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Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher zur Wärmeübertragung von einem ersten Medium, nämlich aufgeheiztem Faulschlamm, an ein zweites Medium, nämlich kaltem Rohschlamm mit zumindest einem Wärmetauschermodul, welches ein erstes Rohrleitungsbündel mit mehreren Rohrsträngen für das erste Medium und ein zweites Rohrleitungsbündel mit mehreren Rohrsträngen für das z. B. im Gegenstrom oder im Gleichstrom zu dem ersten Medium geführte zweite Medium aufweist.
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Ein solcher Wärmetauscher und insbesondere Gegenstromwärmetauscher im Rohrbündelverfahren wird auch als Rekuperator bezeichnet. Die Temperatur des ersten Mediums ist höher als die Temperatur des zweiten Mediums, wobei im Zuge der Wärmeübertragung dem ersten Medium Wärme entzogen und dem zweiten Medium zugeführt wird, so dass sich dessen Temperatur erhöht. Bei dem ersten Medium handelt es sich im Rahmen der Erfindung vorzugsweise um aufgeheizten Faulschlamm, während das zweite, zu erwärmende Medium, vorzugsweise kalter Rohschlamm ist. Die Erfindung betrifft folglich vorzugsweise einen Wärmetauscher zur Wärmerückgewinnung aus aufgeheizten Faulschlamm und folglich einen Wärmetauscher für Abwasseraufbereitungsanlagen bzw. Kläranlagen.
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In einer solchen Kläranlage wird in der Praxis Rohschlamm mit einer Temperatur von beispielsweise 7 °C einem Faulbehälter zugeführt. In dem Faulbehälter verweilt der Rohschlamm in der Regel einige Wochen, wobei zur Methangaserzeugung üblicherweise Wärme zugeführt wird. Der Trockensubstanzanteil in einem solchen Rohschlamm beträgt in etwa 3 %. Aus dem Faulbehälter wird dann der aus dem Rohschlamm entstandene Faulschlamm abgeführt, welcher eine deutlich höhere Temperatur als der Rohschlamm aufweist, z. B. eine Temperatur von 35 bis 38 °C. Für die Weiterverarbeitung dieses Faulschlamms ist es nun zweckmäßig, den Faulschlamm abzukühlen, da sich beispielsweise ein Entwässerungsvorgang bei niedrigen Temperaturen effektiver durchführen lässt. Aus diesem Grunde ist es bekannt, einen Wärmetauscher der eingangs beschriebenen Art einzusetzen, um die im Zuge des Abkühlens des Faulschlamms frei werdende Wärme dem kalten Rohschlamm gleichsam zur Vorwärmung zuzuführen.
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Ein solcher Wärmetauscher der eingangs beschriebenen Art ist beispielsweise aus der
DE 32 33 407 A1 bekannt. Es handelt sich um einen zu einer Baueinheit zusammengefassten Gegenstromwärmetauscher, bestehend aus mittels Rückbögen mit Kreisquerschnitt hin- und rückgeführten geradlinigen Rohrsträngen, deren Wandung zumindest teilweise aus gut wärmeleitendem Material besteht. Die Rohrstränge weisen einen kastenförmigen Querschnitt auf und sind Wand an Wand verlegt. Die jeweiligen Medien durchlaufen den Wärmetauscher folglich von Rohrstrang zu Rohrstrang unter Zwischenschaltung der bogenförmigen Umlenkstücke. Ein solcher Wärmetauscher hat sich in der Praxis grundsätzlich bewährt, er ist jedoch weiterentwicklungsfähig.
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Aus der
DE 43 33 904 A1 kennt man einen Wärmetauscher aus Blech oder Kunststoff, der aus einzelnen Profiltafeln zusammengesetzt ist, welche lose aufeinander gelegt und anschließend z. B. über ein Gehäuse miteinander verspannt werden. Im Vordergrund steht dabei der Gedanke, dass auf Verklebungen, Verschweißungen oder Verlötungen der Platten über Plattenwärmetauschern verzichtet wird. Dieser Wärmetauscher ist insbesondere für gasförmige Medien, z. B. im Hausbereich einsetzbar.
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Die
EP 1 815 902 A1 beschreibt einen Abluftwäscher mit Wärmetauscher für einen Tierstall. Dabei sollen die Funktionen eines Abluftwäschers und eines Gegenstrom-Wärmetauschers kombiniert werden. Die Wärmetauschereinheit besteht aus gegenläufig luftdurchströmten Abluftkanälen und Zuluftkanälen, die Wand an Wand aneinanderliegen und einen Wärmeaustausch von den Abluftkanälen zwischen den Zuluftkanälen ermöglichen. Die Zuluftkanäle werden in einer Zuluftmündung, die in den Stall mündet, gesammelt. Das Waschwasser wird von oben in die Abluftkanäle angegeben und bewirkt in diesen Kanälen eine Reinigung, nämlich Entstaubung und Desodorierung der Abluft. Die Abluftkanäle sollen sowohl gewendelt, als auch im Zick Zack verlaufen. Dadurch soll die Wärmetauscherfunktion optimiert werden.
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Im Übrigen kennt man aus der
DE 196 53 989 A1 einen Reaktorkopf für einen monolithischen Gleich- oder Gegenstromreaktor zur Ein- und Ausspeisung zweier durch die parallelen Strömungskanäle des Reaktors strömender fluider Medien, wobei der Reaktor die Form eines Zylinders hat und die parallelen Strömungskanäle die beiden Stirnflächen des Reaktors miteinander verbinden. Dabei weist der Reaktorkopf zwei hintereinander liegende Kammern mit einer gemeinsamen Trennwand auf.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher zur Wärmeübertragung von Faulschlamm an Rohschlamm der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welcher sich bei einfachem und kostengünstigem Aufbau durch einen besonders hohen Wirkungsgrad der Wärmeübertragung auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Wärmetauscher mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 oder 2. Patentanspruch 1 betrifft eine Ausführungsform für den Gegenstrombetrieb. Patentanspruch 2 betrifft eine Ausführungsform für den Gleichstrombetrieb.
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Dabei geht die Erfindung zunächst einmal von der (bekannten) Erkenntnis aus, dass eine hohe Wärmeübertragung erfolgen kann, wenn die Medien in gleichsam verschachtelten Rohrleitungssystemen z. B. im Gegenstrom (oder auch im Gleichstrom) geführt werden, so dass ein unmittelbarer Wärmeaustausch zwischen paarweise nebeneinander angeordneten Rohren erfolgt. Ausgehend von dieser Erkenntnis schlägt die Erfindung nun vor, dass auf ein Hin- und Herführen eines Mediums innerhalb eines Moduls über Umlenkstrecken verzichtet wird und dass sämtliche Rohrstränge eines Rohrleitungsbündels innerhalb eines Moduls im Wesentlichen parallel und gradlinig zueinander verlaufen und beidseitig jeweils in Sammelkammern münden. An den Kopfenden des Wärmetauschers bzw. eines Wärmetauschermoduls sind folglich jeweils zwei Sammelkammern, nämlich einerseits für das erste Medium und andererseits für das zweite Medium, angeordnet. So tritt das eine Medium in die entsprechende Zulauf-Sammelkammer ein und wird dort auf die jeweiligen Rohrstränge verteilt. Das Medium durchläuft dann in einer konstanten und einheitlichen Richtung diese parallelen Rohrstränge und tritt am anderen Ende des Wärmetauschers aus den Rohrsträngen aus und wiederum in eine gemeinsame Ablauf-Sammelkammer ein. In diesen Sammelkammern erfolgt folglich ein zusätzlicher interner Wärmeausgleich des jeweiligen Mediums bzw. der jeweiligen Schlammsorte. Dieses ist insbesondere dann von besonderer Bedeutung, wenn – wie im Folgenden noch erläutert wird – mehrere derartige Wärmetauschermodule hintereinander geschaltet werden.
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An jedem Kopfende des Moduls sind jeweils zwei Sammelkammern unmittelbar beabstandet zueinander und durch eine Trennwand getrennt angeordnet. Im Falle eines Gegenstromwärmetauschers sind an einem Kopfende des Wärmetauschers folglich einerseits die erste Zulauf-Sammelkammer und andererseits die zweite Ablauf-Sammelkammer unmittelbar beabstandet zueinander und durch eine Trennwand voneinander getrennt angeordnet. An dem anderen Kopfende des Wärmetauschermoduls sind einerseits die zweite Zulauf-Sammelkammer und andererseits die erste Ablauf-Sammelkammer unmittelbar beabstandet zueinander und durch eine weitere Trennwand getrennt angeordnet. Wird im Gleichstrombetrieb gearbeitet, so sind an einem Kopfende zwei Zulauf-Sammelkammern und an dem anderen Kopfende zwei Ablauf-Sammelkammern angeordnet. Eine solche paarweise benachbarte Anordnung von zwei Sammelkammern für unterschiedliche Medien wird konstruktiv besonders einfach dadurch realisiert, dass die Rohrstränge des ersten Rohrleitungsbündels über erste Zwischenrohre durch eine Sammelkammer des zweiten Mediums hindurchgeführt sind und wobei diese Zwischenrohre dann in eine Sammelkammer für dieses erste Medium münden. Die Rohrstränge des zweiten Rohrleitungsbündels sind über zweite Zwischenrohre durch eine Sammelkammer des ersten Mediums hindurchgeführt, wobei diese Zwischenrohre in eine Sammelkammer für das zweite Medium münden. Diese Zwischenrohre werden sowohl bei Ausführungsformen im Gegenstrombetrieb als auch bei Ausführungsformen im Gleichstrombetrieb eingesetzt.
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Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Rohrstränge selbst als kastenförmige Rohrstränge ausgebildet sind, schlägt die Erfindung vor, dass die endseitig an die kastenförmigen Rohrstränge angeschlossenen Zwischenrohre einen davon abweichenden Querschnitt, z. B. einen runden Querschnitt oder auch einen ovalen Querschnitt aufweisen. Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Durchmesser der beispielsweise runden Zwischenrohre in etwa der Kantenlänge der kastenförmigen Rohrstränge entspricht oder etwas kleiner ist. Durch diese unterschiedlichen Querschnittsformen wird erreicht, dass einerseits ein einwandfreier Transport des ersten Mediums durch eine Sammelkammer des zweiten Mediums erfolgen kann und umgekehrt und andererseits jedoch die Sammelkammer nicht vollständig von diesen Zwischenrohren ausgefüllt wird, sondern ausreichend Raum für die Durchmischung bzw. Verteilung des entsprechenden Mediums in dieser Sammelkammer verbleibt.
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Ferner schlägt die Erfindung vor, dass das Wärmetauschermodul (insgesamt) im Bereich der Rohrleitungsbündel bzw. Rohrstränge einen im Wesentlichen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt aufweist. Eine solche Bauweise bietet sich insbesondere dann an, wenn mit kastenförmigen Rohrsträngen gearbeitet wird. Insgesamt gelingt über die kastenförmigen Querschnitte Wand an Wand eine hervorragende Wärmeübertragung, da große Wärmeübertragungsflächen garantiert sind. Der Aufbau ist konstruktiv einfach, da sich derartige kastenförmige Rohrstränge dicht an dicht verarbeiten lassen. Dabei ist es grundsätzlich möglich, mit kastenförmigen Rohren sowohl für das erste Medium als auch für das zweite Medium zu arbeiten, wobei die Rohre dicht an dicht gepackt werden. In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung besteht jedoch die Möglichkeit, lediglich für eines der Medien „volle“ Kastenrohre einzusetzen, welche dann im Querschnitt gleichsam „schachbrettartig“ angeordnet werden, so dass das zweite Medium dann nicht in den Kastenrohren selbst, sondern in den von diesen Kastenrohren gebildeten ebenfalls kastenförmigen Zwischenräumen geführt wird. Dieses hat nicht nur eine kostengünstige bzw. materialsparende Fertigung zufolge, sondern es wird auch eine besonders hohe Wärmeübertragung gewährleistet, da lediglich mit „einfachen“ Trennwänden gearbeitet wird. Die Fertigung ist auch deshalb einfach, weil im Zuge des Schachtelns der Rohrstränge keine vollständig trennenden Schweißverbindungen vorgenommen werden müssen, da die jeweils diagonal zueinander angeordneten Hohlräume zwischen den Kastenprofilen stets von ein und demselben Medium durchströmt werden.
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Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sammelkammern einen im Wesentlichen runden Querschnitt aufweisen und folglich von Rundrohrabschnitten gebildet werden.
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Der erfindungsgemäße Wärmetauscher bzw. das erfindungsgemäße Wärmetauschermodul ist inspektions- und wartungsfreudig, da die Rohrstränge über die endseitigen Sammelkammern gut zugänglich sind. So schlägt die Erfindung vor, dass die Sammelkammern jeweils zumindest einen Wartungszugang, z. B. eine verschließbare Wartungsöffnung aufweisen. Bei den jeweils endseitig angeordneten, äußeren Sammelkammern eines Moduls kann ein solcher Wartungszugang über die stirnseitige Öffnung des Rundrohres realisiert werden, welche mit einem üblichen Flansch verschließbar ist. Bei den jeweils inneren Sammelkammern, welche unmittelbar an die Rohrstränge angeschlossen sind und welche folglich nicht stirnseitig zugänglich sind, da sie zwischen Rohrsträngen einerseits und der jeweils anderen Sammelkammer andererseits liegen, empfiehlt es sich, einen umfangsseitigen Wartungszugang zu realisieren, z. B. eine umfangsseitig vorgesehene Wartungsöffnung, welche über eine Wartungsklappe bzw. einen Wartungsdeckel verschließbar ist. Die umfangsseitigen Wartungszugänge können jedoch auch von umfangsseitigen Rohrstutzen mit Flanschanschlüssen gebildet werden.
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Von besonderer Bedeutung ist im Rahmen der Erfindung die Tatsache, dass sich das beschriebene Wärmetauschermodul hervorragend mit weiteren Wärmetauschermodulen kombinieren lässt, so dass die Erfindung in besonders bevorzugter Ausführungsform einen Wärmetauscher vorschlägt, welcher sich durch mehrere in Reihe hintereinander geschaltete Wärmetauschermodule der beschriebenen Art auszeichnet, wobei diese Wärmetauschermodule nacheinander von den Medien im Gegenstrom (oder im Gleichstrom) durchströmt werden. Durch die beschriebene erfindungsgemäße Bauweise ist es nun nicht erforderlich, einzelne Rohrstränge eines Moduls mit korrespondierenden Rohrsträngen eines anderen Moduls zu verbinden, sondern die Erfindung schlägt vor, dass eine Ablauf-Sammelkammer eines Moduls über eine (gemeinsame) Verbindungsleitung mit einer Zulauf-Sammelkammer des jeweils nachgeordneten Moduls verbunden ist. Nachdem folglich das Medium die Rohrstränge eines Moduls durchlaufen hat, gelangt es in die Ablauf-Sammelkammer. Dort erfolgt – wie bereits beschrieben – ein interner Wärmeausgleich bzw. eine Homogenisierung der jeweiligen Schlammsorte, bevor diese über die Verbindungsleitung dann in das nächste Wärmetauschermodul gelangt. Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass bei hinreichend großen Querschnitten der Rohrstränge, welche insbesondere bei der Förderung von Schlämmen erforderlich sind, innerhalb eines solchen Rohrstranges ein inhomogenes Temperaturprofil entsteht, da der Schlamm in den wandnahen Bereichen stärker von der Temperatur des auf der anderen Wandseite geführten anderen Mediums beeinflusst wird. Damit nimmt der Wärmeübertragungsgrad bei sehr langen Rohrsträngen mit zunehmender Rohrstranglänge ab. Aus diesem Grunde empfiehlt die Erfindung, mit verhältnismäßig kurzen Einzelmodulen zu arbeiten und stattdessen eine Mehrzahl von Modulen hintereinanderzuschalten, wobei jeweils zwischen den Modulen eine Durchmischung der jeweiligen Schlammsorte erfolgt.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
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1 einen Wärmetauscher bzw. ein Wärmetauschermodul,
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2 eine stirnseitige Ansicht auf den Gegenstand nach 1,
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3 einen Wärmetauscher mit mehreren hintereinandergeschalteten Wärmetauschermodulen in einer perspektivischen Ansicht und
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4 einen Ausschnitt aus dem Gegenstand nach 3 in einer vereinfachten Seitenansicht,
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5 eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes nach 3.
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In den Figuren ist ein Wärmetauscher zur Wärmeübertragung von einem ersten Medium a, z. B. aufgeheiztem Faulschlamm, an ein zweites Medium b, z. B. kaltem Rohschlamm, dargestellt. Im Ausführungsbeispiel weist ein solcher Wärmetauscher mehrere Wärmetauschermodule M auf (vgl. 3 und 4). Der grundsätzliche Aufbau eines Wärmetauschermoduls M ist in den 1 und 2 dargestellt.
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Das Wärmetauschermodul M weist ein erstes Rohrleitungsbündel mit mehreren Rohrsträngen 1a für das erste Medium a, z. B. den Faulschlamm, sowie ein zweites Rohrleitungsbündel mit mehreren Rohrsträngen 1b für das im Gegenstrom zu dem ersten Medium a geführte zweite Medium b, z. B. den Rohschlamm, auf. Die Rohrstränge 1a, 1b des ersten und des zweiten Rohrbündels sind dabei innerhalb eines solchen Moduls M im Wesentlichen parallel zueinander und im Wesentlichen gradlinig ohne bogenförmige Umlenkstrecken angeordnet. Das erste Medium a durchläuft folglich das Wärmetauschermodul M in im Wesentlichen parallel angeordneten ersten Rohrsträngen 1a in einer einheitlichen Richtung von einem Kopfende zu anderen Kopfende des Wärmetauschers, während das andere Medium b durch die Rohrstränge 1b das Modul M in einheitlicher, entgegengesetzter Richtung von einem Kopfende zum anderen Kopfende durchläuft.
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Im Rahmen der Erfindung sind nun im Bereich der Kopfenden des Wärmetauschermoduls M jeweils zwei Sammelkammern für den Zulauf und den Ablauf der Medien a und b vorgesehen. Dabei münden die Rohrstränge 1a des ersten Rohrleitungsbündels an einem Ende in eine gemeinsame Zulauf-Sammelkammer 2a und an ihrem gegenüberliegenden Ende in eine gemeinsame erste Ablauf-Sammelkammer 3a. Dementsprechend münden die Rohrstränge 1b des zweiten Rohrleitungsbündels an einem Ende in eine zweite Zulauf-Sammelkammer 2b und an ihrem gegenüberliegenden Ende in eine zweite Ablauf-Sammelkammer 3b. An jedem Kopfende sind folglich zwei Sammelkammern 2a, 3b bzw. 3a, 2b angeordnet, welche an jedem Kopfende durch jeweils eine Trennwand 7, 7‘ voneinander getrennt sind. Folglich sind die erste Zulauf-Sammelkammer 2a und die zweite Ablauf-Sammelkammer 3b unmittelbar beabstandet zueinander und durch die Trennwand 7 voneinander getrennt angeordnet, während die zweite Zulauf-Sammelkammer 2b und die erste Ablauf-Sammelkammer 3a ebenfalls unmittelbar beabstandet zueinander und durch die Trennwand 7‘ getrennt voneinander angeordnet sind. Die Rohrstränge 1a des ersten Rohrleitungsbündels sind dabei über erste Zwischenrohre 4a durch die zweite Ablauf-Sammelkammer 3b hindurchgeführt, wobei diese Zwischenrohre 4a dann in die erste Zulauf-Sammelkammer 2a münden. Dementsprechend sind die Rohrstränge 1b des zweiten Rohrleitungsbündels über zweite Zwischenrohre 4b durch die erste Ablauf-Sammelkammer 3a hindurchgeführt, so dass sie in die zweite Zulauf-Sammelkammer 2b münden.
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Durch diese Bauweise gelingt es, dass jeweils ein Medium das Wärmetauschermodul in einer einheitlichen Transportrichtung ohne Umlenkstrecken durchläuft und dennoch ein Wärmeaustausch im Gegenstrom realisiert wird und schließlich eine Zuführung und Abführung der Medien über einheitliche Sammelkammern gelingt.
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Die Rohrstränge 1a, 1b sind dabei als kastenförmige Rohrstränge mit im Wesentlichen quadratischem Querschnitt ausgebildet, wobei die Rohrwände die Wärmeübertragungsflächen bilden. Jeweils paarweise benachbarte Rohrstränge werden von einerseits dem ersten Medium a und andererseits dem zweiten Medium b durchströmt, so dass jeweils diagonal zueinander angeordnete Rohrstränge von demselben Medium a oder b in derselben Richtung durchströmt werden. Im Ausführungsbeispiel nach 2 ist erkennbar, dass in konstruktiver Hinsicht lediglich für eines der Medien tatsächlich kastenförmige Profile eingesetzt werden, welche gleichsam schachbrettartig versetzt zueinander miteinander verschweißt werden. Auf diese Weise entstehen in den Zwischenräumen die Rohrstränge für das jeweils andere Medium. Die verwendeten Kastenprofile werden folglich an ihren Kanten miteinander verschweißt, wobei keine flüssigkeitsdichte Schweißverbindung erforderlich ist, da die jeweils diagonal zueinander angeordneten gebildeten Hohlräume von ein und demselben Medium durchströmt werden.
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Eine vergleichende Betrachtung der 1 und 2 macht im Übrigen deutlich, dass die Zwischenrohre 4a und 4b nicht als Kastenprofile ausgebildet sind, sondern einen davon abweichenden Querschnitt, nämlich im Ausführungsbeispiel einen runden Querschnitt aufweisen. Der Durchmesser d dieser Zwischenrohre entspricht in etwa der Kantenlänge k der Kastenrohre oder er ist etwas kleiner. Die runden Zwischenrohre 4a, 4b werden folglich endseitig an die jeweiligen Kastenprofile angeschlossen, z. B. angeschweißt, so dass das Medium aus den Rohrsträngen durch das Zwischenrohr hindurch in die jeweilige Sammelkammer gelangt. In diesem Fall ist die Verbindung zwischen dem Zwischenrohr und dem entsprechenden Kastenprofil flüssigkeitsdicht auszugestalten, d. h., das Medium darf aus dem Kastenprofil ausschließlich in das Zwischenrohr gelangen und nicht in die unmittelbar angrenzende Sammelkammer, da diese dem jeweils anderen Medium zugeordnet ist.
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Insgesamt wird deutlich, dass das Wärmetauschermodul M im Bereich der Rohrleitungsbündel einen im Wesentlichen quadratischen Querschnitt aufweist, während die kopfseitig angeordneten Sammelkammern einen im Wesentlichen runden Querschnitt aufweisen und folglich von Rundrohrabschnitten gebildet werden.
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Jeder Sammelkammer 2a, 3a, 2b, 3b ist jeweils ein Wartungszugang 5a, 6a, 5b, 6b zugeordnet. Die jeweils endseitigen und folglich äußeren Sammelkammern 2a, 2b eines Moduls weisen dabei eine stirnseitige Öffnung auf, welche von einem stirnseitigen Abschlussflansch verschließbar ist. Die jeweils unmittelbar an die Rohrstränge 1a, 1b angeschlossenen, inneren Sammelkammern 3a, 3b weisen einen umfangsseitigen Wartungszugang auf, welcher von einer umfangsseitigen Öffnung gebildet werden kann.
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In den 3 und 4 ist erkennbar, dass der erfindungsgemäße Wärmetauscher im Ausführungsbeispiel mehrere Wärmetauschermodule M aufweist, welche nacheinander von dem jeweiligen Medium durchströmt werden. Dabei ist von besonderer Bedeutung, dass aufgrund des erfindungsgemäßen Aufbaus mit den kopfseitigen Sammelkammern nicht etwa die einzelnen Rohrstränge 1a, 1b eines Moduls mit den einzelnen Rohrsträngen 1a, 1b eines benachbarten Moduls M verbunden werden, sondern dass eine Ablauf-Sammelkammer 3a bzw. 3b mit einer Zulauf-Sammelkammer 2b bzw. 2a eines jeweils nachgeordneten Moduls verbunden ist. Im Ausführungsbeispiel ist dabei lediglich eine einzige Verbindungsleitung 8a, 8b für jeweils ein Medium a bzw. b zwischen zwei Modulen M vorgesehen. Auf diese Weise erfolgt – wie bereits beschrieben – nach Austritt der Medien aus den Rohrsträngen eine Durchmischung bzw. Homogenisierung einer Schlammsorte in den Sammelkammern und auch in den Verbindungsleitungen, so dass insgesamt mit besonders hohem Wirkungsgrad der Wärmeübertragung gearbeitet werden kann. Dabei können die einzelnen Module räumlich hintereinander angeordnet sein. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, so wie in 3 dargestellt, die Module gleichsam verschachtelt bzw. nebeneinander anzuordnen. Eine entsprechende Umlenkung ist hinsichtlich der Wärmeübertragung unproblematisch, da keine Umlenkung innerhalb der einzelnen Rohrstränge erfolgt, sondern lediglich über die (einheitlichen) Verbindungsrohre.
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Dazu sind an die Kopfenden bzw. an die Sammelkammern Anschlussrohrstutzen 9a, 9b mit jeweils Anschlussflanschen 10a, 10b angeschlossen, welche die Verbindung der einzelnen Module über die Verbindungsleitungen 8a bzw. 8b ermöglichen. Die Anschlussflansche sind – wie im Ausführungsbeispiel – vorzugsweise umfangsseitig an die Rundrohre bzw. Sammelkammern angeschlossen. Damit besteht die Möglichkeit, die stirnseitigen Abschlussflansche der Sammelkammern als Wartungszugänge zu verwenden, so wie dieses bereits beschrieben wurde.
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Bei der Ausführungsform nach den 1 bis 4 sind die umfangsseitigen Wartungsöffnungen 6a, 6b der inneren Ablauf-Sammelkammern 3a, 3b von umfangsseitigen Öffnungen gebildet, welche mit jeweils einem Deckel oder einer Klappe verschließbar sind.
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Bei der abgewandelten Ausführungsform nach 5 sind als Wartungszugänge 6a, 6b für die inneren Ablauf-Sammelkammern 3a, 3b umfangsseitig Rohrstutzen mit Anschlussflanschen angeschlossen. Diese sind in dem Ausführungsbeispiel nach 5 unterseitig am Wärmetauschermodul M angeordnet, so dass mit verringertem Arbeitsaufwand bei der Entleerung des Rekuperators-Moduls gearbeitet werden kann.
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Im Übrigen unterscheidet sich die Ausführungsform nach 5 von der Ausführungsform nach den 1 bis 4 durch die umfangsseitige Ausrichtung der Verbindungsleitungen 8a, 8b bzw. der Anschlussrohrstutzen 9a, 9b. Während die Rohrstutzen 9a, 9b bei der Ausführungsform nach 1 bis 4 gleichsam fluchtend angeordnet sind, sind bei der Ausführungsform nach 5 die beiden Rohrstutzen 9a, 9b an einem Kopfende jeweils winkelmäßig versetzt zueinander angeordnet.
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Die einzelnen Module werden vorzugsweise aus Kastenprofilen aus Stahl, z. B. einfachem Baustahl, z. B. der Güte ST-37, gefertigt. Die Kantenlänge der Kastenprofile können dabei 20 mm bis 230 mm, z. B. 20 mm bis 100 mm, z. B. 40 mm bis 80 mm betragen. Im Ausführungsbeispiel ist ein Modul mit einer Kantenlänge von 60 mm dargestellt. Der Baustahl kann eine Stärke von 2 mm bis 6 mm, z. B. 3 mm bis 5 mm, vorzugsweise 4 mm aufweisen. Die von Rundrohrabschnitten gebildeten Sammelkammern weisen vorzugsweise einen Gesamtdurchmesser von 200 mm bis 1000 mm, z. B. 400 mm bis 800 mm auf. Im Ausführungsbeispiel ist ein Rohr DN 600 dargestellt. Der Rohrdurchmesser ist jedoch nicht auf Werte bis auf 1.000 mm beschränkt. Grundsätzlich kann auch mit größeren Rohrdurchmessern gearbeitet werden, z. B. bis 2.500 mm.
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In den Figuren sind Ausführungsformen für einen Gegenstrombetrieb gezeigt. Die Erfindung lässt sich jedoch in entsprechender Weise auch im Gleichstromprinzip einsetzen, wobei dann an einem Kopfende jeweils zwei Zulauf-Sammelkammern und an dem anderen Kopfende jeweils zwei Ablauf-Sammelkammern angeordnet sind. Diese Option ist in den Figuren nicht dargestellt.
