DE3112970C2

DE3112970C2 - Wärmetauscher für gasförmige Medien

Info

Publication number: DE3112970C2
Application number: DE19813112970
Authority: DE
Inventors: Gregor 4441 Schapen Schniedergers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-04-01
Filing date: 1981-04-01
Publication date: 1985-04-18
Also published as: DE3112970A1

Abstract

Die Erfindung schlägt einen regenerativen Wärmetauscher vor, der insbesondere in landwirtschaftlichen Betrieben einsetzbar ist und hier die Wiedergewinnung der in Abluft von Stallanlagen vorhandenen Wärme dadurch ermöglicht, daß ein umlaufendes Tauscherrad aus gut wärmeleitfähigem Werkstoff von der Abluft erhitzt wird, aber seine Wärme bei Umlauf an ein Tauschermedium gibt, das kälter als die Abluft gehalten wird und das mit einer Wärmerückgewinnungsanlage, d.h. einer Wärmepumpe in Verbindung steht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf e'vpn Wärmelauscher für gasförmige Medien gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine gattungsbildende Einrichtung wird in der GB-PS 47 378 beschrieben. Hier erzeugt ein Brenner Warmluft, die durch ein Tauscherrad strömt, durch das auf der anderen Seite Kaltluft geführt wird. Diese Kaltluft erwärmt sich im Tauscherrad und kann dann ihrem Verwendungszweck zugeführt werden. Diese bekannte An · lage ist weder für stark verschmutzte Luft, wie sie beispielsweise in landwirtschaftlichen Betrieben anfällt, noch für korrosive Medien, beispielsweise in Verbindung mit einer Wärmerückgewinnungsanlage einsetzbar.

Bei stark verschmutzter Abluft oder bei korrosiven Medien wäre eine ständige Reinigung der Einrichtung erforderlich, unter Umständen sogar mit speziellen Hochdruckreinigern mit Sprühlanzen. Das Reiinigungswasser und das Kondensat müssen gesammelt und abgeführt werden, wobei eine vollständige Reinigung der Anlage nicht möglich ist, so daß im Laufe der Zeit derartige Einrichtungen hinsichtlich ihres Wärmeübertragungswirkungsgrades erheblich nachlassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wärmerückgewinnungsanlage der gattungsgemäßen Art dahingehend zu verbessern, daß das Tauscherrad leicht reinzuhalten ist und ggf. anfallendes Kondensatwasser aus dem Wärmetauscher abgeleitet werden kann.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgilbe wird durch die Maßnahme des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erläutert.

Das zu kühlende gasförmige Medium wird über einen Radialveniilator dem Inneren des Tauscherrades zugeführt und verläßt das Tauscherrad an dessen Umfang, wobei das Tauscherrad mit seiner umlaufenden Achse parallel zur Oberfläche des Tauschermediums angeordnet ist und bei seinem Umlauf in das Tauschermedium, vorzugsweise Wasser, eintaucht und dabei seine Wärme abgibt, gleichzeitig aber auch gereinigt wird, so daß stets bei Betrieb der Anlage automalisch ein sicherer Wärmeübergang erreicht wird, andererseits gleichzeitig das Ansammeln des sich bildenden Kondensats -riieht zu

!0 Schwierigkeiten führt und Staubansammlungen verhindert werden.

Die Einrichtung ist einfach herzustellen und weist den Vorteil auf, daß Beschädigungen so gut wie ausgeschlossen sind. Außerdem besteht der Vorteil, daß die Einrich- *ung als geschlossene Einheit fertig vorinstallieri geliefert und vor jeden Lüftungsschacht eines Stalles od. dgl. in einfachsterweise eingebaut werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert- Die Zeichnung zeigt dabei ?n

F i g. 1 eine Frontansicht auf die Einrichtung unter Wegbruch der vorderen Wand des Behälters und in
Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie A-B in Fig. I.
In der Zeichnung ist mit 1 ein kastenförmiger Behälter bezeichnet, dem ein Tauscherrad 2 um eine Achse 3 umlaufend angeordnet ist

Der Antrieb des Tauscherrades erfolgt über einen gesonderten motorischen Antrieb 4, beispielsweise über einen Keilriemenantrieb.

Der kastenförmige Behälter 1 ist an seiner Oberseite offen, während er an seiner Unterseite geschlossen ist und in diesem Bereich ein Tauschermedium 5, beispielsweise Wasser, aufnimmt. Die Höhe des Wasserspiegels des Tauschermediums 5 ist in der Zeichnung mit »WS« eingezeichnet.

Irn Zentrum des Tauscherrades 2 ist ein Radiallüfter fi angeordnet, dem die warme, zu kühlende Luft in Richtung des Pfeiles F zugeführt wird.

Das eigentliche Tauscherrad 2 besteht aus einer Vielzahl von konzentrisch zueinander angeordneten Mclallstreifen 7. die zwischen sich Durchströmöffnungen 8 freilassen, so daß das im Zentrum des Tausehcrradex 2 zugisführte gasförmige, zu kühlende Medium nach Durchströmen der Öffnung 8 die Metallstreifen 7 erwärmt hat und an der Oberseite des kastenförmigen Behälters 1 in Richtung des Pfeiles A abströmen kann.

Im unteren Teil des kastenförmigen Behälters I ist unterhalb des Tauscherrades 2 eine Leitung 9 angeordnet, die in Verbindung mit einer Wärmepumpe »W.l'« steht. Anstelle der einfachen U-förmigen Leitung 9 ist es

so möglich, auch eine sehr umfangreiche, eine große Tauscherfläche aufweisende Wärmepumpenlciiung 9 vorzusehen.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt:
Das zuzuführende Medium, beispielsweise die Abluft eines Stalles, wird über den Radiallüfter 6 in das Innere des Tauscherrades 2 geführt und durchströmt dabei den kastenförmigen Behälter 1 nach oben hin in Richtung des Pfeiles F₂ und gibt dabei seine Wärme an die in diesem oberen Bereich des kastenförmigen Behälters angeordneten Metallstreifen 7 ab. Da das Tauseherrad 2 ebenfalls angetrieben wird, tauchen nunmehr die derart erwärmten Metallstreifen 7 des Taiischernides 2 in das Tauschermedium 5 ein und geben, da dieses Medium kälter als die Abluft ist, die gespeicherte Wärme an tlas

b5 Medium ab. wobei das Kühlhaltcn des Mediums durch die Kältemaschine der Wärmepumpe erfolgt.

Beim Eintauchen der Metallstreifen 7 des Taiischerrades 2 in das Medium werden diese Metallstreifen auto-

matisch gereinigt, so daß ein Verschmutzen der Tauscherelemente automatisch ausgeschaltet wird.

Die Umlaufgeschwindigkeit des Tauscherrades 2 wird in Abhängigkeit der Wärmeübergangszahlen geregelt, so daß dafür Sorge getragen wird, daß einerseits ein möglichst weitgehendes Erwärmen der Metallstreifen 7 im oberen Teil des kastenförmigen Behälters 1 erfolgt, andererseits ein möglichst vollständiges Abgeben der Wärme von den Metallstreifen 7 an das Tauschermedium 5.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Wärmetauscher für gasförmige Medien mit einem kastenförmigen Behälter, einem in dem kastenförmigen Behälter angeordneten umlaufend angetriebenen Tauscherrad, das eine Vielzahl gut wärmeleitender, Durchströmöffnungen freilassender. Metallstreifen aufweist, die in Umfangsrichtung des Rades verlaufen, gekennzeichnet durch ein im unteren Teil des kastenförmigen Behälters (1) angeordnetes flüssiges Tauschermedium (5) und eine mit dem Tauschermedium (5) in Verbindung stehende Wärmepumpenleitung (9), wobei die vom Tauscherrad (2) umlaufende Achse (3) parallel zur Oberfläche des Tauschermediums verläuft und im Abstand von der Oberfläche des Tauschermediums (5) liegt

2. Wärmetauscher wenigstens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauschermedium (5) durch Wasser gebildet wird.

3. Wärmetauscher nach den Ansprüchen ϊ und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der kastenförmige Behälter (1) mit einer ein Wechseln des Tauschermediums leicht ermöglichenden Zu- und Abflußöffnung ausgerüstet ist

4. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallstreifen (7) des Tauscherrades (2) mit einer gut wärmeleitenden, korrosionsverhindernden Schutzschicht versehen sind.