DE2657036A1

DE2657036A1 - Verbessertes system zur nutzbarmachung von abwaerme und verfahren zu dessen herstellung und einbau

Info

Publication number: DE2657036A1
Application number: DE19762657036
Authority: DE
Inventors: Joe Bob Blair; Iii Robert Payne Cabeen; Jun John Joseph Fallon; Donald Roy Phelps
Original assignee: RITT DONALD
Current assignee: RITT DONALD
Priority date: 1975-12-18
Filing date: 1976-12-16
Publication date: 1977-06-30
Also published as: FR2335794A1; GB1571997A; US4083398A; FR2335794B1; GB1571995A; GB1571996A; IT1065674B

Description

1 BERLIN Auguite-Viktoria-Straße Pat.-Anw. Or. Ing. Ruschke Pat.-Anw. Dipl.-lng. Olaf Rutchke

n. ran /8 26 38 n:030/ S₂₈₊₁₈₁

Telegramm-Adreise: Quadratur Berlin TELEX: 183 78·

Dr. RUSCHKE &. PARTNER PATENTANWÄLTE

BERLIN - MÜNCHEN

B. .2. 76

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PienzenauerstraSe 2 Pat.-Anw. Dlpl.-Ing. Hans E. Ruichk·

Telefon: 088/«« *

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John Joseph i'allon, Jr. 1350 Sugarloaf Drive Pasadena, Kalil'ornien

und

Donald Kitt

15916 Las Planideras St.

Rancho Üanta i'e, Kalif,

V. üt. v. A.

"Verbessertes System zur Nutzbarrnacliung von Abwärme und Verfahren zu dessen Herαteilung

und Einbau"

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Systeme zur Rückgewinnung und Nutzbarmachung von Abwärme und insbesondere auf derartige Systeme zur Rückgewinnung der in Abgasen enthaltenen Abwärme für deren folgende Ausnutzung und Vieiterverwendung, wie beispielsweise die Vorerwärmung von Luft im Einlaßteil eines Luftverteileroder Druckventilationssystems.

Beträchtliche Mengen von Wärmeenergie treten als Nebenprodukt bei vielen chemischen und industriellen Prozessen

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auf. In vielen Fällen wird diese Wärme in die TJmgebungsatmosphäte durch Schornsteine und Rauchkanäle abgelassen, da die Kosten für die Wiederverwendung dieser Wärmeenergie vom Standpunkt der Wirtschaftlichkeit zu hoch waren. Derartige Wärme ist als "Abwärme" bekannt, doch handelt es sich tatsächlich hierbei nur allzu oft um vergeudete Energie. Vor 20 Jahren oder noch früher konnte es sich die Industriegesellschaft erlauben, große Mengen von Energie zu vergeuden, da eine Kilowattstunde etwa 0,07 Pfennig kostete. Die Kosten einer Kilowattstunde betragen heutzutage etwa 1,7 Pfennig. Es besteht deshalb gegenwärtig ein großer wirtschaftlicher Anreiz zur Rückgewinnung von Abwärme aus chemischen und industriellen Prozessen und zur Verwendung dieser Abwärme in derartigen Prozessen, beispielsweise zum Vorwärmen der zu Verbrennungsprozessen eingeleiteten Luft.

Systeme zur Rückgewinnung von Abv/ärme sind an sich bekannt. Jedoch haben die bekannten Systeme verschiedene bedeutende Nachteile und Einschränkungen, Ein bekanntes, vielfach verwendetes System zur nutzbarmachung von Abwärme verwendet den sogenannten Ljungstrom-Wärmeaustauscher. Es •handelt sich dabei um einen regenerierenden Wärmeaustauscher mit einer Regenerativtrommel, die drehbar in einem Gehäuse angebracht ist, das seinerseits in Abteile unterteilt ist, durch die die heißen Abgase und die kalten, aufzuheizenden Gase strömen. Die von einem Elektromotor, angetriebene Trommel kann Wärme aufnehmen und Wärme abgeben.

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Bei der Drehung nimmt die Trommel die Abwärme aus den heißen Abgasen in der einen Kammer auf und gibt sie an die kälteren Gase in der anderen Kammer ab.

Der Ljungstrom-Wärmeaustauscher ergibt mehrere schwerwiegende Nachteile in Systemen zur Wiederverwendung der Abwärme, in denen er verwendet wird« Vor allem muß die Regenerativtrommel verhältnismäßig groß sein, um größere Abwärmemengen wiedergewinnen zu können. Die große Trommel hat ihrerseits zur Folge, daß große Auslaß- und Einlaßkammern und zugehörige Leitungen verwendet werden müssen, wobei letztere häufig einen Durchmesser von 1,80 m und mehr aufweisen. Durch Verwendung der Trommel als hauptsächlicher Wärmeaustauscher müssen die beiden G-ehäusekammern nebeneinander angebracht werden. Wenn deshalb die in der Trommel aufgeheizten Gase an einer von der UrSprungssteile der die Abwärme lieferenden Gase entfernten Stelle verwendet werden sollen, müssen Leitungen zwischen dem Wärmeaustauscher und dem an anderer Stelle gelegenen VerbraKfaer abbracht werden. Ferner muß ein ausreichend leistungsfähiges Gebläse vorgesehen werden, um die erwärmten Gase an die entfernte Verwendungsstelle zu bringen. Derartige regenerierende Trommelsysteme haben als Nachteile also höhere Kosten einerseits aufgrund der großen notwendigen Kapazität-von Leitungen und Gebläsen und andrerseits wegen der bei ihnen benötigten großen Anlagen, die neben den zugeordneten Leitungssystemen bedeutende Anlagekosten in unproduktiver Weise festlegen.

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In manchen Anwendungsfällen kann deshalb ein System zur Wiedergewinnung von Abwärme mit Igungstrom-Wärmeaustauscher aus wirtschaftlichen Gründen unbrauchbar sein. Außerdem sind derartige Systeme schwieriger einzubauen, als die mit einer j)^llüssigkeit zur Wärmeübertragung arbeitenden Systeme, wie beispielsweise die der vorliegenden Erfindung. In letzterem Fall können Rohre mit einem Durchmesser von etwa 10 cm gewöhnlich statt der flohre mit einem Durchmesser von 1,80 m oder mehr verwendet werden. Jilin weiterer Nachteil der Systeme zur Nutzbarmachung von Abwärme mit dem Ljungstrom-Wärmeaustauscher ist darin zu sehen, daß diese Systeme sich nur zur Übertragung von Abwärme aus heißen Abgasen an kühlere Yerbrennungsluft eignen.

Wärmeaustauschervorrichtungen und -verfahren sind an sich bekannt. Diese Vorrichtungen werden gewöhnlich zur Übertragung von Prozeßwärme, d.h. bei der Durchführung von Verfahren auftretender Wärme im Gegensatz zur Abwärme, von einem Punkt des Prozesses bzw. Verfahrens an einen anderen derartigen Punkt verwendet. Viele derartige Wärmeaustauscher verwenden flüssige Wärmeübertragungsmittel. Die Temperaturen und andere bei der Wiedergewinnung von Abwärme auftretenden Bedingungen stellen aber gewöhnlich größere Anforderungen an die Vorrichtungen als bei der Übertragung von Prozeßwärme. Ein zuverlässiges, wirtschaftlich arbeitendes System zur Wiedergewinnung von Abwärme läßt sich nicht dadurch herstellen, daß man einfach bekannte Vorrich-

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tungen und Verfallren zum Wärmeaustausch, die für die Übertragung von Prozeßwärme geeignet sind, dazu verwendet, um die Aufgabe der Nutzbarmachung von Abwärme zu lösen.

Das Horace L. Smith erteilte US-Patent Nr. 3 623 549 gibt ein Beispiel eines bekannten Wärmeaustauschers mit mehreren Flüssigkeiten zur Wärmeübertragung. Die Erfindung von Smith dient zur Übertragung von Wärme, die an einer Stelle einem Gas entzogen wird, an ein kälteres Gas an einer anderen Stelle, die im großen Abstand von der ersten Stelle gelegen sein kann. Smith beschreibt die Verwendung von mindestens zwei unabhängigen Strömungskreisen, durch die verschiedene Flüssigkeiten zur Wärmeübertragung fließen. Jeder Kreis enthält ein Paar von Wärmeaustauschern mit zusammengeschalteten, gerippten Rohren. Der erste Wärmeaustauscher jedes Kreises befindet sich in einem leitungskanal, durch den die heißen Gase strömen, während der zweite Wärmeaustauscher in einem von den kühleren Gasen durchströmten Leitungskanal angeordnet ist.

Zwar bezieht sich die Lehre des US-Patents Nr. 3 623 auf die Verwendung einer geeigneten Flüssigkeit zur Wärmeübertragung in geschlossenen Kreisläufen bei der Übertragung von Wärme von einem Punkt zu einem anderen, entfernten Punkt, doch wird die Lehre im verhältnismäßig einfachen Fall von heißen und kalten Gasen angewendet, die in zwei getrennten ) Leitungen strömen. Die Erfindung von Smith bezieht sich nicht auf die speziellen Bedingungen, die typischerweise

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bei der ITutzbarmaellung von Abwärme auftreten, wobei z.B. die an bestimmten Punkten auftretenden Temperaturen und Drücke kritische Gröf3en -ind, die geregelt werden müssen. Zur Erläuterung dieses Sachverhalts werden die folgenden beiden einschränkenden Bedingungen für die Temperaturen in Abgas-Wiedergewinnungssystemen angegeben: (i) Die Temperatur der zur Wärmeübertragung benutzten Flüssigkeit darf nicht einen Wert erreichen, bei dem die gewöhnlich in den Kreisläufen verwendeten Pumpeinrichtungen beschädigt werden können; (ii) die Temperatur der Abgase darf nicht auf einen Wert absinken, an dem einige der Gase auf dem im Schornstein angebrachten Wärmeaustauscher zu kondensieren beginnen, da eine derartige Kondensation zur Korrosion des Wärmeaustauschers führen würde. Wenn die Kondensation der Abgase nicht verhindert oder stark zurückgedrängt wird, muß der im Schornstein angebrachte Wärmeaustauscher periodisch ersetzt werden, was Ausfallzeiten bei der Durchführung des Verfahrens und zusätzliche Kosten bedeutet. Die Lehren des Patents von Smith können also nicht im Palle der Nutzbarmachung von Abwärme angewendet werden, für die sich jedoch die vorliegende Erfindung eignet.

Es wurde in der Vergangenheit versucht, Wärmeaustauscher mit einer Flüssigkeit alu Wärmeaustauschermittel zur Wiedergewinnung und Übertragung von Abwärme zu verwenden. Das David Dalin u. anderen erteilte US-Patent Hr. 2 699 75.Ö ist ein Beispiel eines derartigen Versuchs. Dalin et al.

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beschrieben eine Vorrichtung zur Verbesserung der Verbrennung in den Feuerungsanlagen von Dampfkesseln durch Vorerwärmung der Verbrennungsluft in zwei Stufen, wobei die Verbrennungsluft auf relativ hohe Temperaturen durch Verwendung der Abgase als Wärmequelle für diesen Zweck gebracht werden. Hierbei wird Wasser als erstes Wärmeübertragungsmittel in einer ersten Stufe der Nutzbarmachung der Abwärme verwendet; überhitzter Dampf bildet das Wärmeübertragungsmittel in der zweiten Stufe einer solchen Anlage.

Im Gegensatz zu Smith beschreiben Dalin et al. die Verwendung einiger Steuereinrichtungen für die Temperatur und den Druck; so erwähnen sie beispielsweise (i) einen Wärmeaustauscher 19 zur Urzeugung einer bestimmten Temperaturdifferenz zwischen den beiden Gebieten der Abgasableitung, an denen die Wärmeaustauscher Wärme entnehmen; (ii) ein Ventil 34 mit Thermostatensteuerung, das den Durchfluß durch eine einen Nebenweg schaffende Rohrleitung 33 regelt; und (üi) ein thermisch reguliertes Steuerelement 35, das das Öffnen bzw. Schließen des Ventils 34 besorgt. Die Erfindung von Dalin et al. hat jedoch einen der Hauptnachteile, die derartige bekannte Systeme am Zeitpunkt ihrer Entstehung (um 1950) aufwiesen: Es- waren nämlich keine Flüssigkeiten zur Wärmeübertragung verfügbar, die sich für die bei der Verarbeitung von Abwärme auftretenden hohen Temperaturen, eigneten. Viele der bekannten Flüssigkeiten zur Wärmeübertragung verpuffen bei den hohen Temperaturen,

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die gewöhnlich in Abgaskarainen auftreten, und ergeben deshalb die Gefahr von Bränden; andere Flüssigkeiten führen zur Korrosion der von ihnen durchflossenen Rohrleitungen. Zwar verpuffen Wasser und Dampf bei ihrer Verwendung als Wärmeübertragungsmittel nicht und verursachen auch nicht eine derartig starke Korrosion wie andere Flüssigkeiten, doch haben sie andere Nachteile. Da Wasser bei 100 G kocht, ist seine Fähigkeit, Wärme ohne Änderung des Aggregatzustands zu absorbieren, notwendigerweise begrenzt. Andrerseits ergibt .Dampf und insbesondere überhitzter Dampf die Nachteile, die von hohen Drücken resultieren. Beispielsweise, müssen der Wärmeaustauscher und die zugeordneten Rohrleitungen stark genug aufgebaut werden} ferner ergeben sich Wartungsprobleme in Bezug auf den Nachweis und die Reparatur von Undichtigkeiten.

Ein weiterer, sich aus der Verwendung von überhitztem Dampf als Wärmeübertragungsmittel ergebender Nachteil des Systems von Dalin et al. resultiert aus den Beschränkungen, die der überhitzte Dampf für den Abstand zwischen dem Durchgangspunkt der Abgase (oder dem Schornstein) und der Abgabestelle der Abwärme bedeutet. Wenn dieser Abstand groß ist, kann der ständige Wärmeverlust durch die Leitungsrohre zur Kondensation des überhitzten Dampfes führen. Das kann zur Folge haben, daß das Wärmeübertragungsmittel in zwei Aggregatzuständen im Kreislauf vorliegt (z.B. als Dampf und als kondensiertes Wasser), sodaß seine Strömung ungleichmäßig

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und schwer einstellbar wird. Wenn sich die Strömung des Wärmeübertragungsmittels nicht leicht einregeln läßt, wird die Einhaltung kritischer Temperaturen im Ljystem sehr schwierig oder sogar unmöglich.

•Die US-Patente Nr. 3 405 509 und Nr. 3 405 769 beschreiben Einrichtungen zur Wiedergewinnung von Abwärme in den Kaminen von beheizten Anlagen in Ölfeldern. Die im Patent Mr. 3 405 5O'j beschriebene Erfindung erfährt Beschränkungen insofern, als die Flüssigkeiten der Ölquellen, d.h. ein Gemisch aus Öl und Wasser, die verarbeitet werden, als Wärmeübertragungsmittel vorgesehen sind. US-Patent Nr. 3 405 759 lehrt ebenfalls die Verwendung der im Verfahren auftretenden Flüssigkeit als Wärmeübertragungsmittel. Letzteres Patent beschreibt ferner die Verwendung einer getrennten Wärmeübertragungsflüssigkeit aus einer von den im Verfahren auftretenden Flüssigkeiten getrennten Quelle. In diesem Zusammenhang wird in diesem Patent die Verwendung von Wasser und Dampf als getrennte Wärmeübertragungsflüssigkeiten vorgesehen, wobei Wasser und Dampf jedoch die oben unter Bezugnahme auf US-Patent Nr. 2 699 759 (Dalin et al.) beschriebenen Nachteile und Beschränkungen ergeben.

Vor kurzem wurde ein System eingeführt, in. dem ein erster Wärmeaustauscher in einem Schornstein oder einem Rauchkanal und ein zweiter Wärmeaustauscher an der Verwendungsstelle der Abwärme (z.B. dem Luftverteiler für die einem Satz von Brennern zugeführte Luft) angebracht sind,

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wobei ein geeignetes flüssiges Wärmeübertragungsmittel die Abwärme zwischen den Wärmeaustauschern überträgt. Dieses System ergibt mit den zugeordneten Steuervorrichtungen eine ■wirkungsvolle Wiedergewinnung bzw. Nutzbarmachung von Abwärme, Die Anbringung derartiger Systeme ist jedoch zeitraubend und die Abschaltzeit der Anlage beim Einbau des Systems kann Unkosten von der gleichen Größenordnung wie die Anlagekosten des Systems zur Nutζbarmachung der Abwärme zur Folge haben. Abgesehen von der Tatsache, daß der erste Wärmeaustauscher im Schornstein oder dem Rauchkanal eingebaut wird, sodaß beträchtliche Schneid-, Schweiß- und Installationsarbeiten bei abgeschaltetem System notwendig werden, sind die Kaminteile vieler Ofenanlagen, bseonders der seit dem zweiten Weltkrieg gebauten, nicht fest genug ausgeführt, um den Wärmeaustauscher und zugeordnete Teile im Kamin oder Rauchkanal zu haltern; deshalb muß der ganze Kamin vom Boden aus verstärkt werden, um eine genügend starke Struktur für die Belastung zu schaffen. Dies ist zeitraubend und kann bedeutende Abschaltzeiten der Anlage zur Folge haben, sodaß das System zur Wiederverwendung der Abwärme sehr teuer wird und deshalb nicht für sofortige Anbringung geeig- · net erscheint.

Das erfindungsgemäße System dient zur Nutzbarmachung der normalerweise an die Außenatmosphäre abgegebenen, aus chemischen oder anderen Verfahren stammenden Abwärme und ■ umfaßt im wesentlichen unabhängige bzw. völlig abgeschlossene

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Einrichtungen, die an einen Schornstein und den Lufteinlaßverteiler von üfen angeschlossen werden, um damit die
Abwärme den Abgasen zu entziehen und sie an die zugeführte Luft abzugeben. Das System kann ferner Regeleinrichtungen für Temperatur und Druck umfassen, wodurch die Betriebssicherheit und Leistungsfähigkeit des Systems erhöht
werden. Ferner kann das System Regeleinrichtungen für die Strömungen in einer mit mehreren Brennern ausgerüsteten
Anlage umfassen, sodaß das gewünschte Treibstoff:Luft-Verhältnis und die gewünschte Warmeνerteilung hergestellt werden können. Die primäre Einstellung ist im allgemeinen durch die untere Temperaturgrenze der Abgase festgelegt,
unterhalb der Kondensation auftreten kann; es sind jedoch auch Steuervorrichtungen für Überhitzung und andere Steuer- und Regeleinrichtungen vorgesehen. Da die erfindungsgemäße Anlage im wesentlichen in sich geschlossen'und unabhängig ist, können die für den Einbau an der Verwendungsstelle
benötigten Zeiten kurz und die benötigten Abänderungen und Verstärkungen an den an der Verbindungsstelle vorhandenen Einrichtungen in tragbaren Grenzen gehalten werden, wodurch sich beträchtliche Einsparungen wegen der damit verbundenen geringen Abschaltzeiten der Gesamtanlage ergeben. Ausfüh-

eine

rungsformen für/einzige Brennergruppe, Mehrfachbrenner-Kabinen und ebenerdige Schornsteinsy3teme sowie besondere Ausfuhrungsformen von Wärmeaustauschern zur Verwendung in erfindungsgemäßen Systemen werden beschrieben.

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Figur 1 zeigt eine Anlage mit einem vertikalen Schornstein-Feuerungssystem, in dem eine Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Figur 2 ist eine vergrößerte Darstellung des in Figur 1 dargestellten Systems.

Figur 3 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die an eine Kabine mit mehreren eingebauten Brennersätsen angeschlossen ist.

Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform zur Verwendung mit ebenerdigen Schornstein-Anordnungen.

Figur 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Wärmeaustauschers, der als Wärmeaustauscher für die Abgase in erfindungsgemäßen Systemen verwendet werden kann.

Die vorliegende Erfindung schafft ein System zur Rückgewinnung von Abwärme, das eine wirkungsvolle, leicht steuerbare Rückgewinnung der in Abgasen enthaltenen Wärme beispielsweise zum Zwecke der Vorerwärmung von Luft in einem Lufteinlaßverteiler für einenoder mehrere Brennersätze ermöglicht. Es werden drei Ausführungsformen im einzelnen beschrieben, von denen jede auf den allgemeinen Erfindungsprinzipien basiert, jedoch auf jeweils einen der drei am häufigsten auftretenden Brenner- und Gasablaß-Anordnungen ausgerichtet ist. Insbesondere bezieht sich die erste Ausführungsform auf bekannte Ofenanordnungen mit einem Verteiler für die Einlaßluft und einem einzigen, an die Oberseite des Ofens ange-

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schlossenen Abgaskarnin. Die zweite Ausfuhrungsform eignet sich für eine Kabine mit mehreren Brennergruppen, wobei jeweils ein Einlaßverteiler einer Brennergruppe zugeordnet ist* Die dritte Ausführungsform ist für die Verwendung mit ebenerdigen Abgassystemen vorgesehen.

Ein Hauptkennzeichen der vorliegenden Erfindung ist ihr Aufbau aus Baueinheiten (modularer Aufbau), durch den die am Aufstellungsort notwendigen Montage- und Abänderungsarbeiten und damit die Abschaltzeit der G-esaintanlage 3tark verringert werden. Durch den modularen Aufbau wird das erfindungsgemäße System zur Wiedergewinnung von Abwärme in uich geschlossen, sodaß nur Leitungsabschnitte, Zugregelungen und andere verhältnismäßig leichte Zubehörteile an den Abgaskamin angeschlossen werden müssen. Eine Verstärkung des gesamten Kamins wird dadurch überflüssig. Größere Wartungsarbeiten an der Ofenanlage können eine Abschaltzeit von etwa 6 Wochen bedingen, während periodische, routinemäßige Wartungsarbeiten etwa alle 2 Wochen durchgeführt werden. Da die zum ' Einbau des erfindungsgemäßen Systems am Aufstellungsort benötigte Zeit sehr gering ist, läßt sich da3 erfindungsgemäße System bei routinemäßigen Wartungsarbeiten ohne größere Verlängerung der Abschaltzeiten anbringen. Es ergeben sich damit insgesamt Einsparungen, obwohl sich die Herstellungskosten gewisser Abschnitte der Anlage etwas erhöhen können. Die in .Figur 1 dargestellte Au^f uhr ungs form der vorliegenden Erfindung wird gewöhnlich an bekannte Ofenanlagen

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oder Heizeinrichtungen angeschlossen. Der mit dieser Ausführ ungsform zusammenarbeitende Ofen 20 besteht aus einer Brennkammer 22, einem an die im Ofen angebrachten, nicht dargestellten Brenner angeschlossenen Lufteinlaßverteiler 24, und einem vertikalen Abgaskamin 26. An der Einlaßseite des Lufteinlaßverteilers 24 wird gewöhnlich ein Gebläse angebracht, um die Luft mit der gewünschten Geschwindigkeit an den Brennern vorbeizuführen.

Die vorliegende Erfindung umfaßt die in sich gestützte Struktur 30 und in ihr angebrachte Vorrichtungen, die das System zur Wiedergewinnung der Abwärme bilden und leicht in der in Figur 1 dargestellten Weise an vorhandene Ofenanlagen angeschlossen werden können. Weben dem Rahmen 32 umfaßt das in Figur 1 dargestellte System 30 eine Zuführungsleitung für Luft, einen Wärmeaustauscher 36, ein Gebläse 3ö zur Erzeugung der gewünschten Strömungsgeschwindigkeit der Luft am Wärmeaustauscher 36 und im Verteiler 24, und eine Auslaßleitung 40 mit einem Wärmeaustauscher 42 und einem Gebläse 44. Auslaßleitung 40 mit Wärmeaustauscher 42 ist über eine erste Rohrleitung 46 an den Kamin 26 angeschlossen, um die A.bgase vom Kamin in Auslaßleitung 40 und an Wärmeaustauscher 42 vorbeizuleiten. Eine zweite Abgasleitung 4ü bringt die von Gebläse 44 abgegebenen, abgekühlten Abgase an Kamin an einer Stelle zurück, die oberhalb der Einlaßleitung 46 gelegen ist, sodaß dann das Ausströmen durch den Rest des Kamins stattfinden kann. Zweckmäßigerweioe wird ein Zugregler

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im Kamin zwischen den Verbindungsstellen der Leitungen 46 und 48 angebracht, um die Strömung der Abgabe in diesem Gebiet einregeln zu können. Ein zweiter Zugregler" 52 erlaubt eine Regelung der Abgasströmung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung. Bei geschlossenem Zugregler 50 und offenem Zugregler 52 wird die Abgasströmung aus dem Ofen durch Zugregler 50 über Leitung 46 an Wärmeaustauscher 42 vorbei in den Abgaskamin 26 zurückgeleitet durch Leitung 48 und an eine Stelle oberhalb des Zugreglers 50 zurückgeführt, von wo das Ausströmen der Abgase durch den Kamin stattfindet. Wenn Reinigungs- oder andere Wartungsarbeiten an der erfindungsgemäßen Vorrichtung notwendig werden, und wenn hierbei gleichzeitig die Ofenanlage zweckmäßigerweise nicht abgeschaltet werden soll, wird Zugregler 52 geschlossen und Zugregler 50 geöffnet, um damit die Ofenanlage vorübergehend in der bisher bekannten Weise zu betreiben. Durch richtige Einstellung der Zugregler läßt sich auch leicht ein zu starker Temperaturanstieg im Wärmeaustauscher 42 vermeiden, da bei Annäherung an zu hohe Temperaturen in Leitung 46 vom Wärmeaustauscher 42 Zugregler 52 geschlossen und Zugregler 50 geöffnet v/erden können. Hierzu kann ein einziger Nachweispunkt zu hoher Temperatur verwendet werden, der eine Ein-Aus-Itegelung der zwei Zugregler ermöglicht; bei Bedarf kann auch eine Proportionalregelung der Zugregler verwendet werden (beim normalen Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist Zugregler 52 in der Stellung der maximalen Öffnung, während

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Zugregler 50 in der Stellung des größtmöglichen Schließens ist.

In Figur 2 ist die in Figur 1 dargestellte Struktur 30 im vergrößerten Maßstab dargestellt. Neben den in Figur 1 dargestellten Teilen sind ein Kreislauf mit Flüssigkeit zur Wärmeübertragung und zugehörige Vorrats- und Steuervorrichtungen vorgesehen, die einen wirkungsvollen, gut regelbaren Betrieb des Systems ermöglichen. Ein Vorratsbehälter 54 stellt einen Vorrat der Flüssigkeit 56 zur Wärmeübertragung dar, wobei die Flüssigkeit mit Pumpe 5Ö durch Leitungen 60 und 62 in den ersten Wärmeaustauscher 42 und von diesen durch Leitung 64 an den zweiten Wärmeaustauscher 36 gepumpt wird; die Rückkehr der Flüssigkeit zum Vorratsbehälter 54 findet über Leitung 66 statt. Beim Betrieb fließt die Flüssigkeit 56 zur Wärmeübertragung zuerst durch Pumpe 58, dann durch den Wärmeaustauscher im Abgasstrom, dann zum Wärmeaustauscher in der Lufteinlaßleitung, und schließlich zurück zum Vorratsbehälter. Die Temperatur der Flüssigkeit im Vorratsbehälter ist deshalb gewöhnlich ungefähr gleich der Temperatur der Flüssigkeit an der Ausgangsseite des Wärmeaustauschers 36, wobei die Ausgangsseite des Wärmeaustauschers 42 in Leitung 64 den heißesten Abschnitt des Kreislaufs mit der Flüssigkeit zur Wärmeübertragung darstellt, Die Temperaturunterschiede können bedeutend sein und hängen sowohl von den Einzelheiten der Vorrichtung als auch von der Umgebung, in der die Vorrichtung benutzt wird, ab. Es

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sind deshalb Regelvorrichtungen vorgesehen, die die Betriebsbedingungen innerhalb brauchbarer Grenzen halten, die mit den Materialwerten der Wärmeaustauscher und der Flüssigkeit zur Wärmeübertragung; vereinbar sind. Wärme übertragende Flüssigkeiten, die bei extremen Temperaturen von -40 C bis +440 ⁰C brauchbar aind, sind an sich bekannt. Zu diesen Flüssigkeiten gehören O-Dichlortenzol, Diphenyl-Diphenyloxid-Eutektikum, Diaryläther und'Triaryläther, die von der Firma Dow Chemical unter der Handelsbezeichnung "Dowtherm" verkauft werden, sowie hydrierte Terphenyle und polychlorierte Biphenyl- und Polyphenyläther, die von der Firma lVt_onsanto unter dem Handelsnamen "Therminol" vertrieben werden. Weitere als Wärmeübertrager brauchbare Flüssigkeiten sind alkylaromatische Petroleumöle, die von der Firma Socony Mobil Oil unter dem Warnen "Mobiltherm" geliefert werden, oder die von der Firma Exxon unter dem Namen "Humbletherm" verkauften aliphatischen Petroleumöle, sowie ein gutes, reines Schmieröl. Sämtliche dieser Produkte eignen sich für die meisten Anwendungsfälle der vorliegenden Erfindung. Diese vorzugsweise verwendeten Flüssigkeiten zur Wärmeübertragung werden bei niedrigen Temperaturen nicht zu viskos, sodaß eine Regelung der Strömung möglich bleibt; auch verpuffen diese Flüssigkeiten bei hohen Temperaturen nicht. Um das Eindringen von Luft in das System durch mögliche Undichtigkeiten zu verhindern und um den Dampfdruck der Wärmeübertragungsflüssig-· keiten besonders bei hohen Temperaturen und in Niederdruck-

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abschnitten des Kreislaufs unwirksam zu machen, ist es zweckmäßig, das System unter Überdruck zu betreiben, sodaß der geringste Druck, dem die flüssigkeit ausgesetzt wird, mindestens oberhalb des atmosphärischen Drucks liegt und zweckmäßigerweise etwa 17»5 kg/cm oder mehr beträgt. Dazu ist eine bekannte otickstofflasche 60 mit einem ersten Druckreduzierventil 70 vorgesehen, das Stickstoff unter Druck durch Leitung 72 dem Oberteil des Vorratsbehälters 54 zuführt.

Die Regelungsvorgänge im erfindungsgemäßen System können mglicherweise innerhalb bestimmter Parameterwerte stattfinden müssen. Beispielsweise können Kamintemperaturen von 260 ⁰G bis 440 G oder mehr auftreten, sodaß es notwendig sein kann, die an der Auslaßseite des Wärmeaustauschers 42 in Leitung 64 auftretende Maximaltemperatur auf einen oberen Grenzwert zu begrenzen, der unterhalb der Temperatur, bei der eine chemische Zersetzung der Wärmeübertragungsflüssigkeit auftritt, oder unterhalb deren Siedepunkt bei dem im Kreislauf herrschenden Druck liegt. Verbrennungsprodukte enthalten normalerweise kein Wasser, sondern andere Verbindungen, die zum Teil in flüssiger Form stark korrodierende Wirkungen haben. Derartige Verbrennungsprodukte bleiben normalerweise im Abgaskamin gasförmig, wenn die Temperaturen im Kamin oberhalb etwa 170 ⁰G liegen. In manchen Anwendungen kann es deshalb erwünscht sein, das System so einzuregeln, daß die Temperatur der Wärmeübertragungsflüsaigkeit in Auslaßleitung

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64 des Wärmeaustauschers 42 mindestens 175 G beträgt. Zur Einregelung wird ein erster Temperaturfühler 74 in Leitung 64 angebracht und liefert ein erntes Temperatur-Steuersignal über Leitung 76 an Regelvorrichtung 78. Dieses uignal ist das Hauptsignal zur Durchflußregelung, da es Ventil 84 steuert. Der Durchfluß wird bei ansteigenden Temperaturen erhöht und bei abnehmenden Temperaturen verringert.

Die als wichtiger zweiter Regelparameter verwendete Lufteinlaß-Temperatur am Gebläse 38 beträgt gewöhnlich, zwischen 1 ⁰G und 30 C, doch kann je nach Anbringungsort und Umgebung auch viel kältere Luft auftreten.. Es kann deshalb zweckmäßig sein, die niedrigste Temperatur der Wärmeübertragungsflüssigkeit in Leitung 66 zu begrenzen oder die am Ausgang des Wärmeaustauschers 36 auftretende niedrigste Temperatur festzulegen. Dazu ist ein zweiter Temperaturfühler 80 in Leitung 66 angebracht, der ein temperaturabhängiges Regelsignal in Leitung 82 an die Regelvorrichtung 78 erzeugt.

Wenn die Temperatur in der Auslaßleitung 64 des Wärmeaustauschers 42 bestimmte, vorgegebene Grenzwerte überschreitet, können verschiedene Regeleinrichtungen in Betrieb genommen werden. Eine erste Regelung wird erhalten mit einem Wärmeaustauscher 86 für überschüssige Wärme, der einfach die überschüssige Wärme an die Umgebung abgibt, wenn er von der zur Wärmeübertragung verwendeten Flüssigkeit durchströmt wird. Die Strömung durch diesen Wärmeaustauscher

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wird von Ventil 88 gesteuert, das über einen Druckschalter 90 in der Nebenwegleitung 92 betätigt wird. Außerdem sind mehrere handbetätigte Ventile 94 vorgesehen, sodaß die durch Nebenwegleitung 92 fließende Strömung direkt an Vorratsbehälter 54 zurückgeführt werden kann, ohne durch den Wärmeaustauscher 86 für die Überschußwärme zu fließen. Wenn ein weiterer Temperaturanstieg in Leitung 64 stattfindet, kann Temperaturfühler 74 ein Signal an Regelvorrichtung 78 liefern, das dazu verwendet werden kann, Zugregler 50 zu öffnen und Zugregler 52 zu schließen und/oder das an Stickstofflasche 68 über Druckreduzierventil 98 angeschlossene Ventil 96 zu öffnen und um damit Stickstoff unter verhältnismäßig hohem Druck in Leitung 62 einzuleiten; dadurch wird die Wärmeübertragungsflüssigkeit aus dem Wärmeaustauscher 42 herausgedrückt, noch ehe dieser eine Temperatur erreicht hat, bei der die Wärmeübertragungsflüssigkeit Schaden erleiden kann. Pumpe 58 wird gleichzeitig abgeschaltet und das System auch in anderer Weise außer Betrieb gesetzt, bis die normale Regelung wieder v/irksam wird.

Es ist außerdem wünschenswert, die Temperatur am Ausgang des Wärmeaustauschers 36 oberhalb eines vorgegebenen Grenzwerts zu halten. Dazu ist ein Temperaturfühler 80 vorgesehen, der ein Steuersignal an Ventil 84 liefern kann, um dadurch die Strömung durch dan Wärmeaustauscher festzulegen, die ihrerseits die Temperatur an seinem Ausgang bestimmt. Diese Durchflußregelung ermöglicht eine Steuerung der größten

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Viskosität der Wärmeübertragungsflüssigkeit, sodaß stets ein ausreichender Durchfluß durch das ganze System gewährleistet ist, in dem ein zu starker Druckabfall vermieden wird. Ein dritter Temperaturfühler 102 ist in Leitung 60 zv/ischen Vorratsbehälter- 54 und Pumpe 58 eingesetzt und gibt die Temperatur der flüssigkeit an, die vom Vorratsbehälter abgeht. Dieser Temperaturfühler zeigt damit die Temperatur im Vorratsbehälter an, unabhängig davon, ob nun die Temperatur von der Strömung durch Wärmeaustauscher 36, durch den Wärmeaustauscher 86 für Überschußwärme, oder durch die Nebenwegleitung abhängt; dieser Temperaturfühler kann dazu verwendet v/erden, ein Überhitzen der Pumpe zu verhindern. Die verschiedenen Temperatur- und Druckregelvorrichtungen ermöglichen mit Hilfe der im System enthaltenen Ventile die Strömung der Wärmeübertragungsflüssigkeit im System einzuregeln und damit die Menge der zurückgewonnenen Wärme einzustellen und Temperaturen und Drücke im System innerhalb vorgegebener Grenzwerte zu halten.

Eine weitere Regelung muß dafür vorgesehen werden, daß Vorratsbehälter 54 nie ganz mit der Wärmeübertragungsflüssigkeit aufgefüllt oder von ihr entleert wird, unabhängig davon, ob dies durch übermäßiges Auffüllen, Ausdehnung oder Auslaufen der flüssigkeit zustande kommt. Zur direkten Beobachtung ist deshalb ein Standglas 104 vorgesehen. Daneben ist ein vertikales Rohr mit Schwimmerschalterη 106, 108 und 110 angebracht« Schwimmerschalter 106 zeigt ein Überlaufen

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an, Schwimmerschalter 108 einen Mangel an Flüssigkeit, und Schwimmerschalter 110 den fast leeren Zustand. Im Betrieb werden Schalter 106 und 110 zum Abschalten des Systems und zur Auslösung eines Alarms verwendet, während Schalter 10b zur· Erzeugung eines sichtbaren oder hörbaren Signals oder der beiden derartigen Signale verwendet wird, um damit auf das notwendige Nachfüllen des Behälters hinzuweisen. Das erfindungsgemäße System umfaßt damit Regeleinrichtungen für den Druck, die Temperatur, den Durchfluß und den Flüssigkeitspegel, um die Betriebsverhältnisse innerhalb bestimmter Grenzen zu halten und um das System abzuschalten und einen Alarm auszulösen, wenn irgendeiner der Betriebsparameter einen vorgegebenen G-renzwert überschreitet.

Figur 3 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform kann mit einer Brenneranordnung 110a mit mehreren Brennern verwendet werden, deren Abgase in einem einzigen Sammelabzug 112 zusammengefaßt und durch Kamin 114 abgeleitet werden. Die Struktur 30a dieser Ausfuhrungsform gleicht der Struktur 30, die unter Bezugnahme auf Figuren 1 und 2 beschrieben wurde, doch besteht in diesem Fall der Wärmeaustauscher 36 der vorigen Ausführungsform aus mehreren Wärmeaustauschern 36a, von denen jeder an Leitungen 64a und 66a für die Wärmeaustauscherflüssigkeit angeschlossen ist. 'Ventile 116 können in jeder der Leitungen zu den Wärmeaustauschern eingebaut werden, falls dies notwendig ist, um auf diese Weise entweder eine

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manuelle Steuerung der Strömung der Wärmeübertragungsflüssigkeit in jedem Wärmeaustauscher oder eine automatische Durchflußsteuerung zu ermöglichen. Jeder einzelne Brenner kann mit einem zugeordneten Gebläse 38a versehen sein, das einen Einlaßverteiler 34a mit einem entsprechenden Wärmeaustauscher 36a versorgt, falls die Zugwirkung durch den niedrigen Druckabfall der Verbrennungsluft am Wärmeaustauscher nicht ausreicht. Durch Anbringung von Zugreglern 50a und 52a und insbesondere durch das Schließen des Zugreglers 50a und das Öffnen des Zugreglers 52a können die normalerweise durch Kamin 114 abgeleiteten Abgase durch das erfindungsgemäße System zurückgeleitet werden, um den Abgasen die in ihnen enthaltene Wärme zu entziehen und um anschließend die Abgase an den Kamin 114 weiterzuleiten.

Die in Figur 3 dargestellte Ausführungsform eignet sich aus verschiedenen Gründen besonders für die Brennkammern oder Brennerkabinen der in der Figur dargestellten Art. Zunächst ermöglicht das System eine außerordentlich gute Steuerung der Wärmewiedergewinnung und eine Verteilung der an die Einlaßluft übertragenen Wärme in jeder Brennergruppe, da Temperaturfühler in jeder Brennergruppe verwendet werden. Dies ist. eine wichtige Einzelheit, da Zugregler in jeden Verteiler für die Einlaßluft eingesetzt werden können. Diese Zugregler und die Steuerung des Brennstoffzuflusses an jede Brennergruppe ermöglichen eine gleichmäßige Temperaturverteilung längs der gesamten Kabine. (Eine ungeregelte Tempera-

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turverteilung ändert sich stark in Längsrichtung der Kabine, wobei das lemperaturmaximum in der Mitte und die Temperatürminima in den endseitigen Brennkammern auftreten.) Die Struktur ist außerdem sehr vorteilhaft, da sie an anderer Stelle vorfabriziert werden kann, sodaß nur sehr wenig Einbauarbeiten und kurze Abschaltzeiten der Anlage beim Einbau des erfindungsgemäßen Systems notwendig werden. Dies trifft· besonders zu im "PaIIe von Anlagen, in denen der Abgaskamin nicht stark genug ist, um die Anbringung eines Wärmeaustauschers im Kamin zuzulassen, sodaß vom Boden her eine Verstärkung des Kamins notwendig würde, falls ein System zur Abwärme-Wiedergewinnung mit einem Wärmeaustauscher im Kamin verwendet werden sollte. Ein weiterer großer Yorteil ergibt sich aus der vorliegenden Erfindung insofern, als Wartungs- oder Reparaturarbeiten am erfindungsgemäßen System zur nutzbarmachung von Abwärme ohne Abschaltung der Brenneranordnung durchgeführt werden können; dies gilt auch für Arbeiten am Wärmeaustauscher in der Abgasleitung.

Die in Figur 4 dargestellte Ausführ.ungsform der vorliegenden Erfindung ist besonders für ebenerdige Rauchkanäle wie Rauchkanal 120 vorgesehen, die etwas unter der Erdoberfläche zu einem weiter entfernt gelegenen Schornstein verlaufen, der schematisch in der Figur dargestellt ist. Die Vorrichtungen der Ausfuhrungsform 30b ähneln im wesentlichen denen der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform 30a, doch ist die Anordnung horizontal und nicht vertikal, sodaß das

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System über dem Rauchkanal 120 angebracht und über Einlaßleitungen 122 und Auslaßleitungen 124 an den Bauchkanal angeschlossen werden kann. Die Zugregler 50b und 52b ermöglichen es, die Abgase im Rauchkanal durch die erfindungsgemäßen Vorrichtungen zu leiten, wobei die wiedergewonnene, in der Wärmeübertragungsflüssigkeit enthaltene Abwärme durch Leitungen 126 und 128 an den Wärmeaustauscher im Einlaßluftverteiler 130 des Ofens gelangt. Wie in der in Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform werden Regelvorrichtungen für Druck, Temperatur, Durchfluß und flüssigkeitspegel in der Ausführungsform 30b vorgesehen, sodaß maximale Regelung und zuverlässiger Betrieb gewährleistet sind und die Einbauzeiten möglichst kurz gehalten werden.

Figur 5 zeigt einen Wärmeaustauscher, der sich im erfindungsgemäßen System zur Nutzbarmachung von Abwärme als besonders günstig erwies. In bekannten Systemen werden gewöhnlich gerippte Wärmeaustauscherschlangen verwendet, in denen scheibenartige Fortsätze an Rohren angebracht sind, beispielsweise an Kupferrohren; an den Rohren werden die Fortsätze durch Aufweiten der Rohrabschnitte in ihren Stellungen festgehalten. Es hat sich aber erwiesen, daß die schematisch in Figur 5 dargestellten Wärmeaustauscher in Abgaskaminen besonders wegen der darin auftretenden Temperaturen günstig sind. Diese Wärmeaustauscher umfassen Einlaßverteiler HO und Auslaßverteiler 142, die mit jeweils .einem oder mehreren Einlaßstutzen 144 und Auslaßstutzen 146 in

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Verbindung stehen. Mehrere die Wärmeübertragungsflüssigkeit enthaltende Rohre 148 sind in einer bestimmten Verteilung zwischen den Einlaß- und Auslaßverteilern angeordnet; Platten 150 werden über die Enden der Rohre gedruckt, ehe die Rohre 148 an die Verteiler 140 bzw. 142 angeschlossen werden. Es ergibt sich damit ein sehr geringer Strömungswiderstand, da die Wärmeübertragungsflüssigkeit mehrere Durchgänge, gewöhnlich mindestens 8, durch den Wärmeaustauscher im Wärmeübertragungszyklus ausführt. Diese spezielle Ausführungsform ist auch insofern vorteilhaft,als die Wärmeaustauscher aus Stahlrohren und Stahlplatten hergestellt werden können. Im vorliegenden Pail kommt es nicht auf eine Ausdehnung der Rohre im Wärmeaustauscher an, um Rippen oder Scheiben wie in bekannten Anordnungen in ihrer Lage festzuhalten.

Die obige Beschreibung bezog sich auf drei spezielle Ausfuhrungsformen der vorliegenden Erfindung und auf einen besonderen Wärmeaustauscher, der sehr vorteilhaft im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann« Die vorliegende Erfindung umfaßt geschlossene Systeme zur Nutzbarmachung von Abwärme, die nicht am Aufstellungsort zusammengebaut werden müssen, jedoch nur sehr geringe Bauarbeiten für ihre Inbetriebnahme am Aufstellungsort erfordern. Die Systeme werden so an vorhandene Ofenanlagen angeschlossen, daß die an den erfindungsgemäßen Systemen durchzuführenden Wartungsarbeiten ohne Abschaltung der Öfen durchgeführt

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werden können. Die in Figur 2 dargestellte hauptsächliche Temperatursteuerung findet über das Steuerventil 84 für die Wärme übertragende Flüssigkeit statt; Ventil-84 wird von Temperaturfühler 74 betätigt, der die Temperatur am Abgabeende des Wärmeaustauschers 42 im Abgaskamin überwacht und gewährleistet, daß die Abgase nicht unter die Kondensationstemperatur der in den Abgasen enthaltenen Schadstoffe abkühlen. Die in Figur 2 dargestellte hauptsächliche Drucksteuerung geht über Druckschalter 90 und Ventil 88 vor sich. Weitere Steuereinrichtungen sind vorgesehen, um einerseits einen wirkungsvollen Betrieb zu gewährleisten und um andrerseits eine Beschädigung des Systems zu vermeiden, wenn die Steuerung aus irgendeinem Grund ausfallen sollte. Zwar wurden drei spezielle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im einzelnen beschrieben, doch sind verschiedene Abänderungen im Aufbau und an Einzelteilen im Rahmen der Erfindung möglich.

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Claims

PATENTANWÄLTE

Dr. - Ing. Hf.NS RUSCHKE

Dipl. - Ing. OLAF RUSCHKE 1 6. 11 76 2657036

Dipl.-Ing. HANS E. RUSCHKE

Pienzjnauiirstiaße 2 .^

München 80 '

393

John Joseph Jj'aLlon, Jr., und Donald Ritt

PATENTANSPRÜCHE

M.J System zur Nutzbarmachung von Abwärme zur Verwendung in Ofenanlagen mit einem Abgaskamin und mindestens einem Einlaßluftverteiler, vorgesehen zur Wiedergewinnung der in Abgasen enthaltenen Abwärme zwecks Vorerwärmung' der eingelassenen Luft, gekennzeichnet durch eine mit einem Einlaß und einem Auslaß versehene Abgasleitung (40) zum Anschluß an den Ofenkamin und zur Durchleitung von Abgasen; einen ersten, in der Abgasleitung angebrachten Wärmeaustauscher (42) zur Aufnahme von Wärme aus dem durch den Abgaskamin fließenden Gasstrom; mindestens eine Lufteinlaßleitung (34) zum Anschluß an den entsprechenden Lufteinlaßverteiler (24) der Ofenanlage; mindestens einen zweiten, in der Lufteinlaßleitung (34) gelegenen Wärmeaustauscher (36) zur Erwärmung der durch die Lufteinlaßleitung einströmenden Luft, wobei der Eingang des zweiten Wärmeaustauschers mit dem Ausgang des ersten Wärmeaustauschers in Verbindung steht und der Ausgang des zweiten Wärmeaustauschers mit dem Eingang des ersten Wärmeaustauschers durch Rohrleitungen verbunden ist,

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sodaß sich ein Kreislauf für eine Flüssigkeit für den
Wärmeaustausch ergibt; einen Vorratsbehälter (54), der
mit dem Kreislauf in Vorbindung steht und ein Reservoir
für Wärmeübertragungsflüssigkeit darstellt; und eine Pumpe (58) zur Zirkulation der' Wärmeübertragungsflüssigkeit (56) im Kreislauf.

2. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein in der Abgasleitung angebrachtes Gebläse (44), um die Strömung der Abgase vom und zum Abgaskamin au unterhalten.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungsflüssigkeit (56) aus O-Dichlorbenzol, Diphenyl-Diphenyloxid-Eutektikum, Diaryläthern, Triaryläthern, hydrierten Terphenylen, polychlorierten Biphenyläthern, Polyxxhenyläthern, alkylaromatischen Petroleumölen, aliphatischen Petroleurnölen oder einem reinen Schmieröl
besteht.

4. System nach Anspruch 1 mit einer Anordnung aus
Begrenzungsschaltern, gekennzeichnet durch eine vertikale, an den Vorratsbehälter angeschlossene Röhre zur Aufnahme
der Wärmeübertragungsflüssigkeit; einen ersten, einen
zweiten und einen dritten Schwimmerschalter (106, 108, 110), die im Rohr auf einem ersten bzw. einem zweiten bzw. einem dritten Pegel angebracht sind, wobei der erste Schwimmerschalter (106) schaltet, sobald der Pegel der Flüssigkeit
den ersten Pegelstand überschreitet, und daß der zweite

und der dritte Schwimmerschalter (108, 110) schalten, wenn

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der Pegel der Flüssigkeit unter den ersten bzw. den dritten Pegelwert absinkt; und Einrichtungen, die auf das behalten der Schwimmerschalter ansprechen und dann einen Alarm auslösen.

'^lj. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Teiüperaturregelungsvorrichtung mit mindestens zwei Temperaturfühlern, von denen jeder an einem Punkt angebracht ist, an dem die Temperatur dor Wärmeübertragungsflüssigkeit kritisch ist; eine Temperaturregelungsvorrichtung, die auf eine Abgleichstörung aufgrund einer Abweichung von der Solltemperatur der Flüssigkeit an einem der kritischen Punkte anspricht und elektrisch an die Temperaturfühler angeschlossen ist, um beim Auftreten von Abweichungen vom Sollwert ein Regelsignal zu ergeben; und elektromagnetisches Ventil zur Temperatursteuerung, das in den geschlossenen Kreislauf eingesetzt ist und die Durchflußgeschwindigkeit der Wärmeübertragungsflüssigkeit bestimmt, wobei der Elektromagnet des Ventils an den Ausgang der Regelvorrichtung angekoppelt ist_? sodaß die Ventilstellung vom Regelsignal eingeregelt wird" und die Temperaturregelungsvorrichtung über das Ventil die Durchflußgeschwindigkeit der Flüssigkeit so einstellt_s daß die Temperaturen der Flüssigkeit an den kritischen Punkten innerhalb vorgeschriebener Grenzen bleiben,, -

6. System nach Anspruch T, gekennzeichnet durch eine Druckregelvorrichtung mit einer Nebenwegleitung, die aus

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einer an den Einlaß des zweiten Wärmeaustauschers und den Vorratsbehälter angeschlossenen Leitung besteht; ein elektromagnetisches Druckregulvuritil, das in der Mebenwegleitung eingesetzt ist und die Durchflußgeschwindigkeit der Wärmeübertragung3±"lüssigkeit in ihr bestimmt; und ein an einem Punkt in der Neberiwegleitung eingesetztes Drucknachweiselement, das entsprechend dem nachgewiesenen Druck ein elektrisches Regelsignal erzeugt, das an den Elektromagneten des Ventils angeschlossen wird, wodurch der Druckfühler über das Druckregelventil die Durchflußgeschwindigkeit durch die Nebenwegleitung einregelt, sodaß der Druck in einem bestimmten Bereich gehalten wird.

7. System nach Anspruch ö, gekennzeichnet durch einen dritten, mit dem Nebenwegkreis in Verbindung stehenden Wärmeaustauscher, der Wärme aus der Wärmeübertragungsflüssigkeit abgeben kann.

8. System nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Gasspülung mit Stickstoff, mit einem Ventil und einer an den geschlossenen Kreislauf an der Einlaßseite des ersten Wärmeaustauschers über da3 Ventil angeschlossenen Stickstofflasche, wobei das Ventil das Einleiten von Stickstoff in den Kreislauf in der Durchflußrichtung ermöglicht, wenn der Durchfluß der Wärmeübertragungsflüssigkeit unterbrochen ist.

9. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, .daß das System in einer in sich geschlossenen Struktur (30)

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untergebracht ist,

10. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinlaßleitung (34) den Lufteinlaßverteiler (24) der Ofenanlage (20) darstellt.

■ 11. System nach Anspruch I, gekennzeichnet durch einen ersten Zugregler (50) und einen zweiten Zugregler (52), wobei der erste Zugregler im Abgaskamin (26) gelegen ist und der zweite Zugregler (52) in der Leitung zwischen dem Abgaskamin und dem ersten Wärmeaustauscher (42) eingesetzt ist, sodaß der Luftstrom um den ersten Wärmeaustauscher und der Ausfluß aus dem Kamin eingereglt werden können.

12. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens eine zusätzliche Lufteinlaßleitung und mindestens einen zusätzlichen zweiten Wärmeaustauscher, der in einer der zusätzlichen Lufteinlaßleitungen angebracht ist.

13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Wärmeaustauscher durch die Leitungen in paralleler Anordnung betrieben werden, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, mit denen der Durchfluß der Wärmeübertragungsflüssigkeit durch jeden der zweiten Wärmeaustauscher eingeregelt werden kann.

. 14. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede, der zusätzlichen Lufte.inlaßleitungen Zugregler enthält, um den Luftstrom einzuregeln.

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