DE3038447A1

DE3038447A1 - HEAT TRANSFER ELEMENTS FOR REGENERATIVE HEAT EXCHANGE

Info

Publication number: DE3038447A1
Application number: DE19803038447
Authority: DE
Inventors: Stanislaw Dr.-Ing. 5226 Reichshof Michalak
Original assignee: L&C Steinmueller GmbH
Current assignee: Apparatebau Rothemuehle Brandt and Kritzler GmbH
Priority date: 1980-10-11
Filing date: 1980-10-11
Publication date: 1982-05-06
Also published as: GB2085566A; NL8103850A; ATA433681A; JPS5767795A; ZA816873B; GB2085566B; FR2492081B1; FI812723A7; AT373688B; FI812723L; SE8104837L; FR2492081A1

Description

L. & C. Steinmüller GmbH 527o Gummersbach, den lo.lo.198o Postfach 1949/196O Pa 8ol7L. & C. Steinmüller GmbH 527o Gummersbach, lo.lo.198o P.O. Box 1949/1990 Pa 8ol7

HGm 8oo7 Kl./Al.HGm 8oo7 class / al.

Patent- und HilfsqebrauchsmusteranmeldungPatent and utility model registration

"Wärmeübertragende Elemente für regenerativen"Heat transferring elements for regenerative

Wärmeaustausch"Heat exchange "

Die Erfindung betrifft wärmeübertragende Elemente für regenerativen Wärmeaustausch.The invention relates to heat transferring elements for regenerative heat exchange.

Die Erfindung geht aus von Wärmetauschern mit Wärmespeichern, die z. B. als Platten- oder Gitterstrukturen bekannt sind. The invention is based on heat exchangers with heat storage, the z. B. are known as plate or grid structures.

Diese Wärmetauscher übertragen die Wärme aus dem heissen Bereich in den kalten Bereich mittels indirekter Wärmespeicherung in der Speichermasse, die im heißen Bereich erhitzt und im kalten Bereich gekühlt wird.These heat exchangers transfer the heat from the hot Area in the cold area by means of indirect heat storage in the storage mass, which is in the hot Area is heated and cooled in the cold area.

Die bekannten Wärmespeichermassen sind als unbewegte Platten oder starre Teile mit verschiedenen Strukturen gebaut.The known heat storage masses are available as immobile plates or rigid parts with different structures built.

In vielen technischen Fällen, besonders bei Wärmetauschern zwischen Gasen mit hohem Staub- und Rußgehalt oder verunreinigten Flüssigkeiten, bilden sich an der Wärmeaustauscheroberfläche der bekannten Wärmetauscher Verkrustungen, die nur sehr schwer zu entfernen sind.In many technical cases, especially with heat exchangers between gases with a high dust and soot content or contaminated liquids, form on the heat exchanger surface of the known heat exchangers Encrustations that are very difficult to remove.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, wärmeübertragende Elemente zu schaffen, die einen problemlosen und intensiven Wärmeaustausch ermöglichen und deren Reinigung ohne großen apparativen Aufwand erfolgt.The object of the present invention is to provide heat-transferring elements that are problem-free and enable intensive heat exchange and their cleaning takes place without great expenditure on equipment.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die wärmeübertragenden Elemente als hohle Körper mit Wandung aus temperatur- und korrosionsbeständigem Material ausgebildet sind.This object is achieved according to the invention in that the heat-transferring elements as a hollow body with walls made of temperature and corrosion-resistant material are trained.

Desweiteren können die erfindungsgemäßen Elemente in einer Wirbelschicht bzw. einer Schüttschicht Verwendung finden.Furthermore, the elements according to the invention can be used in a fluidized bed or a bulk bed Find.

Im Unterschied zu den bekannten Wärmespeichermassen sind die erfindungsgemäßen Elemente während der Arbeit in Bewegung als Wirbelschicht oder Schüttschicht.In contrast to the known heat storage masses, the elements according to the invention are in motion during work as a fluidized bed or bulk bed.

Wärmeübertragung aus einem heißen in einen kalten Bereich erfolgt durch zyklischen Transport der Elemente zwischen den heißen und den kalten Bereichen.Heat transfer from a hot to a cold area takes place through cyclic transport of the elements between the hot and cold areas.

Im Heißraum erfolgt die Wärmespeicherung in den Elementen durch Erhitzung der Wand.In the hot room, the heat is stored in the elements by heating the wall.

Nach dem Transport der Elemente in den Kaltraum erfolgt die Wärmeabgabe durch Abkühlung der Wand.After the elements have been transported into the cold room, the heat is released by cooling the wall.

Der entscheidenäfe Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die erfindungsgemäßen Elemente leicht zu reinigen sind, d. h. sie reinigen sich bei der Verwendung als Wirbelschicht oder Schüttschicht zwangsläufig von selbst.The decisive advantage of the invention is that the elements according to the invention are easy to clean, d. H. they inevitably clean themselves when used as a fluidized bed or bulk bed.

Die erfindungsgemäßen Elemente haben eine hohe Wärmedurchgangszahl an der Grenze Gas - Elementoberfläche in einer Wirbelschicht.The elements according to the invention have a high heat transfer coefficient at the boundary between gas and element surface in a fluidized bed.

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Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:Exemplary embodiments are shown in the drawings and are described in more detail below. Show it:

Fig. 1 das erfindungsgemäße Element als Hohlkugel , Fig. 1 the element according to the invention as a hollow sphere,

Fig. 2, verschiedene Anordnungen des erfindungs-3, 4, 5 gemäßen Elementes in einem Ljungström-Wärmetauseher, 2, different arrangements of the element according to the invention 3, 4, 5 in a Ljungström heat exchanger,

Fig. 6 die Verwendung der erfindungsgemäßen Elemente in einem Kolonnen-Wärmetauscher als Wirbelschicht,6 shows the use of the elements according to the invention in a column heat exchanger as Fluidized bed,

Fig. 7 die Anordnung der Elemente in einem Kolonnenwärmetauscher als statische Schicht.7 shows the arrangement of the elements in a column heat exchanger as a static layer.

Das erfindungsgemäße Element, wie es Fig. 1 zeigt, besteht aus der Hohlkugel 1.The element according to the invention, as shown in FIG. 1, consists from the hollow sphere 1.

Die Wandung 2 kann dabei aus metallischen oder nichtmetallischen Werkstoffen bestehen.The wall 2 can consist of metallic or non-metallic materials.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen einen Rotor eines Ljungström-Würmetauschers 6 mit senkrechter Achse 7. Bei Fig. 2 befinden sich die erfindungsgemäßen Elemente 1 oberhalb konventioneller Speichermassen 8, bei Fig. 3 unterhalb. Die Fig. 4 zeigt einen Ljungström-Wärmetauscher ohne konventionelle Speichermassen nur mit den erfindungsgemäßen Elementen 1. Mit 9 ist der Kaltgaseintritt und mit Io ist der Heißgaseintritt bezeichnet. Je nach der Richtung, in der die Elemente 1 angeströmt werden, bildet sich eine statische Schicht oder eine Wirbelschicht. Die Wirbelschicht bildet sich nur dann, wenn die Gasströmung von unten in den Wärmetauscher eingeführt wird. Wenn zum Beispiel die Achse 7 des Rotors 6 waagerecht angeordnet ist (Fig. 5), dabei die Elemente 1 als statische Schicht ausgebildet sind, erfolgt die Reinigung der Elemente durch die Umwälzung im Sektorraum ohne zusätzlichen Ener-FIGS. 2 to 4 show a rotor of a Ljungström Würex exchanger 6 with a vertical axis 7. In FIG. 2, the elements 1 according to the invention are located above conventional storage masses 8, in Fig. 3 below. Fig. 4 shows a Ljungström heat exchanger without a conventional one Storage masses only with the elements according to the invention 1. With 9 is the cold gas inlet and with Io denotes the hot gas inlet. Depending on the direction in which the elements 1 flow, one forms static bed or a fluidized bed. The fluidized bed is only formed when the gas flow from is inserted at the bottom of the heat exchanger. For example, if the axis 7 of the rotor 6 is arranged horizontally is (Fig. 5), the elements 1 are designed as a static layer, the cleaning of the elements takes place due to the upheaval in the sector space without additional energy

giebedarf für eine Abblasevorrichtung. Die Fig. 6 zeigt einen Kolonnenwärmetauscher mit einer Wirbelschicht, bei der das heiße Gas bei 11 eingeführt wird, die Elemente erwärmt und bei 12 die Kolonne wieder verläßt. Das Kaltgas tritt bei 13 ein und verläßt die Kolonne bei 14. Die erhitzten Elemente sinken durch eine Vorrichtung nach unten in den unteren Teil der Kolonne und werden über ein nicht näher dargestelltes pneumatisches pder mechanisches Transportsystem 16 in den oberen Teil der Kolonne zurückgeführt.supplies for a blow-off device. Fig. 6 shows a column heat exchanger with a fluidized bed, at which the hot gas is introduced at 11, the elements are heated and at 12 leaves the column again. The cold gas enters at 13 and exits the column at 14. The heated elements sink through a device down into the lower part of the column and are via a pneumatic pder, not shown in detail mechanical transport system 16 returned to the upper part of the column.

Die Fig. 7 zeigt eine Wärmetauschkolonne mit staischer Schicht, bei der die erwärmten Elemente 1 mittels z. B. einer Zellenradschleuse 17 in den unteren Teil der Kolonne portionsweise gelangen, dort das Kaltgas erwärmen und über das Transportsystem 16 in den oberen Teil der Kolonne zurückgeführt werden.Fig. 7 shows a heat exchange column with a staic layer, in which the heated elements 1 by means of z. B. a rotary valve 17 get into the lower part of the column in portions, heat the cold gas there and returned to the upper part of the column via the transport system 16.

Claims

L. & C- Steiriimil-ler Postfach 1949 / 196O "5 * 2 ·? Ό Gummersbach, the Ιο. Ιο. 198ο Pa 8ο17 HGm 8οο7 Kl./Al. Protection claims

1.) Heat transferring elements for regenerative heat exchange, marked thereby net that the elements (1) formed as a hollow body are, the free interior space is filled with gas (3).

2. Use of the heat transferring elements according to claim 1 as a fluidized bed and / or bulk bed in regenerative heat exchangers.