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Drehspeicher für einen Drehspeicherwärmetauscher Die Erfindung bezieht
sich auf einen Drehspeicherwärmetauscher, der aus einer zylindrischen Rotortrommel
besteht. Diese Rotortrommel besitzt in bekannter Weise durch Radialwände abgetrennte
Kammern, die flexible Elemente als Wärmespeicher enthalten. Bei der bekannten Ausführungsform
werden mehrere Schraubenfedern, die ineinandergesteckt sein können, als Speichermasse
für den Wärmespeicher verwendet. Neben der Wärmespeicherung haben diese Federn die
Aufgabe, bei ihrer durch die Elastizität gegebenen Bewegung eine Art Selbstreinigung
des Wärmespeichers von Verunreinigungen durchzuführen, die sich auf den Federn aus
den strömenden Medien ablagern.
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Die Drehung des Wärmespeichers reicht aber allein nicht aus, um den
Federn eine Bewegung von ausreichender Kraft und Größe zu erteilen, daß sämtliche
Verunreinigungen gelöst und abgeführt werden. Auch ist die Konstruktion verhältnismäßig
aufwendig und verwickelt.
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Gemäß der Erfindung wird der Reinigungsvorgang dadurch verbessert,
daß flexible Elemente in dem Raum zwischen den Wänden der Kammer an beiden Enden
so aufgehängt sind, daß sie einen Durchhang aufweisen, dessen Kurve sich mit der
Drehung des Speichers ändert. Die Aufhängung der Elemente erfolgt zweckmäßig so,
daß ihr Durchhang während der Speicherdrehung nach verschiedenen Seiten einer die
Aufhängungspunkte verbindenden Geraden auftritt.
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Dadurch entsteht eine sich selbst reinigende, aus den flexiblen Elementen
bestehende Speichermasse. Die einzelnen flexiblen Elemente reinigen sich nämlich
während der Drehung des Wärmespeichers infolge der sich ändernden Durchhänge aneinander
und scheuern sich gegenseitig blank, so daß die Verunreinigungen, z. B. die Flugasche,
von dem durchströmenden Medium, z. B. dem Rauchgas, weitergeführt werden.
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Als Elemente für den Drehspeicher verwendet man bevorzugt Kabel oder
Ketten, die besonders robust und widerstandsfähig sind.
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Zur Vorbehandlung von Zementgut, das gebrannt werden soll, ist es
bekannt, Wärmetauscher mit einer Rohrtrommel zu verwenden, an der eine Anzahl von
endlosen Ketten aufgehängt sind, zwischen denen wiederum Ketten hängen. Diese Ketten
hängen nach unten durch: Bei Drehung der Trommel ändert sich auch ihre Durchhangkurve.
Diese Ketten dienen jedoch nicht als Speichermasse eines Speicherwärmetauschers,
vielmehr liegt hier ein offener Wärmetauscher, d. h. mit Berührung und Vermischung
der wärmetauschenden Medien vor. Die oben erläuterten sowie weitere Merkmale und
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, die auf
Grund der Zeichnungen erfolgt. Es stellt dar F i g. 1 eine Seitenansicht des Wärmetauschers,
der auf einer horizontalen Achse angeordnet ist, F i g. 2 einen Schnitt der Anordnung
entlang der Linie 2-2 der F i g. 1, F i g. 3 eine perspektivische Ansicht einer
sektorförmigen Kammer des Drehspeichers, die mit Ketten als wärmeabsorbierende Teile
versehen ist, F i g. 4 eine Anordnung von Kettenelementen, gesehen von der Linie
4-4. der F i g. 3, F i g. 5 eine axial angeordnete Lage von Kettenelementen, gesehen
von der Linie 5-5 der F i g. 3, F i g. 6 eine bevorzugte Befestigungsvorrichtung
für Gruppen von Kettenelementen, F i g. 7 und 8 eine abgeänderte Anordnung zum Andern
der Kettendichte in axialen Ebenen der Kammer,
F i g. 9 eine Anordnung,
um eine fortlaufende Kette im Zickzack mit den Kammerwänden zu verbinden.
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Die Zeichnungen zeigen den Drehspeicherwärmetauscher mit einem Drehspeicher
10, der mit der Achse 16 durch radial angeordnete Wände
14 verbunden ist, die sektorenförmige Kammern 12 bilden. Jede Kammer
nimmt eine Anzahl durchlässiger, wärmeabsorbierender Elemente auf, durch die das
Medium strömt. Die Achse 16 muß gegen die Vertikale geneigt sein, kann aber
sonst jede Lage, auch die horizontale, einnehmen. Der größte Reinigungseffekt tritt
bei horizontaler Anordnung der Achse und maximaler seitlicher Auslenkung des wärmeabsorbierenden
Elements während der Drehung des Speichers ein. Der Speicher ist von einem starren
Gehäuse 20 umgeben, dem über Rohre 26 und 28 ein Strom des
wärmeabgebenden und über Rohre 32 und 34 gleichzeitig ein Strom des wärmeaufnehmenden
Mediums zugeleitet wird. Beide Ströme fließen über die verbindenden Kammern des
Speichers, der durch einen Antrieb 18 dauernd oder absatzweise gedreht wird.
Die wärmeabsorbierenden Elemente nehmen Wärme vom wärmeabgebenden Medium auf und
geben sie an das wärmeaufnehmende Medium ab, während sie abwechselnd von den beiden
Medien durchströmt werden.
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Die wärmeabsorbierenden Elemente bestehen im wesentlichen aus Reihen
dicht angeordneter flexibler Kabel, Ketten oder kettenähnlicher Elemente 24, die
in den einzelnen Kammern als mehrere aufeinanderfolgende Schichten angebracht sind.
Diese Elemente 24 können an den Seitenwänden der Kammern oder an Gittern befestigt
werden, die in den einzelnen Kammern des Speichers angeordnet sind.
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Die Befestigung geschieht so, daß jeder Strang in Form einer angenäherten
Kettenlinie durchhängt und bei Drehung des Speichers keine Behinderung für die Änderung
der Kettenlinie eintritt. Da die Durchhangslinie jedes Elementes 24 verschieden
ist, werden Ablagerungen von den sich berührenden Teilen der aneinander anliegenden
Kettenglieder dauernd entfernt, und das Element 24 bleibt vollständig flexibel.
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Wenn die Stränge des Elementes vollständig flexibel bleiben, befreien
sie sich gegenseitig von allen Ablagerungen. Dies kann z. B. dadurch erzielt werden,
daß benachbarte Elemente 24 in derselben Ebene mit solchem Durchhang angeordnet
werden, daß sie sich überlappen und aneinander reiben, wenn der Speicher sich dreht.
Durch eine schiefwinkelige (F i g. 3, 4 und 5) oder sogar rechtwinkelige Versetzung
der aufeinanderfolgenden Schichten von Ketten oder anderen Elementen 24 mit verschiedenen
Durchhangslinien kann eine Reibung zwischen den Elementen 24 einer Schicht
und denen der anschließenden Schicht(en) erreicht werden, so daß weitere Ablagerungen
von den Elementen gelöst werden.
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Bei den meisten Ausführungen von Wärmetauschern finden sich die größten
Staubablagerungen bei den wärmeabsorbierenden Oberflächen, die zuerst von dem schmutzigen
Gas, das in den Wärmeaustauscher eintritt, berührt werden. Dem kann dadurch begegnet
werden, daß der Reinigungsvorgang in den Gebieten größter Ablagerungen verstärkt
wird. Wie in Fig. 7 gezeigt, kann der Abstand der axial angeordneten Ketten und
ihr Durchhang in den Gebieten größter Staubablagerung gegenüber der in F i g. 8
gezeigten Anordnung sehr groß gemacht werden.
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Die Kammern und die Ketten können auch so angeordnet werden bzw. einen
solchen Durchhang haben, daß während eines vorgegebenen Teiles ihrer Drehung ein
verstärkter Reinigungseffekt eintritt. Dadurch werden die meisten abgelagerten Teilchen
entweder in dem wärmeaufnehmenden oder wärmeabgebenden Medium aus dem Speicher abgeführt.
Zum Zwecke der chemischen Rückgewinnung kann es z. B. vorteilhaft sein, die Ablagerungen
in einen Warmluftstrom zu bringen, um sie wieder auszuscheiden.
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Es ist nicht von ausschlaggebender Bedeutung, wie die Kettenelemente
an den Kammerwänden befestigt werden. In F i g. 6 wird eine sehr befriedigende Lösung
gezeigt: Eine Reihe von durchbohrten Halterungen 36 ist an den Kammerwänden befestigt.
Ein Stab 38 wird durch die Bohrung der Halterung und durch ein Kettenglied geschoben.
Durch Ringe 42
verschiedener Dicke können die Ketten in größerem oder kleinerem
Abstand voneinander gehalten werden. Ohne Ringe ist der Abstand am kleinsten, während
dickere Ringe 42 ihn vergrößern. Die Ketten können sich sogar berühren. Eine
weitere abgeänderte Form der Erfindung benutzt eine fortlaufende Kette, die im Zickzack
zwischen den Wänden der Kammer angebracht ist, wie F i g. 9 zeigt. Hier werden Kettenglieder
durch Schweißung oder etwa gemäß F i g. 6 an den Wänden befestigt. Dieses Zickzackmuster
kann entweder ausschließlich in verschiedenen Schichten im Speicher oder auch in
Verbindung mit anderen Kettenanordnungen benutzt werden, um eine bestimmte Kettendichte
zu erreichen.