheblich gemindert werden kann. Derartige dünne Stäbe weisen auch Vorteile bezüglich der Wärmeübertragung auf. Ein weiterer Vorteil der Konstruktion besteht darin, daß die Wärmeübertragungselemente gut gereinigt werden können; beim Hindurchziehen der Stäbe durch die dichtpassenden Öffnungen der Zwischenwände werden von den Stäben die Niederschläge abgeschabt und von den Gasströmen fortgeführt.. Die die Gas- und Luftkanäle trennenden Wände können auch aus .Siliciumkarbid oder anderem feuerfestem Material bestehen, um die Wärmeübertragung weiter zu verbessern. Dadurdh, daß die Stäbe um einen das Ausmaß ihrer Hin- und Herbewegung etwas überschreitenden Betrag länger sind als die Gesamtabmessung der Gas- und Luftkanäle, enthalten sämtliche Gas- und Luftkanäle immer Heizflächen, so daß ein Leerlauf der Gasströmungen ' vermieden wird. Die Vermeidung von Schwankungen oder Stößen im Druck der Gas- und Luftströme führt gleichfalls zur Verbesserung der Wärmeübertragung.An advantage of the construction described over the known lies in the fact that the thickness of the rods, because they move back and forth pulled through the channels and not pushed, can be significantly reduced. Such thin rods also have advantages in terms of heat transfer. A Another advantage of the construction is that the heat transfer elements can be cleaned well; when pulling the rods through the tightly fitting Openings in the partition walls are scraped off the rods and the precipitates continued by the gas flows .. The walls separating the gas and air channels can also made of silicon carbide or other refractory material to ensure heat transfer to improve further. Dadurdh, that the bars to one the extent of their back and forth The amount of float slightly exceeding the total length of the Gas and air ducts, all gas and air ducts always contain heating surfaces, so that idling of the gas flows is avoided. Avoiding fluctuations or surges in the pressure of the gas and air streams also lead to an improvement the heat transfer.

Gemäß Fig. 3 besteht die Zwischenwand, welche aneinandergrenzende Gas- und Luftkanäle io, 12 trennt, aus ebenen Platten 51, 52, die mit Bohrungen 53 versehen sind, durch welche die Stäbe 14 geführt werden. Der Zwischenraum zwischen den Platten 51, 52 ist mit einer Packung 54 körnigen Materials gefüllt, das Aschen- oder Staubteilchen oder chemische Niederschläge bei der Hin- und Herbewegung der Stäbe abschabt. Das körnige Material 'kann aus feuerfestem Stoff oder einem Schleifmittel bestehen.According to FIG. 3, there is the partition wall, which are contiguous Gas and air channels io, 12 separates, from flat plates 51, 52, which with holes 53 are provided through which the rods 14 are guided. The space between the Plates 51, 52 are filled with a packing 54 of granular material, the ash or dust particles or chemical deposits when moving back and forth the rods scrapes. The granular material can be made of refractory material or a Abrasives consist.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE: i. Regenerativer Wärmetauscher mit parallel zueinander angeordneten Kanälen für heiße und verhältnismäßig kalte Gase, durch welche hin-und herschiebbare Stäbe quer hindurchgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (14) länger sind als die Summe der Breite der nebeneinander angeordneten Kanäle (io, 12), so daß die Stäbe (14)@ in ihren Endstellungen über die Außenwände (ii bzw. 13) entweder des ersten oder des letzten Kanals in jeweils eine von zu beiden Seiten der genannten Kanäle (io, 12) angeordneten Kammern (24 bzw. 26) hineinragen; welch letztere an Leitungen (25 bzw. 34) angeschlossen sind, die in Abhängigkeit von der Bewegung der Stäbe (1-4) geöffnet und ;geschlossen werden, um heißes. Gas jeweils durch diejenige der Kammern (24 bzw. 26) hindurchzuleiten, in welcher die Stäbe sich eben befinden. PATENT CLAIMS: i. Regenerative heat exchanger with channels arranged parallel to one another for hot and relatively cold gases, through which rods which can be pushed back and forth are passed transversely, characterized in that the rods (14) are longer than the sum of the width of the channels (10, 12) arranged next to one another. so that the rods (14) @ in their end positions over the outer walls (ii or 13) of either the first or the last channel in each of one of the two sides of said channels (10, 12) arranged chambers (24 or 26 ) protrude; which the latter are connected to lines (25 or 34), which are opened and closed depending on the movement of the rods (1-4) to hot. To pass gas through that of the chambers (24 or 26) in which the rods are located. 2. Wärmetauscher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (14) in beiden Bewegungsrichtungen durch Triebvorrichtungen (22, 23) bewegt werden. 2. Heat exchanger according to claim i, characterized in that that the rods (14) in both directions of movement by driving devices (22, 23) be moved. 3. Wärmetauscher nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Öffnen und Schließen der Leitungen (25, 34) dienenden Ventile (30, 35) mit den Querverbindungen (16, 18) der Stäbe (14) verbunden sind. 3. Heat exchanger according to claim i or 2, characterized in that that the valves (30, 35) used to open and close the lines (25, 34) are connected to the cross connections (16, 18) of the rods (14). 4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der die Kanäle (io, 12) begrenzenden Wände (i f, 13, 15), durch welche die Stäbe (14) geführt sind, aus im Abstand voneinander angeordneten Platten (51, 52) besteht, zwischen denen eine die Stäbe (14) umgebende körnige Packung (54) angeordnet ist. 4. Heat exchanger according to one of claims i to 3, characterized in that at least one of the walls (i f, 13, 15) delimiting the channels (io, 12) through which the rods (14) are made of spaced apart plates (51, 52), between which a granular packing (54) surrounding the rods (14) is arranged. 5. Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Packung (54) aus feuerfestem Material, insbesondere Schleifmaterial, besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 1 548 158.5. Heat exchanger according to claim 4, characterized in that the packing (54) consists of refractory material, in particular abrasive material. Considered References: U.S. Patent No. 1,548,158.