CH391753A - Regenerativ-Luftvorwärmer - Google Patents

Regenerativ-Luftvorwärmer

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CH391753A
CH391753A CH268062A CH268062A CH391753A CH 391753 A CH391753 A CH 391753A CH 268062 A CH268062 A CH 268062A CH 268062 A CH268062 A CH 268062A CH 391753 A CH391753 A CH 391753A
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CH
Switzerland
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storage drum
drum
heat transfer
flow
air preheater
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CH268062A
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English (en)
Inventor
Litwinoff Richard
Original Assignee
Sulzer Ag
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F28D19/04Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier
    • F28D19/045Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier with radial flow through the intermediate heat-transfer medium

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description


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    Regenerativ-Luftvorwärmer   Die Erfindung betrifft einen    Regenerativ-Luft-      vorwärmer   mit einer der Wärmeübertragung dienenden umlaufenden ringförmigen    Speichertrommel.   



  Es sind    Regenerativ-Luftvorwärmer   bei Dampferzeugungsanlagen bekannt, bei denen die Speichertrommel radial angeordnete Bleche enthält. Diese Bleche werden erwärmt, indem sie an einer ersten Stelle parallel zur Drehachse der Trommel von als Wärmeträger dienendem    Heizmittel      durchströmt   werden. Diese erwärmten Bleche gelangen dann durch Drehung der Trommel an    eine   weitere Stelle, an der sie wiederum parallel zur Drehachse von als Wärmeträger dienender Luft durchströmt werden, wobei unter Abkühlung der Bleche die gewünschte Erwärmung der Luft erreicht wird. 



  Es sind des weiteren    Regenerativ-Luftvorwärmer   bekannt, 'bei denen sowohl der Strom des Heizmittels als auch der Luftstrom die mit ringförmigen Blechen versehene    Speichertrommel   radial durchströmen. Dabei erfolgt die Zu- und Wegführung des    Heizmittel-   und des Luftstromes parallel zur Drehachse der Trommel. 



  Bei diesen bekannten Vorrichtungen geschieht die Erwärmung der in der    Speichertrommel   angeordneten Bleche in der Weise, dass die Bleche nacheinander durch Drehung in dien Strömungsquerschnitt des    Heizmittels   gelangen. Die zu    Beginn   des Eintritts in den    Heizmittelstrom   - welcher über seinem Strömungsquerschnitt konstante Temperatur aufweist - noch kalten Bleche kommen dabei sofort mit dem heissen Heizmittel in Berührung. Bei Drehung durch den Strömungsquerschnitt werden sie stetig erwärmt, um    denselben   mit der der Anlage entsprechenden höchsten Temperatur zu verlassen.

   Durch weitere Drehung gelangen diese heissen Bleche in den Strömungsquerschnitt der zu erwärmenden Luft, die vor    ihrem   Eintritt in den Regenerativ-Vor- wärmer über ihrem Strömungsquerschnitt auch konstante    Temperatur   hat. Bei weiterem Drehen gelangen die Bleche immer mehr in den Strömungsquerschnitt des Luftstromes und kühlen sich stetig ab, um dann den    Luftstromquerschnitt   danach mit der der Anlage entsprechenden tiefsten Temperatur    zw < verlassen.   



  Durch diese Bauart ist sowohl die Wärmeübertragung vom    Heizmittel   auf die in der Trommel angebrachten Bleche als auch die Wärmeübertragung von den Blechen auf den zu erwärmenden Luftstrom ungleichmässig und damit    thermodyamisch   nicht voll befriedigend. Die Wärmeübertragung von den Stromfäden des Heizmittels auf die Bleche an der Stelle des Eintritts der kalten Bleche in den Strömungsquerschnitt des Heizmittels ist wegen der grösseren    Temperaturdifferenz   besser als die Wärme- übertragung der Stromfäden, die die bereits erwärmten Bleche erst vor dem Verlassen dieses Strömungsquerschnitts durchströmen. Der den    Luftvorwärmer   verlassende    Heizmittelstrom   hat somit über seinem Querschnitt ungleichmässige Temperatur.

   Ebenso ist die Wärmeübertragung von den erwärmten Blechen auf die Stromfäden der zu erwärmenden Luft bei    Eintritt   der Bleche in den    Luftstromquerschnitt   besser als sie bei den Stromfäden der Luft ist, die die schon abgekühlten Bleche erst unmittelbar vor    ihrem   Austritt aus dem    Luftstromquerschnitt   durchströmen. Auf diese Weise hat auch der den Luftvorwärmer verlassende Luftstrom über seinem Querschnitt unterschiedliche Temperatur. 



  Der Erfindung    liegt   die Aufgabe zugrunde, die Wärmeübertragung vom als Wärmeträger dienenden Heizmittel auf die wärmeübertragenden Teile der Speichertrommel    und   dieselbe von den wärmeübertragenden Teilen auf den zu erwärmenden Luftstrom zu verbessern. Ausserdem sollen möglichst kalte 

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 Enden der    wärmeübertragenden   Teile vermieden werden, die Anlass zu erhöhter    Schwefelsäurekorrosion   geben könnten. 



  Das wird erfindungsgemäss durch einen    Rege-      nerativ-Luftvorwärmer   mit einer der Wärmeübertragung dienenden umlaufenden ringförmigen Speichertrommel erreicht, der dadurch    gekennzeichnet   ist, dass in der Speichertrommel für die Wärmeträger mit    Hilfe   von als    Wärmeüberträger   zur Wirkung kommenden, mit der Trommel verbundenen Schaufeln von der radial aussenliegenden Begrenzung zur radial    innenliegenden   Begrenzung führende Strömungskanäle gebildet sind und dass    innerhalb   der ringförmigen    Speichertrommel   ein    feststehendes,   in    Leitkanäle   unterteiltes    Umlenkteil   angeordnet ist,

   durch dessen Leitkanäle eine aus Strömungskanälen der Speichertrommel einwärts    in   den feststehenden Teil eintretende Strömung zum    nochmaligen      Durchströmen   der    Speichertrommel   nach auswärts umgelenkt wird, und dass schliesslich Anschlüsse für die Wärmeträger an der radial aussenliegenden Begrenzung der    Spei-      chertrommel   angeordnet sind. 



  Diese Anordnung kann des weiteren im Rahmen der gesamten    Dampferzeugungsanlage   dispositionsmässige Vorteile hinsichtlich der Lage der Zu- und    Abführstutzen   haben. 



  In einem    Ausführungsbeispiel   können die in der Speichertrommel angeordneten    Schaufeln   radial angeordnet sein. Es kann auch sein, dass sich nur ein Teil der    in.   der Speichertrommel angeordneten Schaufeln von der radial aussenliegenden Begrenzung der Trommel bis zur radial innenliegenden    Begrenzung   erstrecken. In einer Ausführungsform können auch die in der Speichertrommel angeordneten    Schaufeln   im    Querschnitt   gesehen die Form von    Evolventen   haben. 



  Zwischen den zur Bildung von Strömungskanälen    in   der    Speichertrommel   angeordneten    Schaufeln   können    zusätzliche,   der Wärmeübertragung dienende Teile angeordnet sein. Diese Teile können beispielsweise durch ein poröses Material oder durch zellenartig angeordnete Blechpakete    gebildet   sein. 



  In manchen Fällen kann es für    die   räumliche Anordnung des    Rzgenerativ-Luftvorwärmers   und der    erforderlichen   Anschlüsse    für   die Wärmeträger in einer Gesamtanlage, beispielsweise eine    Dampferzeu-      gungsanlage,   vorteilhaft sein, wenn die Anschlüsse- für einen Wärmeträger an der radial aussenliegenden Begrenzung der Speichertrommel und Anschlüsse für einen weiteren Wärmeträger in an sich bekannter Weise für ein Durchströmen der    Speichertrommel   parallel zur Drehachse angeordnet sind. 



  In der    Zeichnung   sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:    Fig.   1 Querschnitt durch einen    Regenerativ-Luft-      vorwärmer,      Fig.   2 Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels. 



  Die ringförmige Speichertrommel 1 ist um die Drehachse 2 in Richtung des Pfeiles 3 drehbar. Die Trommel 1 hat, senkrecht zur Drehachse gesehen, rechteckigen Querschnitt und ist mit radial verlaufenden Schaufeln 4 und 5 versehen. Die Schaufeln 4 erstrecken sich dabei von der radial aussenliegenden Begrenzung 6 bis zur radial innenliegenden Begrenzung 7 der Trommel 1. Die Schaufeln 5 erstrecken sich dagegen nur von der Begrenzung 6 über ein Teil des ringförmigen Trommelschnitts.

   Innerhalb der ringförmigen Trommel 1 ist ein feststehendes Teil 8 angeordnet, in welchem auf der von    Heiz-      mittel      beaufschlagten   Seite der    Strömungsumlenkung   dienende Führungsteile 9 bis 12 vorgesehen sind, während auf der von Luft    beaufschlagten   Seite entsprechende der    Strömungsumlenkung   dienende Teile 9' bis 12' angeordnet sind. 



  Die Zuführung des    Heizmittels   geschieht mitteils des Stutzens 14, Pfeil 15, wobei der Anschluss beim Eintritt in senkrecht zur Drehachse gelegener Ebene verläuft. Das durch den Strömungsquerschnitt 16    zugeführte   Heizmittel, welches zum Teil durch ein    Leitblech   17 in gewünschter Weise geführt ist, durchströmt die durch die Schaufeln 4 und 5 gebildeten Strömungskanäle 18 und gelangt in die durch die Führungsteile 9 bis 12 gebildeten Strömungskanäle des feststehenden Teils B. In diesen wird die Strömung umgelenkt und gelangt über die mittels der    Schaufeln   4 und 5 gebildeten Strömungskanäle 18 in den Stutzen 20, durch den es weggeführt wird, Pfeil 21.

   Die zu erwärmende Luft wird über den Stutzen 22, Pfeil 23, zugeführt, dessen Eintritt ebenfalls in senkrecht zur Drehachse gelegener Ebene verläuft. Sie gelangt danach über die durch die Schaufeln der Trommel gebildeten Strömungskanäle 18 in das innerhalb der Trommel angeordnete feststehende Teil und wird durch die Bleche 9' bis 12' umgelenkt, um dann nach nochmaligem Durchströmen der Trommel senkrecht zur Drehachse in den Stutzen 23 einzutreten, von welchem es dann weiter geführt wird, Pfeil 24. 



  In den Zu- und    Abführstutzen   für die Luft, wie auch im    Abführstutzen   für das Heizmedium ist ebenfalls wie im    Zuführstutzen   14 für das    Heizme-      dium   je ein Leitblech 17 angeordnet, um ein Teil des gasförmigen Stromes in gewünschter Weise zu führen. 



  Durch diese Anordnung wird erreicht, dass die    umlaufenden   Schaufeln der Trommel von beiden Gasströmen jeweils zunächst den austretenden und dann den eintretenden Strom durchqueren. 



  Die Funktion und die verbesserte Wärmeübertragung erklärt sich wie folgt. Das    mit   Hilfe des Stutzens 14, Pfeil 15, zugeführte    Heizmittel   durchsetzt radial die Trommel und wird dann    mittels   der im feststehenden Teil 8 angeordneten Bleche 9 bis 12 umgelenkt, um danach vor der Wegführung im Stutzen 20, Pfeil 21, nochmals die Trommel radial zu passieren. Durch das    Entlangströmen   des    Heizmittels   in den Kanälen 18 längs der Schaufeln 4 und 5 erhöht sich deren Temperatur. Durch die sich    in   Pfeilrichtung 3 drehende Trommel gelangen die erwärmten Schau- 

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 fein 4 und 5 in den Strömungsbereich der zu erwärmenden Luft.

   Die mit    Hilfe   des Stutzens 22, Pfeil 23 zugeführte kalte Luft durchströmt radial die Trommel und wird dann mittels der im feststehenden Teil 8 angeordneten Bleche 9'-12' umgelenkt, um dann nochmals die Trommel radial zu passieren, bevor die erwärmte Luft    mittels   des Stutzens 23, Pfeil 24, weitergeleitet wird. 



  Der etwa an der Stelle 26 in die Trommel eintretende Stromfaden des Heizmediums passiert zunächst    Schaufeln,   die bereits eine sehr hohe Temperatur aufweisen, da sie vorher bereits erwärmt worden sind. Dieser    Stromfaden   gelangt nach seiner Umlenkung im feststehenden Teil 8 in    Strömungs-      kanäle   der Trommel, die von Schaufeln mit noch sehr niedriger Temperatur begrenzt sind, um etwa an der Stelle 27 in den Stutzen 20 einzutreten. Der etwa an der Stelle 28, die der Stelle 26 im Querschnitt des Stutzens 14 gegenüberliegt, eintretende Stromfaden des Heizmediums gelangt in Strömungskanäle der Trommel, die von    Schaufeln   gebildet sind, deren Temperatur niedriger als an der Stelle 26 ist.

   Nach Umlenkung dieses    Stromfadens   im feststehenden Teil 8 tritt er etwa an der Stelle 29 aus der Trommel in den    Abführstutzen   20, nachdem er Strömungskanäle passiert hat, die von    Schaufeln   mit höherer Temperatur als an der Stelle 27 gebildet sind. Auf diese Weise ist die    Gesamtwärmeübertragung   des an der Stelle 26 eintretenden und an der Stelle 27 austretenden sowie des an der Stelle 28 eintretenden und an der Stelle 29 austretenden und schliesslich aller dazwischen liegenden Stromfäden etwa gleich. Dadurch wird    die   Temperatur über den gesamten Strömungsquerschnitt im    Abführstutzen   20 etwa gleich gross sein, was einen nahezu vollkommenen Wärme- übergang bedeutet. 



  Nach denselben    überlegungen   erfolgt die Wärme- übertragung von den in der Trommel angeordneten Schaufeln auf die Luft. Der etwa an der Stelle 30 eintretende Stromfaden der Luft    passiert   zunächst. relativ kalte Kanäle der Trommel, um nach Umlenkung Kanäle mit relativ höchster Temperatur zu passieren, bevor er an der Stelle 31 in den Stutzen 23 austritt. Der etwa an der Stelle 32 in die Trommel gelangende Stromfaden durchquert zunächst Kanäle, deren Temperatur höher als an der Stelle 30 ist, und gelangt nach Umlenkung etwa an der Stelle 33 in den Stutzen 23, nachdem er Kanäle der Trommel radial durchquert hat, deren Temperatur geringer als an der Stelle 31 ist.

   Auf diese Weise wird auch hier wiederum eine über den Querschnitt des Stutzens 23 gleichmässige Temperatur der erwärmten Luft erreicht und damit ein nahezu vollkommener    Wärmeübergang.   Beim Ausführungsbeispiel nach    Fig.   2 haben die in der Trommel 41    angeordneten      Schaufeln   40 die Form von    Evolventen.   Auf diese Weise wird erreicht, dass der Querschnitt für den Durchgang der Gasströme konstant gehalten werden kann, so dass der    Druckabfall   klein bleibt. Im Ausführungsbeispiel nach    Fig.   2 ist der innere, die ringförmige Trommel 41 begrenzende    Zylinder   41' als Grundkreis für die Form der    Evolventen   in Betracht gezogen.

   Es versteht sich, dass die in der Trommel angeordneten    Schaufeln   auch in einer Weise    angeordnet   sein können, die zwischen einer radialen Anordnung und der erwähnten Form nach    Evolventen   liegt. Die Zu- und. Abführung 42, 43 für das    Heiz-      mittel   und die, Zu- und,    Abführung   44, 45 für den    Luftstrom   schliessen nach diesem Ausführungsbeispiel nicht radial an die äussere Begrenzung 46 des Rotors an, sondern unter einem Winkel zur radialen Richtung. Diese    Anordnung   kann    dispositionsmässige   Vorteile bei Anordnung in einer    Dampferzeugungs-      anlage   haben. 



  Es versteht sich, dass die Anschlüsse 42 bis 45 nur unmittelbar vor Einmündung in einer zur Trommeldrehachse senkrecht gelegenen Ebene zu verlaufen brauchen und danach auch parallel oder beliebig geneigt zur Drehachse angeordnet sein können.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Regenerativ-Luftvorwärmer mit einer dIer Wärmeübertragung dienenden umlaufenden ringförmigen Speichertrommel, dadurch gekennzeichnet, dass in der Speichertrommel für die Wärmeträger mit Hilfe von als Wärmeüberträger zur Wirkung kommenden, mit der Trommel verbundenen Schaufeln von der radial aussenliegenden Begrenzung zur radial innenliegenden Begrenzung führende Strömungskanäle gebildet sind und d'ass innerhalb der ringförmigen Speichertrommel ein feststehendes, in Leitkanäle unterteiltes Umlenkteil angeordnet ist,
    durch dessen Leitkanäle eine aus Strömungskanälen dier Speichertrommel einwärts in den feststehenden Teil ein- tretende Strömung zum nochmaligen Durchströmen der Speichertrommel nach auswärts umgelenkt wird, und dass schliesslich Anschlüsse für die Wärmeträger an der radial aussenliegenden Begrenzung der Speichertrommel angeordnet sind.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Regenerativ-Luftvorwärmer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den zur Bildung von Strömungskanälen in der Speichertrommel angeordneten Schaufeln der Wärmeübertragung dienende zusätzliche Teile angeordnet sind. 2. Regenerativ-Luftvorwärmer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sich nur ein Teil Speichertrommel angeordneten Schaufeln radial angeordnet sind. 3. Regenerativ-Luftvorwärmer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sich nur ein Teil der in der Speichertrommel angeordneten Schaufeln von der radial aussenliegenden Begrenzung der Speichertrommel bis zur radial innenliegenden Begrenzung erstrecken.
    <Desc/Clms Page number 4> 4. Regenerativ-Luftvorwärmer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Speichertrommel angeordneten Schaufeln im Querschnitt gesehen die Form von Evolventen haben. 5. Regenerativ-Luftvorwärmer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlüsse für einen Wärmeträger an der radial aussenliegenden Begrenzung der Speichertrommel und Anschlüsse für einen weiteren Wärmeträger für ein Durchströmen der Speichertrommel parallel zur Drehachse angeordnet sind.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2487964A1 (fr) * 1980-07-29 1982-02-05 Gebhardt Gmbh Wilhelm Regenerateur a echangeur de chaleur par regeneration a rotation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2487964A1 (fr) * 1980-07-29 1982-02-05 Gebhardt Gmbh Wilhelm Regenerateur a echangeur de chaleur par regeneration a rotation
DE3028632A1 (de) * 1980-07-29 1982-03-25 Wilhelm Gebhardt Gmbh, 7112 Waldenburg Regenerator mit einem umlaufenden, regenerativen waermetauscher

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