DE953457C - Regenerativer Waermeaustauscher mit Kanaelen, durch welche hin- und herschiebbare Staebe quer hindurchgefuehrt sind - 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.
• 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.-.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.

Claims (5)

1. 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.
2. 2. Wärmetauscher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (14) in beiden Bewegungsrichtungen durch Triebvorrichtungen (22, 23) bewegt werden.
3. 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.
4. 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.
5. 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.