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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Plattenpaket für die
Kaltendlage von regenerativen Gasvorwärmern, bei dem die
Platten in einer Halterung durch Ineinanderstecken fixiert sind,
die aus geschlitzten Trägern besteht, wobei die Träger
eine Vielzahl von von einem Rand ausgehenden und sich in Richtung
auf den gegenüberliegenden Rand erstreckenden, parallel
zueinander und im Abstand voneinander angeordneten Schlitzen aufweisen,
die Platten an mindestens einem Längsrand im Abstand voneinander
angeordnete Schlitze besitzen und Platten und Träger über
die Schlitze kammartig ineinander gesteckt sind.
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Gasvorwärmer
haben den Zweck, die für eine Verbrennung benötigten
Gase zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit vorzuwärmen
und die Rauchgaswärme auszunutzen. Regenerativ-Gasvorwärmer
sind in zwei Ausführungen bekannt: bei Gasvorwärmern
mit feststehender Speichermasse rotieren die Zufuhrhauben, während
sich bei Gasvorwärmern mit rotierender Speichermasse ein
Heizflächenträger zwischen feststehenden Gaskanälen dreht.
Dabei werden die Medien kontinuierlich ohne Unterbrechung des Gasflusses
im Gegenstrom geführt.
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Bei
der Verbrennung insbesondere schwefelhaltiger Brennstoffe sind jedoch
Korrosionsschutzmaßnahmen erforderlich. Die Temperatur
der Kaltgasseite der Gasvorwärmer liegt überwiegend
unterhalb des Schwefelsäuretaupunktes. So bilden sich im Bereich
der Rohgasseite, auf der sich das ungereinigte heiße Gas
abkühlt, korrosive und erosive Niederschläge,
die in Wechselwirkung mit der sich auf der Reingasseite ablagernden
Feststoff-Fracht zu entfernende Beläge bilden.
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Zur
ständigen Reinigung der Heizflächen besitzen Gasvorwärmer
baulich integrierte Blas- und Spülvorrichtungen, die eine
Reinigung während des Betriebes ermöglichen. Eine
nicht vollständige Reinigung führt jedoch aufgrund
fester Ablagerungen, die dem Reinigen mit Druckluft widerstehen,
mit zunehmender Betriebsdauer des Gasvorwärmers zum Anstieg
des Druckverlustes.
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Aufgrund
dieser materialbeanspruchenden Betriebsbedingungen werden einlagige
Heizpakete aus emailliertem Stahlblech mit einer sogenannten Opferlage
als Kaltendlage verwendet. Die teueren und empfindlichen Heizelemente
lassen sich durch Einbau der Opferlage auf der kalten Seite des
Gasvorwärmers, die aus austauschbaren Kunststoff- oder
emaillierten Stahlpaketen besteht, gegen die hohe Beanspruchung
schützen. Die als Kaltendlage verwendeten Pakete bestehen
hierbei beispielsweise aus einzelnen im Abstand voneinander mit
einem Träger verschweißten Stahlblechen oder Kunststoff platten
(
DE 103 20 462 B3 oder
DE 199 40 627 A1 ). Bei
dieser Ausführung kann es jedoch aufgrund der hohen chemischen,
thermischen und mechanischen Materialbeanspruchungen im Einsatz
zur Rissbildung im Bereich der Stahlblech- oder Plattenverbindungen
kommen. Eine derartige Rissbildung ist auf die Versprödung
der Schweißstellen zurückzuführen. Hinzu
können durch die Schweißwärme verursachte innere
Spannungen kommen. Dies kann letztendlich dazu führen,
dass sich Einzelplatten aus dem Paket lösen, so dass der
Schutz der Heizpakete nicht mehr gewährleistet ist.
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Zur
Behebung der vorstehend aufgezeigten Nachteile ist es bekannt (
DE 93 16 053 U1 ),
bei derartigen Plattenpaketen für Kaltendlagen vollständig auf
Schweißvorgänge zu verzichten und die Platten in
einer Halterung durch Ineinanderstecken zu fixieren. Von einem derartigen
Plattenpaket für die Kaltendlage von regenerativen Gasvorwärmern,
das eingangs beschrieben wurde, geht die vorliegende Erfindung aus.
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Bei
diesem bekannten Plattenpakte weisen die einzelnen Platten vom oberen
Rand und vom unteren Rand ausgehende Aufnahmeschlitze auf, die im
Abstand voneinander angeordnet sind, wobei sich jeweils ein Aufnahmeschlitz
vom oberen Rand und vom unteren Rand gegenüberliegen. Zur
Fixierung der Platten finden geschlitzte plattenförmige
Träger Verwendung, wobei die für den oberen Rand
vorgesehenen Träger Schlitze aufweisen, die sich vom unteren
Rand des Trägers aus erstrecken, während die für
den unteren Rand der Platten vorgesehenen Träger Schlitze
aufweisen, die sich vom oberen Rand des Trägers aus erstrecken.
Durch Ineinander stecken der Träger und Platten wird dann
das entsprechende Plattenpaket erstellt. Spezielle Haltevorrichtungen,
die für eine Fixierung der Platten und Träger aneinander
sorgen, sind hierbei nicht vorgesehen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Plattenpaket
der angegebenen Art zu schaffen, das bei einem einfachen Aufbau
eine besonders gute Fixierung zwischen Platten und Trägern aufweist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Plattenpaket
der angegebenen Art dadurch gelöst, dass die Träger
als kastenförmige geschlitzte Hohlträger ausgebildet
sind, an deren Breite die Schlitze der Platten angepasst sind, dass
die Platten unterhalb bzw. oberhalb ihrer Schlitze Löcher
aufweisen, die im ineinandergesetzten Zustand der Platten und Hohlträger
innerhalb des Hohlraumes der Hohlträger angeordnet sind,
und dass das Plattenpaket Haltestangen aufweist, die durch die Löcher
der Platten gesteckt sind.
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Bei
der erfindungsgemäßen Lösung kommen somit
keine plattenförmigen Träger zur Anwendung, wie
dies beim vorstehend genannten Stand der Technik der Fall ist, sondern
kastenförmige Hohlträger, die im ineinandergesetzten
Zustand der Platten und Hohlträger Haltestangen aufweisen,
welche Platten und Hohlträger aneinander fixieren. Dabei
sind die Haltestangen durch Löcher in den Platten geführt, die
sich je nach Lage der Hohlträger am oberen oder unteren
Rand der Platten, unterhalb bzw. oberhalb der an den Längsrändern
der Platten vorgesehenen Schlitze befinden. Wenn die Hohlträger
in die entsprechenden Plattenschlitze eingesetzt sind, erstrecken
sie sich soweit, dass die Löcher innerhalb der Hohlräume
der Hohlträger angeordnet sind, so dass die durch die Löcher
gesteckten Haltestangen durch die Hohlräume der Hohlträger
verlaufen und somit die Hohlträger an den Platten fixieren.
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Zum
Erstellen des Plattenpaketes werden daher zuerst die Hohlträger
mit ihren Schlitzen in die Schlitze der Platten eingesetzt. Danach
werden die Haltestangen durch die Löcher der Platten und
somit durch die jeweiligen Hohlräume der eingesetzten Hohlträger
geführt, so dass der gewünschte Fixierungs- bzw.
Verriegelungseffekt erreicht wird.
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Die
Schlitze der kastenförmig ausgebildeten Hohlträger
erstrecken sich vorzugsweise von einer Wand bis vor die gegenüberliegende
Wand desselben. Mit anderen Worten, sie verlaufen vorzugsweise über
die gesamte Höhe des Hohlträgers, abgesehen von
einer Wand desselben. Hierdurch lassen sich die Hohlträger
relativ tief bzw. weit in das Plattenpaket einführen, so
dass eine gute Fixierung erreicht wird.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform sind die Hohlträger
auf einer Seite gekrümmt und auf der gegenüberliegenden
Seite eben ausgebildet. Dabei wird die eingeführte Haltestange
vorzugsweise vom gekrümmten Bereich aufgenommen, d. h.
die Löcher an den Platten sind so angeordnet, dass die
durch die Löcher geführte Haltestange an der tiefsten
Stelle der gekrümmten Seite des Hohlträgers zu
liegen kommt. Hierdurch wird eine einfache Positionierung und gute
Fixierung erreicht.
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Die
Platten weisen vorzugsweise an beiden gegenüberliegenden
Längsrändern Schlitze auf, wobei die Schlitze
an den gegenüberliegenden Längsrändern
gegenüberliegend oder versetzt zueinander angeordnet sein
können.
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Die
Schlitze der Platten sind vorzugsweise flacher ausgebildet als die
Schlitze der Hohlträger. Dabei entspricht die Tiefe der
Schlitze der Platten zweckmäßigerweise der Tiefe
der einen nicht geschlitzten Wand des Hohlträgers, so dass
im ineinander gesteckten Zustand die Hohlträger mit ihrer
Außenfläche bündig mit den Rändern
der Platten abschließen.
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Die
gekrümmten Seiten der Hohlträger weisen vorzugsweise
zum Platteninneren hin, so dass die ebenen Seiten bzw. Wände
der Hohlträger zur Außenseite des Plattenpaketes
weisen.
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Vorzugsweise
sind an beiden gegenüberliegenden Längsrändern
der Platten Hohlträger angeordnet.
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Vorzugsweise
ist durch jeden Hohlträger eine Haltestange geführt,
um eine entsprechend gute Fixierung zu erreichen. Bei der Demontage
des Plattenpaketes werden die Haltestangen entfernt, so dass die
Hohlträger dann aus ihrem Schlitzeingriff mit den Platten
herausgeführt werden können.
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Das
erfindungsgemäß ausgebildete Plattenpaket besteht
vorzugsweise aus einem geeigneten Kunststoff, wobei die Haltestangen
aus Metall bestehen können. Ohne die Durchführung von
Schweißvorgängen wird eine einwandfreie Fixierung
und Plattenträgern erreicht.
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Um
sicherzustellen, dass die eingeschobenen Haltestangen nicht verschoben
werden oder aus dem Plattenpaket herausfallen können, können
die Haltestangen in geeigneter Weise fixiert werden, beispielsweise
an den beiden Endplatten des Plattenpaketes befestigt werden. Eine
solche Fixierung kann beispielsweise durch Verschweißen
der Haltestangen mit den Endplatten erfolgen. Der hierfür
erforderliche Schweißaufwand ist jedoch wesentlich geringer als
beim vorstehend geschilderten Stand der Technik.
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Im
Folgenden wird eine weitere Ausführungsform der Erfindung
erläutert, bei der auf eine Fixierung der Haltestanggen
verzichtet werden kann. Bei dieser Ausführungsform weisen
die beiden Endplatten des Plattenpaketes gegenüber der
Breite der Hohlträger vergrößerte Schlitze
auf, die ein seitliches Verschieben der Endplatten in eine Fixierstellung
ermöglichen. In dieser Fixierstellung können dann
die Endplatten mit den Hohlträgern verschweißt
werden. Dies kann nach dem Einschieben der Haltestangen erfolgen,
so dass die Haltestangen zwischen den beiden Endplatten angeordnet
sind. Die Haltestangen sind dann formschlüssig zwischen
den beiden Endplatten gelagert. Durch ein Verschweißen
der seitlich verschobenen Endplatten mit den Hohlträgern
in der Fixierstellung kann dann eine Gesamtfixierung des Plattenpaketes
erfolgen.
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Die
Endplatten müssen bei dieser Ausführungsform nicht
mit Löchern versehen sein, da sich die Haltestangen nicht
durch die Endplatten erstrecken. Falls die Haltestangen auch durch
die Endplatten geführt sein sollen, sind die Löcher
der Endplatten vorzugsweise gegenüber den Löchern
der anderen Platten seitlich versetzt und in der Fixierstellung zu
den Löchern der anderen Platten gefluchtet. Durch Verschweißen
der Endplatten mit den Trägern erfolgt hierbei eine Fixierung,
wobei zusätzlich die Haltestangen fixiert werden können,
um ein Herausfallen derselben zu verhindern.
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Natürlich
können der Lochdurchmesser und der Durchmesser der Haltestangen
so angepasst sein, dass die Haltestangen bereits durch Reibschluss
in den Platten gehalten werden.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit der Zeichnung im Einzelnen erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
räumliche Ansicht eines Plattenpaketes, teilweise im demontierten
Zustand;
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2 eine
vergrößerte räumliche Teilansicht einer
weiteren Ausführungsform eines Plattenpaketes, wobei eine
Endplatte in einer Ausgangsstellung gezeigt ist;
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3 eine
entsprechende Darstellung wie 2, wobei
die Endplatte in ihrer Fixierstellung gezeigt ist; und
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4 eine
entsprechende Ansicht wie die 2 und 3 noch
einer anderen Ausführungsform eines Plattenpaketes.
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Das
in der Figur gezeigte Plattenpaket 1 setzt sich aus einer
Vielzahl von Platten 2, einer Vielzahl von Trägern 3 und
einer Vielzahl von Haltestangen 5 zusammen. Diese Teile
werden zur Erstellung des Plattenpaketes ineinander gesteckt, ohne
dass Schweißverbindungen erforderlich sind. Die Platten 2 besitzen
etwa Rechteckform und weisen an ihrem oberen Rand und an ihrem unteren
Rand mehrere flache Schlitze 6 auf, die gegenüberliegend
angeordnet sind. Diese Schlitze 6 sind im Abstand voneinander
angeordnet und dienen zur Aufnahme der entsprechenden Träger.
Unterhalb der oberen Schlitze 6 und oberhalb der unteren
Schlitze 6 befinden sich Löcher 7, wobei
jeweils ein Loch 7 einem Schlitz zugeordnet ist.
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Die
Träger 3 sind als kastenförmige Hohlträger
ausgebildet und weisen eine ebene Wand 8 sowie eine gegenüberliegende
gekrümmte Wand 9 auf. Von der gekrümmten
Wand 9 aus erstreckt sich eine Vielzahl von parallel zueinander
und im Abstand voneinander angeordneten Schlitzen 4 bis
vor die ebene Wand 8.
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Beim
Zusammenbau werden die Träger 3 mit der gekrümmten
Wand 9 nach unten von oben und mit der gekrümmten
Wand 9 nach oben von unten in die Schlitze 6 der
Platten 2 eingesetzt. Da die Schlitze 6 der Platten
eine geringere Tiefe besitzen als die Schlitze 4 der Träger 3,
werden die Träger soweit eingesetzt, dass ihre ebenen Wände 8 in
die Schlitze 6 der Platten zu liegen kommen, wobei die
Außenflächen der ebenen Wände 8 bündig
mit den oberen und unte ren Rändern der Platten abschließen.
Es entsteht dann das in der Figur dargestellte Plattenpaket. In
dieser Position werden die Löcher 7 der Platten
von den Hohlräumen der Träger 3 umfasst,
so dass durch Hindurchschieben der Haltestangen 5 durch
die Löcher 7 die Träger 3 in
der in der Figur dargestellten Stellung im Plattenpaket fixiert
werden. Durch Herausziehen der Haltestangen 5 ist eine
Demontage des Plattenpaketes möglich.
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Bei
der hier dargestellten Ausführungsform wird das Plattenpaket 1 von
fünf Trägern 3 am oberen Rand der Platten 2 und
von fünf Trägern 3 am unteren Rand der
Platten 2 zusammengehalten. Natürlich stellt diese
Zahl keine Beschränkung dar. Je nach den gestellten Anforderungen
können auch mehr oder weniger Träger zur Anwendung
gelangen.
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Bei
der in 2 gezeigten weiteren Ausführungsform
eines Plattenpaketes besitzt dieses zwei Endplatten 10,
die gegenüber den Schlitzen der anderen Platten seitlich
erweiterte Schlitze 11 aufweisen, die eine größere
Breite besitzen als die Breite des Trägers 3. 2 zeigt
eine Endplatte 10 im montierten Zustand in beiden Trägern 3.
Nach der Montage der Träger 3 wird die Endplatte 10 in 2 nach links
verschoben, so dass sie die in 3 dargestellte
Stellung einnimmt, in der sie gegenüber den anderen Platten 2 seitlich
versetzt ist, wie bei 13 gezeigt. Die Endplatte 10 gelangt
dann in eine Fixierstellung, die in 3 dargestellt
ist und in der die ursprünglich gegenüber den
Löchern der anderen Platten versetzten Löcher 12 eine
zu den Löchern der anderen Platten fluchtende Stellung
einnehmen. In dieser Stellung können jetzt entsprechende Haltestangen 5 durch
die Löcher geschoben werden. Die Endplatte 10 kann
zur Fixierung mit dem Träger 3 mit diesen verschweißt
werden. Eine zusätzliche Fixierung der Haltestangen 5 kann
erfolgen.
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Die
Endplatte 10 muss jedoch keine Löcher 12 aufweisen.
Ist dies der Fall, erstreckt sich die Haltestange 5 nur
durch die inneren Platten und stößt beispielsweise
gegen die Endplatte 10. Durch das Verscheißen
der Endplatte 10 mit dem Träger 3 wird dann
ebenfalls eine Fixierung des Systems erreicht.
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4 zeigt
die Endplatte 10 im mit dem Träger 3 verschweißten
Zustand, wobei eine Schweißnaht 14 am oberen und
unteren Träger dargestellt ist. Bei dieser Ausführungsform
weist die Endplatte 10 ebenfalls seitlich erweiterte Schlitze
auf, die breiter sind als die Breite der Träger 3.
Es erfolgt auch hier ein Verschieben der Endplatte 10 in
eine Fixierstellung, in der die Platte mit den Trägern
verschweißt wird. Im Unterschied zur Ausführungsform
der 2 und 3 schließt jedoch bei
dieser Ausführungsform die Endplatte 10 mit der
Fixierstellung bündig mit den anderen Platten 2 ab.
Falls Haltestangen durch die Endplatte 10 geführt
werden sollen, ist die Endplatte ebenfalls mit Löchern
versehen. Andernfalls weist die Endplatte keine Löcher
auf, wobei die beiden Endplatten des Paketes die Haltestangen zwischen
sich lagern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10320462
B3 [0005]
- - DE 19940627 A1 [0005]
- - DE 9316053 U1 [0006]