DE3407341A1 - Heat exchanger - Google Patents

Heat exchanger

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DE3407341A1
DE3407341A1 DE19843407341 DE3407341A DE3407341A1 DE 3407341 A1 DE3407341 A1 DE 3407341A1 DE 19843407341 DE19843407341 DE 19843407341 DE 3407341 A DE3407341 A DE 3407341A DE 3407341 A1 DE3407341 A1 DE 3407341A1
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Peter 4630 Bochum Kähmann
Leopold 4703 Bönen Schmidt
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D19/00Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
    • F28D19/02Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using granular particles

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Abstract

The invention relates to a heat exchanger for exchanging heat between gas flows, having two tubular containers (1, 2), which are arranged vertically above one another and through each of which the gas to be cooled or to be warmed flows from the bottom to the top and which contain solid particles (8) which move through the containers (1, 2) opposite to the gas flows from the top to the bottom, there being arranged between the containers a lock (3) through which the solid particles (8) pass from the upper container (1) into the lower container (2), and a transport device (10) is provided which feeds the solid particles back into the upper container (1) after they have traversed both containers (1, 2). In order to reduce the flow resistances in such a heat exchanger for the throughput of very large quantities of gas, the invention proposes that the solid particles (8) move through the two containers (1, 2) in free fall. <IMAGE>

Description

AC., AC .,

K 12-5 Beh/RöK 12-5 Beh / Rö

Anmelder: Peter KähmannApplicant: Peter Kähmann

Heintzmannstr. 161Heintzmannstrasse 161

463o Bochum463o Bochum

Leopold Schmidt
Fritz-Winter-Str. 21
Leopold Schmidt
Fritz-Winter-Str. 21

47o3 Bönen47o3 Bönen

WärmeaustauscherHeat exchanger

Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher für den Wärmeaustausch zwischen Gasströmen, mit zwei vertikal übereinander angeordneten rohrförmigen Behältern, die jeweils von unten nach oben von dem abzukühlenden bzw. zu erwärmenden Gas durchströmt werden und Feststoffteilchen enthalten, die sich entgegen den Gasströmen von oben nach unten durch die Behälter bewegen, wobei zwischen beiden Behältern eine Schleuse angeordnet ist, durch welche die Feststoffteile aus dem oberen Behälter in den unteren Behälter gelangen, und weiterhin eine Transporteinrichtung vorgesehen ist, welche die Feststoffteile nach dem Durchlauf beider Behälter wieder dem oberen Behälter zuführt.The invention relates to a heat exchanger for heat exchange between gas streams, with two vertical tubular containers arranged one on top of the other, each of which is removed from the bottom to the top by the to be heated gas are flowed through and contain solid particles, which are contrary to the gas flows move from top to bottom through the container, with a lock between the two containers, through which the solid particles from the upper container get into the lower container, and a transport device is also provided, which the solid parts after both containers have passed through, it is fed back to the upper container.

Bei einem nach dem Stande der Technik ( DE-OS 3o 38 447 ) bekannten Wärmeaustauscher der genannten Art sind die Feststoffteilchen als Schüttung in den bei-In one of the prior art (DE-OS 3o 38 447) known heat exchanger of the above Type are the solid particles as a bed in the two

den Behältern angeordnet. Die Feststoffteilchen sindarranged in the containers. The solid particles are

als verhältnismäßig große Kugeln ausgebildet, so daß in den Schüttungsbetten Strömungswege freibleiben, durch welche das wärmeabgebende Gas bzw. das wärmeaufnehmeng de Gas von unten nach oben strömen können. Wegen des vielfach behinderten Strömungsweges durch das Schüttungsbett von unten nach oben haben derartige Wärmetauscher allerdings einen erheblichen Strömungswiderstand, so daß insbesondere bei der Erwärmung bzw. Ab-designed as relatively large balls, so that in the bulk beds remain free flow paths through which the heat-emitting gas or heat-absorbing de gas can flow from the bottom up. Because of the often obstructed flow path through the bed From the bottom up, however, such heat exchangers have a considerable flow resistance, so that especially when heating or cooling

-,Q kühlung größerer Gasströme eine sehr hohe Ventilatorleistung erforderlich ist. Nach dem gleichen Stande der Technik ist es auch bekannt, die Schüttungsbetten in den Behältern durch eine entsprechend schnelle Gasströmung zu fluidisieren, so daß die Teilchen Wir--, Q cooling larger gas flows a very high fan output is required. According to the same prior art, it is also known to use the bulk beds to fluidize in the containers by a correspondingly fast gas flow, so that the particles act

-,,- belschichtbetten bilden, die von unten nach oben von Gasströtnen durchströmt werden. Aber auch solche Wirbelschichtbetten haben bekanntlich sehr große Strömungswiderstände, so daß auch hier für entsprechend große Gasströme sehr hohe Ventilatorleistungen notwendig- ,, - form layers of air, from the bottom to the top of Streams of gas are flowed through. But also such fluidized beds are known to have very large flow resistances, so that here too for correspondingly large Gas flows require very high fan outputs

2Q sind. Die nach dem Stande der Technik bekannten Wärmetauscher der genannten Art sind deshalb nur für verhältnismäßig kleine Gasströme geeignet.2Q are. The heat exchangers known from the prior art of the type mentioned are therefore only suitable for relatively small gas flows.

Für den Wärmeaustausch zwischen sehr großen Gasmengen, 2g beispielsweise zum Wiedererwärmen von gewaschenem Rauchgas in Rauchgasentschwefelungsanlagen werden nach dem Stande der Technik vorwiegend sogenannte Ljungström-Wärmetauscher verwendet, bei denen eine sehr große Wärmeträgermasse in einem sich drehenden Rotor untergegg bracht ist, der sich sowohl durch den abzukühlenden als auch durch den aufzuwärmenden Gasstrom bewegt. Auch bei diesem Wärmetauscher treten erhebliche Strömungswiderstände auf, so daß verhältnismäßig große Ventialtorleistungen erforderlich sind. Darüber hinaus erfordern solche Wärmetauscher einen sehr hohen Konstruktionsaufwand und damit Investitionsaufwand, benötigen wegenFor heat exchange between very large amounts of gas, 2g, for example, to reheat scrubbed flue gas According to the state of the art, so-called Ljungström heat exchangers are predominantly used in flue gas desulphurization systems used, in which a very large heat transfer mass in a rotating rotor untergegg is brought, which moves through both the gas flow to be cooled and the gas flow to be heated. Also at this heat exchanger occurs considerable flow resistances, so that relatively large Ventialtorleistungs required are. In addition, such heat exchangers require a very high construction effort and thus investment costs, need because of

ihrer ausladenden Bauweise sehr viel Platz für den Aufbau, haben relativ große Leckverluste ( Io - 15 % ) und sind beim Durchsatz von aggresiven oder verschmutzten Gasen anfällig gegen Korrosion und Verschmutzung.Their expansive design has a lot of space for the structure, have relatively large leakage losses (Io - 15 % ) and are susceptible to corrosion and pollution when aggressive or polluted gases flow through them.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Wärmeaustauscher der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß er wesentlich geringere Strömungswiderstände hat und dazu geeignet ist, mit verhältnismäßig geringem Bau- und Investitionsaufwand zwischen zwei großvolumigen Gasströmen einen Wärmeaustausch zu bewerkstelligen.It is the object of the invention to develop a heat exchanger of the type mentioned at the outset to the effect that that it has significantly lower flow resistances and is suitable for this with relatively low Construction and investment costs to accomplish a heat exchange between two large-volume gas flows.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einem Wärmeaustauscher der eingangs genannten Art vor, daß die Feststoffteilchen sich durch beide Behälter im freien Fall bewegen.To solve this problem, the invention proposes starting from a heat exchanger of the type mentioned at the beginning Art suggests that the solid particles move in free fall through both containers.

Es hat sich herausgestellt, daß der Strömungswiderstand dann erheblich geringer wird, wenn die Teilchen nicht im Festbett oder in fluidisierten Betten angeordnet sind, sondern sich im freien Fall durch die Behälter bewegen. Überschlägige Berechnungen haben ergeben, daß der Strömungswiderstand bis zu 9o % geringer ist. Trotz des geringen Strömungswiderstandes ergeben sich bei einem Wärmeaustauscher der genannten Art ausgezeichnete Wärmeübertragungsleistungen. Dementsprechend ist der Wärmeaustauscher gemäß der Erfindung überall dort gut einzusetzen, wo es darauf ankommt, zwischen extrem großen Gasströmen einen Wärmeaustausch vorzunehmen, wie z.B. bei der Rauchgasentschwefelung zum Aufwärmen des naß gewaschenen Rauchgases.It has been found that the flow resistance is considerably lower if the particles are not arranged in a fixed bed or in fluidized beds, but rather move in free fall through the container. Rough calculations have shown that the flow resistance is up to 90% lower. Despite the low flow resistance, a heat exchanger of the type mentioned results in excellent heat transfer capacities. Accordingly, the heat exchanger according to the invention can be used well wherever it is important to carry out a heat exchange between extremely large gas flows, such as in flue gas desulfurization to warm up the wet-washed flue gas.

Gegenüber dem Ljungström-Wärmetauscher zeichnet sich der Wärmetauscher gemäß der Erfindung vor allem durch einen erheblich geringeren Bau- und Investitionsaufwand, geringeren Platzbedarf und erheblich verminderteCompared to the Ljungström heat exchanger, it stands out the heat exchanger according to the invention mainly due to a significantly lower construction and investment cost, less space required and significantly reduced

Leckverluste aus. Dadurch, daß die gesamte Wärmeträgermasse als Schüttgut im Umlauf gefahren wird, braucht die Wärmeträgermasse nicht konstruktiv festgelegt zu werden und ist erforderlichenfalls ohne Betriebsunterbrechung auswechselbar. Da die Wärmeträgermasse kontinuierlich im Kreislauf bewegt wird, können sich ablagernder Schmutz und Korrosionsprodukte kontinuierlich aus dem Kreislauf entfernt werden, so daß die Wartungsund Reinigungsintervalle sehr groß bemessen werden können. Leakage losses. Due to the fact that the entire heat transfer mass is circulated as bulk material, needs the heat transfer mass cannot be determined structurally and, if necessary, is without interruption of operation interchangeable. Since the heat transfer mass is continuously moved in the circuit, deposits can build up Dirt and corrosion products are continuously removed from the circuit, so that maintenance and Cleaning intervals can be made very large.

Die Fallhöhe der Feststoffteilchen beträgt zweckmäßig zwischen 5 und 15 m. Solche Fallhöhen reichen in der Regel für den Wärmeübergang zwischen dem Gas und denThe height of fall of the solid particles is appropriate between 5 and 15 m. Such heads are usually sufficient for the heat transfer between the gas and the

Teilchen aus. Außerdem bleibt die Bauhöhe des gesamten 15Particles off. In addition, the overall height of the entire 15th

Wärmetauschers innerhalb akzeptabler Grenzen.Heat exchanger within acceptable limits.

Vorzugsweise entspricht die Strömungsgeschwindigkeit der Gasströrne in den Behältern dem o,ol bis ο, 5-fachenThe flow rate preferably corresponds to the gas flows in the containers from o, ol to ο, 5-fold

der Sinkgeschwindigkeit der Teilchen. Hierdurch ist es 20the rate of descent of the particles. This makes it 20

möglich, mit verhältnismäßig geringen Strömungsgeschwindigkeiten in den Gasströmen zu arbeiten, wodurch die durch schnelle Strömung verursachten Energieverluste vermindert werden.possible with relatively low flow velocities to work in the gas flows, eliminating the energy losses caused by rapid flow be reduced.

Zweckmäßig sind die Größe, das Raumgewicht, die Form und die Fallhöhe der Feststoffteilchen so aufeinander abgestimmt, daß bei den sich einstellenden Relativgeschwindigkeiten zwischen den Feststoffteilchen und demThe size, the volume weight, the shape and the height of fall of the solid particles are expedient matched that at the relative speeds that are established between the solid particles and the

Gas in der Grenzschicht zwischen dem Gas und den 30Gas in the boundary layer between the gas and the 30th

Teilchen Strömungsverhältnisse auftreten, die im Ubergangsbereich zwischen laminarer und turbulenter Strö-Particle flow conditions occur in the transition area between laminar and turbulent flow

mung mit einer Reynoldsschen Zahl kleiner als Io liegen. Solche Strömungsverhältnisse der Grenzschicht bewirken im Ergebnis einerseits verhältnismäßig geringe 35with a Reynolds number smaller than Io. Such flow conditions in the boundary layer result on the one hand in relatively low levels 35

Druckverluste und andererseits einen guten Wärmeübergang zwischen dem Gas und den Teilchen.Pressure losses and, on the other hand, good heat transfer between the gas and the particles.

. Besonders gute Verhältnisse im Hinblick auf den Strömungswiderstand der absinkenden Feststoffteilchen werden erreicht, wenn die Feststoffteilchen bei einem spezifischen Materialgewicht von o,7 bis 3,5 als VoIlmaterial eine Teilchengröße von 7,5 bis 1 mm haben. Falls die Teilchen als Hohlkörper ausgebildet sind, können sie bei einem spezifischen Materialgewicht von o,7 bis 9,ο praktisch jede beliebige Größe haben. Eine weitere Erniedrigung des Strömungswiderstandes der absinkenden Teilchen ergibt sich, wenn diese Kugelform oder Tropfenform haben.. Particularly good conditions in terms of flow resistance of the sinking solid particles are reached when the solid particles are at a specific Material weight of 0.7 to 3.5 as solid material have a particle size of 7.5 to 1 mm. If the particles are designed as hollow bodies, they can with a specific material weight of o, 7 to 9, ο virtually any size. One The flow resistance of the sinking particles is further reduced if this spherical shape or have a teardrop shape.

Die Beladung des Gasstromes mit Teilchen sollte zwisehen o,5 und 5 kg/m , insbesondere zwischen 1 und 3 kg/rn liegen. Bei einer derartigen Beladung bleiben einerseits die durch die absinkenden Teilchen verursachten Druckverluste gering. Andererseits ist eine ausreichende Wärmeträgermasse vorhanden, um verhältnismäßig große Wärmemengen transportieren zu können.The loading of the gas stream with particles should be avoided 0.5 and 5 kg / m, in particular between 1 and 3 kg / m. Remain with such a load on the one hand, the pressure losses caused by the sinking particles are low. On the other hand, it is sufficient Heat transfer mass available in order to be able to transport relatively large amounts of heat.

Am oberen Ende jedes rohrförmigen Behälters ist zweckmäßig eine Verteilereinrichtung angeordnet, die die Teilchen gleichmäßig über den Querschnitt verteilt.At the upper end of each tubular container, a distributor device is expediently arranged, which the Particles evenly distributed over the cross section.

Die Steuerung des Wärmestromes erfolgt zweckmäßig durch eine Veränderung der Menge der durch die Behälter fallenden Teilchen. Hierdurch ist es möglich, den Wärmeaustauscher verhältnismäßig genau zu steuern, so daß ein solcher Wärmeaustauscher besonders für Anlagen geeignet ist, bei denen die auszustauschende Wärmemenge häufig starken Schwankungen unterworfen ist oder die Gasmengen in keinem festen Verhältnis zueinander stehen. Der Wärmeaustauscher gemäß der Erfindung kann deshalb mit Vorteil auch dort eingesetzt werden, wo das Wärmeangebot und die Wärmeabnahme nicht in einem festen Verhältnis stehen.The control of the heat flow is expediently carried out by changing the amount of the through the container falling particles. This makes it possible to control the heat exchanger relatively precisely, so that Such a heat exchanger is particularly suitable for systems in which the amount of heat to be exchanged is often subject to strong fluctuations or the gas quantities are not in a fixed ratio to one another stand. The heat exchanger according to the invention can therefore also be used with advantage where the Heat supply and heat consumption are not in a fixed relationship.

Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Teilchen aus Fluorkunststoffen bestehen. Solche Fluorkunststoffe sind sehr korrosionsbeständig, verschleißfest und temperaturbeständig. Darüber hinaus haben sie den Vorteil,Particular advantages result when the particles are made of fluoroplastics. Such fluoroplastics are very corrosion-resistant, wear-resistant and temperature-resistant. In addition, they have the advantage of

p- daß Verschmutzungen an solchen Kunststoffen nicht fest haften bleiben.p- that dirt on such plastics does not stick stick.

Falls die Korrosionsbeständigkeit keine so große Rolle spielt und es insbesondere auf einen guten Wärmetransin port innerhalb der Teilchen ankommt, können diese aus Leichtmetall wie Aluminium, Magnesium oder beliebigen Leichtmetallegierungen bestehen.If the corrosion resistance does not play a major role and is important in particular good heat Trans in port within the particles, they can be made of light metal such as aluminum, magnesium or any light alloys.

Falls mit dem Wärmeaustauscher gemäß der Erfindung sehr p. hohe Temperaturen gefahren werden, können die Teilchen auch aus einer geeigneten Industrie-Keramik bestehen, die sehr hohen Temperaturen standhält und ebenfalls korrosionsbeständig ist.If with the heat exchanger according to the invention very p. high temperatures can cause the particles also consist of a suitable industrial ceramic that can withstand very high temperatures and likewise is corrosion resistant.

Zweckmäßig ist weiterhin in dem Teilchenkreislauf hinter dem zweiten Behälter eine Abreinigungsvorrichtung für die Teilchen vorgesehen, in welcher der gesamte Teilchenstrom oder ein Teilstrom desselben gereinigt wird. Hierdurch ist es möglich, den WärmeaustauscherIt is useful to continue behind in the particle cycle the second container a cleaning device for the particles is provided in which the entire Particle stream or a partial stream of the same is cleaned. This makes it possible to use the heat exchanger

„p. kontinuierlich von Verschmutzungen freizuhalten. Aus diesem Grunde ist der Wärmeaustauscher gemäß der Erfindung insbesondere für den Wärmeaustausch in Rauchgasreinigungsanlagen geeignet, die verunreinigende und korrodierende Rauchgas durchsetzen müssen."P. to keep it continuously free from contamination. the end For this reason, the heat exchanger according to the invention is particularly suitable for heat exchange in flue gas cleaning systems suitable, the polluting and corrosive smoke gas must penetrate.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur den prinzipiellen Aufbau des Wärmeaustauschers gemäß der Erfindung zeigt.An embodiment of the invention is described below explained in more detail with reference to the drawing, the single figure of which shows the basic structure of the heat exchanger shows according to the invention.

IoIo

Der in der Zeichnung dargestellte Wärmeaustauscher besteht im wesentlichen aus zwei übereinander angeordneten, rohrförmigen Behältern 1 und 2 von je etwa Io bis 12 m Höhe, die durch eine zwischen ihnen angeordnete Zellenradschleuse 3 miteinander verbunden sind. Der obere Behälter 1 ist an seinem unteren Ende mit einem Einlaßstutzen 4 für das abzukühlende Heißgas und an seinem oberen Ende mit einem Anschlußstutzen 5 für das abgekühlte Heißgas versehen. Ebenso weist der unjO tere Behälter einen Einlaßstutzen 6 und einen Auslaßstutzen 7 für das zu erwärmende und das erwärmte Gas auf. Die Gasströrne sind also durch beide Behälter 1 und 2 jeweils aufwärts geführt, wie durch entsprechende Pfeile angedeutet ist.The heat exchanger shown in the drawing consists essentially of two superimposed, tubular containers 1 and 2 of about Io each up to 12 m in height, which are connected to one another by a rotary valve 3 arranged between them. The upper container 1 is at its lower end with an inlet port 4 for the hot gas to be cooled and provided at its upper end with a connection piece 5 for the cooled hot gas. Likewise, the unjO tere container an inlet port 6 and an outlet port 7 for the to be heated and the heated gas on. The gas flows are therefore through both containers 1 and 2 each guided upwards, as indicated by corresponding arrows.

Als Wärmeträgermasse verwendet der Wärmeaustauscher gemäß der Erfindung Feststoffteilchen 8, beispielsweise in Form von Kugeln aus Fluorkunststoff, Leichtmetall oder Industriekeramik. Die Feststoffteilchen 8 haben vorzugsweise entweder Kugelform oder Tropfenform und haben - falls sie aus Vollmaterial bestehen, ein spezifisches Materialgewicht von o,7 bis 3,5. Die Teilchengröße beträgt dabei zweckmäßig je nach spezifischem Materialgewicht 7,5 bis 1 mm.The heat exchanger according to the invention uses solid particles 8, for example, as the heat transfer mass in the form of balls made of fluoroplastic, light metal or industrial ceramics. The solid particles 8 preferably have either a spherical shape or a teardrop shape - if they are made of solid material, have a specific material weight of 0.7 to 3.5. The particle size is expediently 7.5 to 1 mm, depending on the specific weight of the material.

Alternativ können die Teilchen 8 auch als Hohlkörper ausgebildet sein. In diesem Falle können sie ein spezifisches Materialgewicht zwischen o,7 und 9 haben.Alternatively, the particles 8 can also be designed as hollow bodies. In this case they can be a specific one Material weights between o, 7 and 9.

Die Feststoffteilchen 8 bewegen sich im freien Fall entgegen den Gasströmen durch die Behälter 1 und 2, wie ebenfalls durch Pfeile angedeutet ist.Dabei erwärmenThe solid particles 8 move in free fall against the gas flows through containers 1 and 2, as also indicated by arrows. Heat up

sich die Teilchen 8 zunächst in dem Behälter 1 und entziehen dadurch dem Heißgasstrom eine bestimmte Wärmemenge. Anschließend gelangen die Teilchen 8 durch die Zellenradschleuse 3 in den Behälter 2 und erwärmen dortthe particles 8 are initially in the container 1 and thereby withdraw a certain amount of heat from the hot gas flow. The particles 8 then pass through the rotary valve 3 into the container 2 and are heated there

das entgegenströmende Gas, d.h. sie geben die im Behälter 1 aufgenommene Wärme an das durch den Behälter 2 strömende Gas ab.the gas flowing in the opposite direction, i.e. they transfer the heat absorbed in the container 1 to the through the container 2 flowing gas.

Am unteren Ende des Behälters 2 ist wiederum eine Zellenradschleuse 9 angeordnet, über welche die abgekühlten Teilchen 8 aus dem Behälter 2 abgezogen werden und einer Fördervorrichtung Io zugeführt werden. Diese Fördervorrichtung Io fördert Feststoffteilchen 8 nach oben ,λ in eine über dem Behälter 1 angeordnete Vorlage 11, die über eine Zellenradschleuse 12 mit dem oberen Behälter 1 in Verbindung steht. Als Fördereinrichtung Io kommen beliebige mechanische Fördermittel oder auch eine pneumatische Förderung infrage.At the lower end of the container 2 there is again a rotary valve 9 arranged, via which the cooled particles 8 are withdrawn from the container 2 and be fed to a conveyor device Io. This conveyor Io promotes solid particles 8 upwards , λ in a template 11 arranged above the container 1, which is connected to the upper container 1 via a rotary valve 12. As a funding facility Any mechanical conveying means or pneumatic conveying can be used.

Jeweils im oberen Bereich der Behälter 1 und 2 befinden sich unterhalb der Zellenradschleusen 12 und 3 Verteileinrichtungen 13 und 14, die die Teilchen 8 jeweils gleichmäßig über den Querschnitt des Behälters 1 bzw. 2 verteilen. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der aufsteigende Gasstrom überall gleichmäßig erwärmt wird.In each case in the upper area of the containers 1 and 2 are located below the rotary feeders 12 and 3 distribution devices 13 and 14, which the particles 8 each evenly over the cross section of the container 1 and 2 distribute. In this way it is ensured that the rising gas stream is heated uniformly everywhere will.

Am unteren Ende des Behälters 1 zweigt weiterhin ein 2g im Bypass zum Behälter 2 geschaltetes Rohr 15, in welchem wiederum eine Zellenradschleuse 16 angeordnet ist. Schließlich ist hinter der Zellenradschleuse 9 und vor der Fördereinrichtung Io eine Abreinigungseinrichtung 17 angeordnet, in welcher alle oder ein Teil der Feststoffteilchen 8 von anhaftenden Verunreinigungen gereinigt werden. Verbunden mit dieser Abreinigungsanlage ist gegebenenfalls ein Puffer, in welchem zur Zeit nicht benötigte Feststoffteilchen 8 gelagert werden können.At the lower end of the container 1, a 2g pipe 15, which is connected in the bypass to the container 2 and in which in turn a rotary valve 16 is arranged. Finally, 9 and in front of the rotary valve is behind the rotary valve the conveying device Io a cleaning device 17 is arranged in which all or some of the solid particles 8 can be cleaned of adhering impurities. Connected to this cleaning system is possibly a buffer in which solid particles 8 that are not currently required are stored can.

Die Steuerung des Wärmestromes erfolgt zweckmäßig überThe control of the heat flow is expediently carried out via

die Menge der den Behältern 1 und 2 zugeführten Feststoffteilchen 8. Diese Mengen sind mittels der Zellenradschleusen 3, 9, 12 und 16 dem Bedarf entsprechend einstellbar. Überschießende Mengen können erforderlichenfalls durch den Bypass geleitet werden und in dem Puffer, der mit der Abreinigungsanlage' 17 verbunden ist, gespeichert werden.the amount of particulate matter fed to containers 1 and 2 8. These quantities can be adjusted as required by means of the rotary feeders 3, 9, 12 and 16 adjustable. If necessary, excess quantities can be passed through the bypass and into the buffer, which is connected to the cleaning system '17, are stored.

-Ansprüche--Expectations-

Claims (1)

PatentansprücheClaims 11 .Ί Wärmeaustauscher für den Wärmeaustausch zwischen Gasströmen, mit zwei vertikal übereinander angeordneten, rohrförmigen Behältern, die jeweils von unten nach oben von dem abzukühlenden bzw. zu erwärmenden Gas durchströmt werden und Feststoffteilchen enthalten, die sich entgegen den Gasströmen von oben nach unten durch die Behälter bewegen, wobei zwischen beiden Behältern eine Schleuse angeordnet ist, durch welche die Feststoffteile von dem oberen Behälter in den unteren Behälter gelangen, und eine Transportvorrichtung vorgesehen ist, welche die Feststoffteile nach dem Durchlauf beider Behälter wieder dem oberen Behälter zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffteilchen ( 8 ) sich durch beide Behälter (l, 2 ) im freien Fall bewegen.11 .Ί Heat exchanger for heat exchange between gas streams, with two vertically one above the other, tubular containers, each of are flowed through by the gas to be cooled or heated and contain solid particles, which move against the gas flows from top to bottom through the container, with between the two Containers a lock is arranged through which the solid particles from the upper container in the lower Reach container, and a transport device is provided, which the solid parts after Feeds the passage of both containers back to the upper container, characterized in that the solid particles (8) move in free fall through both containers (1, 2). 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fallhöhe der Feststoffteilchen ( 8 ) jeweils 5 bis 15 m beträgt.2. Heat exchanger according to claim 1, characterized characterized in that the height of fall of the solid particles (8) is in each case 5 to 15 m. 3. Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindig-3. Heat exchanger according to claims 1 and 2, characterized in that the flow velocity keit der Gasströrne in den Behältern dem o,ol bis o,5-fachen der Sinkgeschwindigkeit der Teilchen entspricht. The speed of the gas streams in the containers corresponds to 0.1 to 0.5 times the rate of descent of the particles. 4. Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen Ibis4. Heat exchanger according to claims Ibis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe, das Raumgewicht, die Form und die Fallhöhe der Feststoffteilchen (8 ) so aufeinander abgestimmt sind, daß bei den sich einstellenden Relativgeschwindigkeiten zwisehen den Feststoffteilchen und dem Gas in der Grenzschicht zwischen dem Gas und den Teilchen ( 8 ) Strömungsverhältnisse im Übergangsbereich zwischen laminarer und turbulenter Strömung mit einer Reynoldsschen3, characterized in that the size, the volume weight, the shape and the height of fall of the solid particles (8) are coordinated so that at the resulting relative velocities between the solid particles and the gas in the boundary layer between the gas and the particles (8) flow conditions in the transition area between laminar and turbulent flow with a Reynoldsian 5
Zahl kleiner als Io auftreten.
5
Number less than Io occur.
5. Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffteilchen ( 8 ) bei einem spezifischen Materialgewicht von o,7 bis 3,5 als Vollmaterial eine Teilchengröße von 7,5 bis 1 mm haben.5. Heat exchanger according to claims 1 to 4, characterized in that the solid particles (8) with a specific material weight of 0.7 to 3.5 as a solid material, a particle size of 7.5 to 1 mm. 6. Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffteilchen ( 8 ) bei einem spezifischen Materialgewicht von o,7 bis 9 als Hohlkörper beliebiger Größe ausgebildet sind.6. Heat exchanger according to claims 1 to 4, characterized in that the solid particles (8) With a specific material weight of 0.7 to 9, designed as a hollow body of any size are. 7. Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen ( 8 ) Kugelform haben.7. Heat exchanger according to claims 1 to 6, characterized in that the particles (8) Have spherical shape. 8. Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen ( 8 ) Tropfenform haben.8. Heat exchanger according to claims 1 to 6, characterized in that the particles (8) Have teardrop shape. 9. Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beladung des9. Heat exchanger according to claims 1 to 8, characterized in that the loading of the Gasstromes mit Teilchen ( 8 ) zwischen o,5 und 5 kg/m ,Gas flow with particles (8) between 0.5 and 5 kg / m, 3
insbesondere zwischen 1 und 3 kg/m liegt.
3
in particular between 1 and 3 kg / m 2.
Io. Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende jedes rohrförmigen Behälters ( 1, 2 ) eine Verteileinrichtung ( 13, 14 ) angeordnet ist, die die Teilchen ( 8 )
gleichmäßig über den Querschnitt verteilt.
Io. Heat exchanger according to Claims 1 to 9, characterized in that a distribution device (13, 14) is arranged at the upper end of each tubular container (1, 2), which distributes the particles (8)
evenly distributed over the cross-section.
-,Q 11 . Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1-, Q 11. Heat exchanger according to claims 1 bis Io, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmestrom
durch Veränderung der Menge der durch die Behälter ( 1, 2 ) fallenden Teilchen ( 8 ) steuerbar ist.
to Io, characterized in that the heat flow
can be controlled by changing the amount of the particles (8) falling through the container (1, 2).
, p- 12. Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1, p- 12. Heat exchanger according to claims 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen ( 8 ) aus Fluorkunststoffen bestehen.to 11, characterized in that the particles (8) consist of fluoroplastics. 13. Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 2Q bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen ( 8) aus Leichtmetall bestehen.13. Heat exchanger according to claims 1 2Q to 11, characterized in that the particles (8) consist of light metal. 14. Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen ( 8 ) aus Industriekeramik bestehen.14. Heat exchanger according to claims 1 to 11, characterized in that the particles (8) consist of industrial ceramics. 15. Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in denn Teilchenkreislauf hinter dem zweiten Behälter ( 2 ) eine Abreinigungsvorrichtung ( 17 ) für die Teilchen ( 8 )
angeordnet ist, in welcher der gesamte Teilchenstrom oder ein Teilstrom desselben gereinigt wird.
15. Heat exchanger according to claims 1 to 14, characterized in that in the particle circuit behind the second container (2) a cleaning device (17) for the particles (8)
is arranged, in which the entire particle flow or a partial flow thereof is cleaned.
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