DE102011078948A1

DE102011078948A1 - Wärmetauschersystem für Schüttgut sowie Verfahren zum Betrieb eines derartigen Wärmetauschersystems

Info

Publication number: DE102011078948A1
Application number: DE102011078948A
Authority: DE
Inventors: Thomas Gartmann; Olaf HUSTERT; Christine Pfaeffle; Jörg Schulte; Bernhard Stark; Egon Zechner; Johannes Scheirle
Original assignee: Coperion GmbH
Current assignee: Coperion GmbH
Priority date: 2011-07-11
Filing date: 2011-07-11
Publication date: 2013-01-17
Anticipated expiration: 2031-07-12
Also published as: DE102011078948B4; CN102878828A; CN102878828B

Abstract

Beim Betrieb eines Wärmetauschersystems (1) für Schüttgut wird das Schüttgut und Fördergas mittels einer pneumatischen Fördervorrichtung (2) zu Wärmetauschervorrichtungen (8, 9) des Schüttguts zugeführt. Wärmetauscherabschnitten (10) der Wärmetauschervorrichtungen (8, 9) wird ein Wärmeträger-Fluid zugeführt. Das Schüttgut wird durch die Wärmetauschervorrichtungen (8, 9) pneumatisch gefördert. Dies erfolgt so, dass bei der pneumatischen Förderung das Schüttgut netto in Strömungsrichtung des Fördergases durch die Wärmetauscherabschnitte (10) gefördert wird, wobei ein Schüttgut-Förderstrom (BF) in Strömungsrichtung des Fördergases absolut größer ist als ein Schüttgut-Strom (BG) entgegen der Strömungsrichtung des Fördergases. Es resultieren ein Wärmetauschersystem sowie ein Betriebsverfahren hierfür, mit denen eine Wärmeübertragungseffizienz verbessert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wärmetauschersystem für Schüttgut. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Wärmetauschersystems.
Ein Wärmetauschersystem für Schüttgut ist bekannt aus der DE 28 15 825 A1 . Weitere Wärmetauschervorrichtungen sind bekannt aus der JP 09-104020 A , der US 2 550 722 sowie aus der DE 10 2004 041 375 A .
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wärmetauschersystem für Schüttgut derart weiterzubilden, dass eine Wärmeübertragungseffizienz verbessert ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Wärmetauschersystem nach Anspruch 1 und durch ein Betriebsverfahren nach Anspruch 11.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass mehrere sequentiell hintereinander im Schüttgut-Förderweg angeordnete Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen dann zu einer Verbesserung der Wärmeübergangseffizienz des Wärmetauschersystems führen, wenn in zumindest einer der Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen eine zirkulierende Förderung mit einem nicht vernachlässigbaren Schüttgut-Gegenstrom erfolgt. Diese zirkulierende Förderung im Wärmetauscherabschnitt mindestens einer der Wärmetauschervorrichtungen, der nachfolgend auch als Zirkulations-Wärmetauscherabschnitt bezeichnet ist, führt zu einer Verbesserung eines Wärmeübergangs zwischen dem Schüttgut und dem Wärmeträger-Fluid in den Wärmetauscherabschnitten. Die Wärmetauschervorrichtungen können zum Kühlen oder alternativ zum Erwärmen des Schüttguts zum Einsatz kommen. Je nach Ausgestaltung des Wärmetauschersystems kann durch die in der Schüttgut-Förderrichtung letzte Wärmetauschervorrichtung eine durch Förderung ohne Schüttgut-Gegenstrom erfolgen. Der zugehörige Wärmetauscherabschnitt stellt dann einen Gleichstrom-Wärmetauscherabschnitt dar. Alternativ kann durch alle Wärmetauschervorrichtungen des Wärmetauschersystems eine zirkulierende Förderung mit einem nennenswerten Schüttgut-Gegenstrom erfolgen. Alle Wärmetauscherabschnitte sind in diesem Fall als Zirkulations-Wärmetauscherabschnitte ausgeführt. Ein Schüttgut-Abführabschnitt einer in Förderrichtung stromaufwärts liegenden Wärmetauschervorrichtung kann mit einem Schüttgut-Zuführabschnitt einer in Förderrichtung folgenden, stromabwärts liegenden Wärmetauschervorrichtung zusammenfallen. Die Fördergas-Zuführeinrichtung kann als Druck- oder Saugeinrichtung ausgeführt sein. Es können mehr als zwei Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen im Wärmetauschersystem sequentiell hintereinander angeordnet sein. Generell kann das Wärmetauschersystem zwei bis zwanzig sequentiell in Förderrichtung hintereinander angeordnete Wärmetauschervorrichtungen, bevorzugt zwei bis zehn und noch mehr bevorzugt zwei bis fünf, sequentiell im Schüttgut-Förderweg hintereinander angeordnete Wärmetauschervorrichtungen aufweisen. Das Wärmeträger-Fluid kann durch die Wärmetauscherabschnitte im Gegenstrom, zum Beispiel im Kreuz-Gegenstrom, geführt sein. Beim Wärmeträger-Fluid kann es sich um eine Flüssigkeit, beispielsweise um Wasser, oder um ein Gas, beispielsweise um Luft, handeln. Das Wärmetauschersystem kann mindestens eine zusätzliche Fördergas-Zuleitung aufweisen, die in mindestens einen der Schüttgut-Zuführabschnitte einmündet. Die erwünschte zirkulierende Förderung mit dem nicht vernachlässigbaren Schüttgut-Gegenstrom ergibt sich aus einem Zusammenspiel von Parametern des Wärmetauschersystems, insbesondere der Länge des Wärmetauscherabschnitts, insbesondere der Länge von im Wärmetauscherabschnitt geführten Wärmetauscherrohren, einer Gasgeschwindigkeit des mit der pneumatischen Fördervorrichtung zugeführten Fördergases und einer Beladung des Fördergases mit dem Schüttgut bei der pneumatischen Förderung.
Ein Temperaturverhältnis nach Anspruch 2 ist ein Maß für einen Schüttgut-Strom entgegen der Strömungsrichtung des Fördergases, der zu einer vorteilhaften Wärmeübertragungseffizienz führt. Solange kein Schüttgut-Strom entgegen der Strömungsrichtung vorliegt, sind die Schüttgut-Temperaturen eingangsseitig und ausgangsseitig des Schüttgut-Zuführabschnitts gleich groß. Erst dann, wenn ein nennenswerter Schüttgut-Strom entgegen der Strömungsrichtung des Fördergases vorliegt, weicht die Schüttgut-Temperatur ausgangsseitig des Schüttgut-Zuführabschnitts, also am Übergang zum Wärmetauscherabschnitt, von der Schüttgut-Temperatur eingangsseitig des Zuführ-Abschnitts ab, da dann das Schüttgut, welches entgegen der Strömungsrichtung des Fördergases durch den Wärmetauscherabschnitt zurück zum Schüttgut-Zuführabschnitt transportiert wird, Wärme mit dem Wärmeträger-Fluid bereits ausgetauscht hat. Bei dem Schüttgut-Zuführabschnitt, dessen eingangsseitige und ausgangsseitige Temperatur zur Bestimmung des Temperaturverhältnisses vermessen wird, kann es sich auch um einen Übergangsabschnitt zwischen zwei sequentiell im Schüttgut-Förderweg hintereinander angeordneten Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen handeln. Bei einer beispielhaften Temperatur T1 von 80°C ist ΔT ≥ 0,8°C. Das Verhältnis ΔT/T1 kann größer sein als 0,03 oder kann größer sein als 0,05.
Die Vorteile eines Wärmetauschersystems nach Anspruch 3 entsprechen denen, die vorstehend im Zusammenhang mit dem Temperaturverhältnis zur Charakterisierung eines Schüttgut-Gegenstromes bereits erläutert wurden. Die Temperaturdifferenz kann mindestens 5 K oder kann mindestens 8 K betragen. In diesem Bereich absoluter Temperaturdifferenzen hat sich bei Versuchen eine besonders gute Wärmeübertragungseffizienz herausgestellt.
Die Vorteile eines Wärmetauschersystems nach Anspruch 4, bei dem der Absolutbetrag des Schüttgut-Gegenstroms größer ist als ein Zehntel des Schüttgut-Stromes in der (Netto-)Förderrichtung, also in der Strömungsrichtung des Fördergases, entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf das vorstehend erläuterte Temperaturverhältnis beziehungsweise die vorstehend erläuterte Temperaturdifferenz bereits erläutert wurden.
Ein Rohrbündel-Wärmetauscherabschnitt nach Anspruch 5 ermöglicht einen besonders effizienten Wärmeübergang. Beim Rohrbündel-Wärmetauscherabschnitt kann es sich um einen Zirkulations-Wärmetauscherabschnitt oder um einen Gleichstrom-Wärmetauscherabschnitt handeln. Alternativ kann ein Platten-Wärmetauscherabschnitt zum Einsatz kommen, der ebenfalls als Zirkulations- oder als Gleichstrom-Wärmetauscherabschnitt ausgeführt sein kann.
Der Wärmetauscherabschnitt zumindest einer der Wärmetauschervorrichtungen kann eine Länge in Förderrichtung im Bereich zwischen 0,5 m und 25 m aufweisen. Eine derartige Länge des Wärmetauscherabschnitts hat sich in der Praxis zur Erreichung eines guten Wärmeübergangs als besonders geeignet herausgestellt. Bevorzugt beträgt die Länge des Wärmetauscherabschnitts 1 m bis 12 m, mehr bevorzugt 1,5 m bis 6 m. Tendenziell hat sich herausgestellt, dass in Förderrichtung kürzere Wärmetauscherabschnitte hinsichtlich der Wärmeübertragungseffizienz von Vorteil sind. Alle Wärmetauschervorrichtungen des Wärmetauschersystems können eine Länge in diesem Bereich aufweisen. Alternativ ist es möglich, dass einzelne der Wärmetauschervorrichtungen eine andere Länge haben.
Ein Winkel γ, den eine der Wärmetauschervorrichtungen in montierter Form mit der Vertikalen einschließt, kann größer sein als 10°. Ein derartiger Winkel schafft einen Freiheitsgrad zur Beeinflussung der Zirkulations-Förderung des Schüttguts durch die jeweiligen Wärmetauschervorrichtungen. Diejenigen Wärmetauschervorrichtungen, für die die Bedingung γ < 10° erfüllt ist, sind vertikal angeordnet. γ = 0° bedeutet eine Förderung entgegen der Schwerkraftrichtung. Einer Förderung in Schwerkraftrichtung bei vertikaler Anordnung wäre γ = 180° zugeordnet. Erfindungsgemäß kann γ für mindestens eine der Wärmetauschervorrichtungen im Bereich zwischen 10° und 170°, bevorzugt im Bereich zwischen 10° und 60° oder im Bereich zwischen 120° und 170°, liegen.
Ein Verteilungs-Leitblech nach Anspruch 6 erhöht den Wärmeübergang zwischen dem Schüttgut und dem Wärmeträger-Fluid. Das Verteilungs-Leitblech kann so im Wärmetauscherabschnitt angeordnet sein, dass sich die Weglänge einer Förderbahn, längs der das Schüttgut durch den Wärmetauscherabschnitt gefördert wird, im Vergleich zu einem geradlinigen Förderweg durch den Wärmetauscherabschnitt verlängert ist. In Schüttgut-Förderwegen der Wärmetauscherabschnitte oder auch des sonstigen Wärmetauschersystems kann ein weitmaschiges Drahtgeflecht zur weiteren Verbesserung des Wärmeübergangs untergebracht sein. Das Verteilungs-Leitblech kann zur Beeinflussung einer Förderbahn des Schüttguts auch im Schüttgut-Abführabschnitt und/oder im Schüttgut-Zuführabschnitt angeordnet sein.
Ein Zirkulations-Leitblech nach Anspruch 7 beeinflusst die Zirkulation in den Wärmetauschervorrichtungen, also das Verhältnis zwischen dem Schüttgut-Gegenstrom und dem Schüttgut-Strom in Strömungsrichtung des Fördergases. Das Zirkulations-Leitblech kann als Konus ausgeführt sein, der entgegen der Fördergasrichtung, also der Netto-Förderrichtung des Schüttguts, geöffnet ist. Mehrere Zirkulations-Leitbleche können kaskadenförmig angeordnet sein. Im Schüttgut-Abführabschnitt und/oder im Schüttgut-Zuführabschnitt kann mindestens ein Schüttgut-Verdrängungskörper angeordnet sein. Ein derartiger Verdrängungskörper ermöglicht ebenfalls eine Beeinflussung der Schüttgut-Zirkulation in den Wärmetauschervorrichtungen.
Auch eine exzentrische Förderachsen-Anordnung nach Anspruch 8 ermöglicht eine gezielte Beeinflussung einer Schüttgut-Zirkulation in den Wärmetauschervorrichtungen.
Ein Schüttgut-Vergleichmäßigungsabschnitt nach Anspruch 9 ermöglicht eine Homogenisierung einer Schüttgut-Förderung bzw. eine gute Durchmischung des Schüttguts über den Querschnitt der Schüttgutförderung. Ein Verhältnis aus einer Länge 2L eines Förderweges zwischen aneinander angrenzenden Wärmetauscherabschnitten zu einem Durchmesser dV des Schüttgut-Vergleichmäßigungsabschnitts L/dV kann im Bereich zwischen 1 und 20, bevorzugt in dem Bereich zwischen 2 und 15, und noch mehr bevorzugt im Bereich zwischen 3 und 10 liegen. Im Schüttgut-Vergleichmäßigungsabschnitt kann ebenfalls ein Verteilungs-Leitblech, wie vorstehend erläutert, angeordnet sein.
Der Schüttgut-Vergleichmäßigungsabschnitt kann eine zentrale Förderachse aufweisen, die exzentrisch zur zentralen Förderachse mindestens eines der angrenzenden Wärmetauscherabschnitte angeordnet ist. Die Vorteile einer derartigen exzentrischen Anordnung des Schüttgut-Vergleichmäßigungsabschnitts entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die exzentrische Anordnung des Schüttgut-Ab- bzw. -Zuführabschnitts erläutert wurden.
Auch ein Querschnitts-Verengungsabschnitt nach Anspruch 10 kann zur Beeinflussung einer Schüttgut-Zirkulation genutzt werden.
Die Vorteile eines Betriebsverfahrens nach den Ansprüchen 11 bis 15 entsprechen denjenigen, die vorstehend unter Bezugnahme auf das Wärmetauschersystem bereits erläutert wurden. Der Schüttgut-Gegenstrom entgegen der Strömungsrichtung des Fördergases kann wiederum, wie vorstehend im Zusammenhang mit dem Wärmetauschersystem bereits erläutert, auf Basis eines Temperaturverhältnisses beziehungsweise einer absoluten Temperaturdifferenz des Schüttguts im Bereich des Schüttgut-Zuführabschnitts quantifiziert werden. Beim Zirkulieren des Schüttguts in mindestens einer der Wärmetauschervorrichtungen kann der Schüttgut-Gegenstrom entgegen der Strömungsrichtung des Fördergases größer sein als ein Zehntel des Schüttgut-Förderstromes in Strömungsrichtung des Fördergases. Beladungs- bzw. Fördergas-Geschwindigkeitsparameter nach den Ansprüchen 14 und 15 haben sich zur Erreichung einer den Wärmeübergang optimierenden Schüttgut-Zirkulation als besonders geeignet herausgestellt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 ein Wärmetauschersystem für Schüttgut mit zwei sequentiell in einem Schüttgut-Förderweg hintereinander angeordneten Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen,
2 eine Variante einer Anordnung der beiden sequentiell hintereinander angeordneten Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen;
3 eine weitere Variante einer Anordnung der beiden sequentiell hintereinander angeordneten Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen;
4 eine Variante eines Schüttgut-Vergleichmäßigungsabschnitts am Übergangsbereich zwischen einem Schüttgut-Abführabschnitt und einem Schüttgut-Zuführabschnitt der beiden sequentiell hintereinander angeordneten Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen in einer zu 2 ähnlichen Konfiguration, wobei lediglich Abschnitte von Wärmetauscherabschnitten der Wärmetauschervorrichtungen dargestellt sind;
5 in einer zu 4 ähnlichen Darstellung eine Variante des Übergangsbereichs bei der Anordnung der Wärmetauschervorrichtungen nach 3;
6 einen Ausschnitt des Wärmetauschersystems nach 1 im Bereich der beiden sequentiell hintereinander angeordneten Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen, wobei schematisch zur Beschreibung eines pneumatischen Förderbetriebs erforderliche Größen dargestellt sind;
7 einen Querschnitt durch einen Platten-Wärmetauscherabschnitt einer der Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen;
8 einen Querschnitt durch einen zum Wärmetauscherabschnitt nach 7 alternativen Platten-Wärmetauscherabschnitt einer der Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen;
9 stärker im Detail und zwischen Abschnitten unterbrochen bereichsweise das Wärmetauschersystem vom Schüttgut-Zuführabschnitt einer im Förderweg führenden Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung bis zum Wärmetauscherabschnitt der sequentiell dieser führenden Wärmetauschervorrichtung nachgeordneten Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung;
10 bis 12 Varianten eines Wärmetauschersystems in zur 9 ähnlichen Darstellungen;
13 eine weitere Variante zweier nach Art der Anordnung nach 1 sequentiell hintereinander angeordneter Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen;
14 schematisch einen Förderkanal eines Wärmetauscherabschnitts einer der Wärmetauschervorrichtungen; und
15 in einer zu den 9 bis 12 ähnlichen Darstellung eine weitere Variante des Wärmetauschersystems.
1 zeigt schematisch ein Wärmetauschersystem 1 für Schüttgut. Als Schüttgut kann ein granulatförmiges Schüttgut zum Einsatz kommen, beispielsweise PE, PP, PC, PET oder ein ähnliches Granulat aus der Kunststoffindustrie. Als Schüttgut kann auch ein pulverförmiges Schüttgut wie PTA, Zement, Melamin, PVC, Dry Blend oder ein ähnliches Pulver aus der Kunststoff-, Lebensmittel- oder Mineralstoffindustrie zum Einsatz kommen.
Das Wärmetauschersystem 1 hat eine pneumatische Fördervorrichtung 2 für das Schüttgut. Diese hat eine Zuführeinrichtung 3 für das Schüttgut und eine Zuführeinrichtung 4 für ein Fördergas. Die Schüttgut-Zuführeinrichtung 3 weist einen Produktaufgabehälter 5, also einen Schüttgutaufgabebehälter, in Form eines Silos und zur dosierten Zuführung eine Zellenradschleuse 6 auf. Das Schüttgut wird über die Schüttgut-Zuführeinrichtung 3 einem Aufgabepunkt einer mit dem Fördergas durch die Fördergas-Zuführeinrichtung 4 beaufschlagten pneumatischen Förderleitung 7 zugegeben. Neben einer Schleuse, also beispielsweise der Zellenradschleuse 6, kann die Aufgabestation am Aufgabeort in der Förderleitung 7 auch ein Druckgefäß umfassen. Die Fördergas-Zuführeinrichtung 4 kann, wie in der 1 dargestellt, als Druckeinrichtung oder alternativ auch als Saugeinrichtung ausgeführt sein.
Der Schüttgut-Zuführeinrichtung 3 sind beim Wärmetauschersystem 1 im Förderweg des Schüttguts zwei Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 nachgeordnet. Jede der Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 hat einen Wärmetauscherabschnitt 10 mit einer in den Wärmetauscherabschnitt 10 einmündenden Fluid-Zuführung 11 und einer aus dem Wärmetauscherabschnitt 10 ausmündenden Fluid-Abführung 12 für ein Wärmeträger-Fluid des Wärmetauschersystems.
Die beiden Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 sind sequentiell im Schüttgut-Förderweg hintereinander angeordnet und sind in dieser Beschreibung in der Reihenfolge längs des Förderwegs nummeriert. Die beiden Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 sind vertikal übereinander angeordnet. Die längs des Förderwegs führende Wärmetauschervorrichtung 8 ist unten und die nachfolgende Wärmetauschervorrichtung 9 vertikal darüber angeordnet. Auch der Schüttgut-Förderweg durch die beiden Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 verläuft im Wesentlichen vertikal, bei der dargestellten Ausführung also von unten nach oben.
Das Wärmeträger-Fluid durchläuft die Wärmetauscherabschnitte 10 der beiden Wärmetauschervorrichtungen 9, 8 im Gegenstrom, insbesondere im Kreuz-Gegenstrom. Dabei ist ein Förderweg für das Wärmeträger-Fluid durch die beiden Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 in Reihe angeordnet, so dass die Fluid-Abführung 12 für die Wärmetauschervorrichtung 9 direkt mit der Fluid-Zuführung 11 der Wärmetauschervorrichtung 8 verbunden ist. Die Fluid-Zuführung 11 der Wärmetauschervorrichtung 9 steht mit einer Wärmeträger-Fluidquelle 13 und die Fluid-Abführung 12 der Wärmetauschervorrichtung 8 mit einer Wärmeträger-Fluidabführeinrichtung 14 in Fluidverbindung. Die Wärmeträger-Fluidabführeinrichtung 14 kann, was in der 1 nicht dargestellt ist, wiederum mit der Wärmeträger-Fluidquelle 13 zur Herstellung eines geschlossenen Fluid-Kreislaufs verbunden sein. Ein Kreislauf des Wärmeträger-Fluids kann über eine ebenfalls in der 1 nicht dargestellte Pumpe herbeigeführt werden. Zudem kann ein weiterer Wärmetauscher vorgesehen sein, über den das Wärmeträger-Fluid vor der Zuführung durch die Wärmeträger-Fluidquelle 13 auf eine vorgegebene Temperatur temperiert wird.
Jede der Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 hat zudem einen Schüttgut-Zuführabschnitt 15 und einen Schüttgut-Abführabschnitt 16. Der Schüttgut-Abführabschnitt 16 der Wärmetauschervorrichtung 8 und der Schüttgut-Zuführabschnitt 15 der Wärmetauschervorrichtung 9 gehen direkt ineinander über und werden nachfolgend auch als Verbindungs-Sammelraum 17 bezeichnet.
Der Schüttgut-Zuführabschnitt 15 der Wärmetauschervorrichtung 8 ist als Erweiterungskonus ausgeführt und stellt einen Querschnitts-Übergangsabschnitt zwischen einem engeren Querschnitt der Förderleitung 7 und einem weiteren Querschnitt des Wärmetauscherabschnitts 10 der Wärmetauschervorrichtung 8 dar. Im Bereich des Verbindungs-Sammelraums 17 ändert sich ein Querschnitt zwischen den beiden Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 nicht wesentlich. Es sind auch andere Querschnittsgestaltungen möglich, wie nachfolgend noch beschrieben wird. Der Schüttgut-Abführabschnitt 16 der Wärmetauschervorrichtung 9 ist als Verengungskonus ausgeführt, der einen Querschnitts-Übergangsabschnitt zwischen einem weiteren Querschnitt des Wärmetauscherabschnitts 10 der Wärmetauschervorrichtung 9 und einem engeren Querschnitt einer der Wärmetauschervorrichtung 9 nachgeordneten, weiteren pneumatischen Förderleitung 18 darstellt.
Die Schüttgut-Zuführabschnitte 15 und die Schüttgut-Abführabschnitte 16 stehen mit den an diese angrenzenden Wärmetauscherabschnitten 10 in Schüttgut-Förderverbindung. Förderwege des Schüttguts einerseits und des Wärmeträger-Fluids andererseits verlaufen getrennt voneinander.
Die Förderleitung 18 verbindet die im Schüttgut-Förderweg letzte Wärmetauschervorrichtung 9 mit Schüttgut-Empfangsbehältern 19, 20, in denen das temperierte Schüttgut vor einer weiteren Verwendung zwischengelagert wird. Zur Verteilung des Schüttguts auf die Empfangsbehälter 19, 20 hat die Förderleitung 18 eine Verzweigung 21, die als Förderweiche ausgeführt sein kann. Die Empfangsbehälter 19, 20 sind als Silos ausgestaltet.
Die pneumatische Fördervorrichtung 2 und mindestens eine der beiden Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 sind so ausgeführt, dass bei der pneumatischen Förderung das Schüttgutnetto in Strömungsrichtung des Fördergases durch die Wärmetauscherabschnitte 10 der Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 mit einem Netto-Förderstrom NF gefördert wird. Ein Brutto-Schüttgut-Förderstrom BF in Strömungsrichtung des Fördergases ist dabei absolut größer als ein Brutto-Schüttgut-Gegenstrom BG entgegen der Strömungsrichtung des Fördergases. Dies macht sich in einer Temperaturdifferenz des Schüttguts im Bereich des Schüttgut-Zuführabschnitts 15 bemerkbar, wie nachfolgend im Zusammenhang mit der 5 noch erläutert wird. Der Gegenstrom BG ist dabei absolut größer als ein Zehntel des Brutto-Schüttgut-Förderstroms BF. Es gilt also BG/BF > 0,1, bevorzugt BG/BF > 0,2, mehr bevorzugt > BG/BG > 0,4.
Die Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 können zum Kühlen oder Erwärmen des Schüttguts genutzt werden.
Diese Schüttgut-Förderung, bei der nach Abzug eines Brutto-Schüttgut-Gegenstroms BG ein Netto-Schüttgut-Förderstrom NF in Förderrichtung resultiert, wird auch als zirkulierende Förderung bezeichnet. Die Wärmetauscherabschnitte 10, in denen eine solche zirkulierende Förderung erfolgt, werden auch als Zirkulations-Wärmetauscherabschnitte bezeichnet. Das Verhältnis BG/BF > 0,1 kann bei den verschiedenen Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 des Wärmetauschersystems 1 verschieden groß sein. Für die Wärmetauschervorrichtung 8 kann beispielsweise die absolute Verhältnisangabe BG/BF > 0,1 erfüllt sein, während für die Wärmetauschervorrichtung 9 ein absolutes Verhältnis BG/BF < 0,1 gilt, wobei im Extremfall für die Wärmetauschervorrichtung 9 auch gelten kann: BG/BF = 0, also kein Schüttgut-Gegenstrom (NF = BF). Ein Wärmetauscherabschnitt 10 einer solchen Wärmetauschervorrichtung 9 ohne Schüttgut-Gegenstrom wird auch als Gleichstrom-Wärmetauscherabschnitt bezeichnet.
Beim Wärmetauschersystem 1 nach 1 liegen exakt zwei Wärmetauschervorrichtungen, nämlich die Wärmetauschervorrichtungen 8 und 9, vor. Bei alternativen Wärmetauschersystemen kann auch eine andere Anzahl von Wärmetauschervorrichtungen, beispielsweise bis zu zwanzig sequentiell hintereinander angeordnete Wärmetauschervorrichtungen, die über jeweils einen Verbindungs-Sammelraum 17 oder über die Abfolge in Förderrichtung eines Schüttgut-Abführabschnitts 16, eines Abschnitts einer Förderleitung und eines Schüttgut-Zuführabschnitts 15 voneinander getrennt sind, vorliegen. Es können insbesondere zwei bis zwanzig Wärmetauschervorrichtungen, zwei bis zehn Wärmetauschervorrichtungen oder zwei bis fünf Wärmetauschervorrichtungen im Wärmetauschersystem sequentiell hintereinander angeordnet sein.
Als Wärmeträger-Fluid kann eine Flüssigkeit, z. B. Wasser, oder ein Gas, z. B. Luft, zum Einsatz kommen.
Bei den Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 kann es sich um einen Rohrbündel-Wärmetauscherabschnitt (vgl. 8) nach Art dessen, der in der DE 10 2004 041 375 A beschrieben ist, oder um einen Platten-Wärmetauscherabschnitt (vgl. 7) handeln, bei dem das Schüttgut zwischen benachbarten Wärmetauscher-Platten gefördert wird, wobei in den Wärmetauscher-Platten das Wärmeträger-Fluid fließt.
Der Wärmetauscherabschnitt 10 der Wärmetauschervorrichtungen 8 bzw. 9 kann in Förderrichtung eine Länge H haben, die im Bereich zwischen 0,5 m und 25 m liegt. Die Länge H kann im Bereich zwischen 1 m und 15 m, bevorzugt zwischen 1,5 m und 12 m, liegen. Alle Wärmetauscherabschnitte 10 der verschiedenen Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 können eine Länge H in diesem Bereich aufweisen. Die Wärmetauscherabschnitte 10 können unterschiedliche Längen H in Förderrichtung aufweisen. Zumindest einer der Wärmetauscherabschnitte 10 kann eine Länge H haben, die außerhalb des Bereichs zwischen 0,5 m und 25 m liegt.
Im Verbindungs-Sammelraum 17 kann eine Vergleichmäßigung der das Schüttgut kennzeichnenden Parameter längs des Förderweges stattfinden. Der Weg zwischen zwei benachbarten Wärmetauscherabschnitten 10 wird daher auch als Schüttgut-Vergleichmäßigungsabschnitt bezeichnet. Ein Verhältnis aus einer Länge 2L des Förderwegs zwischen den einander angrenzenden Wärmetauscherabschnitten 10 zum Durchmesser dV des Verbindungs-Sammelraums 17, also des Schüttgut-Vergleichmäßigungsabschnitts, L/dV kann im Bereich zwischen 1 und 20, kann im Bereich zwischen 2 und 15 oder kann im Bereich zwischen 3 und 10 liegen. Dieses Verhältnis ist in der 1 nicht maßstabsgetreu dargestellt.
Beim Betrieb des Wärmetauschersystems 1 wird Schüttgut einerseits und Fördergas andererseits über die Förderleitung 7 zu den Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 zugeführt. Durch die Förderleitung 7 und die Wärmetauschervorrichtung 8, 9 werden das Schüttgut und das Fördergas mit einer Beladung μ bis zum Wert 100 gefördert. Die Beladung μ ist dabei definiert als das Verhältnis des Gewichts des Schüttguts zum Gewicht des Fördergases. Die Beladung μ kann im Bereich bis 50 oder im Bereich bis 30 liegen.
Das Fördergas wird von der Fördergas-Zuführeinrichtung 4 mit einer Leerraumgeschwindigkeit, also zunächst ohne Zugabe von Schüttgut, v bis 50 m/s zugeführt. Die Leerraumgeschwindigkeit v kann bis 25 m/s oder bis 10 m/s betragen.
Beim Betrieb des Wärmetauschersystems 1 wird zu dem das Wärmeträger-Fluid von der Wärmeträger-Fluidquelle 13 durch die Wärmetauschervorrichtungen 8 und 9 hin zur Wärmeträger-Abführeinrichtung 14 bzw. im oben schon beschriebenen Wärmeträger-Fluidkreislauf gefördert. Das Schüttgut wird durch die Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 pneumatisch gefördert, wobei sich im Wärmetauscherabschnitt 10 zumindest einer Wärmetauschervorrichtung 8 aufgrund der Wahl der Förderparameter eine zirkulierende Förderung mit einem Förderstrom-Verhältnis BG/BF > 0,1 einstellt. Dabei können die Förderparameter so eingestellt werden, dass beispielsweise in der letzten Wärmetauschervorrichtung ein Förderstrom-Verhältnis BG/BF = 0 vorliegt, dass das Schüttgut in der Wärmetauschervorrichtung 9 also ausschließlich in Strömungsrichtung des Fördergases gefördert wird (Gleichstrom-Förderung). Alternativ kann in allen Wärmetauschervorrichtungen, also bei dem Wärmetauschersystem 1 in den Wärmetauschervorrichtungen 8, 9, eine zirkulierende Förderung eingestellt werden.
Anhand der 2 und 3 werden nachfolgend alternative Konfigurationen der Anordnung zweier sequentiell hintereinander angeordneter Wärmetauschervorrichtungen 8, 9, die Bestandteil eines Wärmetauschersystems 1 nach Art der 1 sind, erläutert. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Bei der Anordnung nach 2 ist die Wärmetauschervorrichtung 8 genauso angeordnet wie beim Wärmetauschersystem 1 nach 1, so dass durch die Wärmetauschervorrichtung 8 eine Schüttgutförderung vertikal von unten nach oben erfolgt. Zwischen den beiden Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 nach 2 ist der Verbindungs-Sammelraum 17, also der Schüttgut-Vergleichmäßigungsabschnitt, als 90°-Verbindungsstück ausgeführt. Dies bedingt, dass ein Winkel γ, den die Wärmetauschervorrichtung 9 mit der Vertikalen einschließt, bei der Konfiguration nach 2 90° beträgt. In der Wärmetauschervorrichtung 9 wird das Schüttgut also im Wesentlichen horizontal gefördert. γ = 0° bedeutet eine Förderung des Schüttguts entgegen der Schwerkraftrichtung. Bei der Wärmetauschervorrichtung 8 gilt also γ = 0°. γ = 180° würde eine Förderung in Schwerkraftrichtung, also von oben nach unten, bedeuten. Generell kann jede der Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 innerhalb einer Variante des Wärmetauschersystems 1 mit einem Winkel γ angeordnet sein, der zwischen 0° und 180° liegt. Eine der Wärmetauschervorrichtungen, in der Konfiguration nach 2 die Wärmetauschervorrichtung 9, kann einen Winkel γ haben, der größer ist als 10° und kann beispielsweise zwischen 10° und 170° liegen. Der Winkel γ für diese, nicht vertikal angeordnete Wärmetauschervorrichtung kann zwischen 10° und 60° und kann zwischen 120° und 170° liegen.
3 zeigt eine solche alternative Konfiguration der Wärmetauschervorrichtungen 8, 9, bei der der Winkel γ der in Schüttgut-Förderrichtung nachgeordneten Wärmetauschervorrichtung 9 135° beträgt. In der Wärmetauschervorrichtung 9 wird das Schüttgut also schräg nach unten gefördert.
Eine schräge oder horizontale Förderung des Schüttguts durch die Wärmetauschervorrichtung begünstigt eine zirkulierende Förderung mit einem Förderstrom-Verhältnis BG/BF > 0,1, da die Schwerkraft das Schüttgut innerhalb des horizontal oder schräg angeordneten Wärmetauscherabschnitts 10 in Richtung der in Schwerkraftrichtung unteren Mantelwand leitet. Im Bereich der gegenüberliegenden Mantelwand ist der Fördergasanteil höher, so dass dort bevorzugt eine Schüttgutförderung in Strömungsrichtung des Fördergases erfolgt.
4 zeigt eine Variante eines Übergangs zwischen den Wärmetauschervorrichtungen 8 und 9 in der Konfiguration nach 2. Neben dem Schüttgut-Zuführabschnitt 15 der Wärmetauschervorrichtung 9 und dem Schüttgut-Abführschnitt 16 der Wärmetauschervorrichtung 8 hat dieser Übergangsbereich noch einen zwischenliegenden Schüttgut-Vergleichmäßigungsabschnitt 22. Für das Verhältnis L/dV zwischen der Länge 2L des Förderwegs zwischen den aneinander angrenzenden Wärmetauscherabschnitten 10 der Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 und einem Durchmesser dV des Schüttgut-Vergleichmäßigungsabschnitts 22 gilt wiederum 1 ≤ L/dV ≤ 20. L/dV kann im Bereich zwischen 2 und 15, kann im Bereich zwischen 3 und 10 liegen.
Der Schüttgut-Vergleichmäßigungsabschnitt 22 hat bei der Ausführung nach 4 eine zentrale Förderachse 23, die exzentrisch zu zentralen Förderachsen 24 der angrenzenden Wärmetauscherabschnitte 10 angeordnet ist. Eine Exzentrizität E zwischen den jeweiligen Förderachsen 23 und 24 ist in der 4 mit E bezeichnet. Diese Exzentrizität E begünstigt eine zirkulierende Förderung.
Entsprechend dieser Exzentrizität E ist der Schüttgut-Abführabschnitt 16 zwischen dem Wärmetauscherabschnitt 10 der Wärmetauschervorrichtung 8 und dem Schüttgut-Vergleichmäßigungsabschnitt 22 als sich halbseitig konisch verengender Abschnitt ausgeführt. Entsprechend ist auch der Schüttgut-Zuführabschnitt 15 zwischen dem Schüttgut-Vergleichmäßigungsabschnitt 22 und dem Wärmetauscherabschnitt 10 der Wärmetauschervorrichtung 9 als sich halbseitig konisch erweiternder Abschnitt ausgeführt.
Entsprechende Dimensionsverhältnisse zeigt ein Schüttgut-Vergleichmäßigungsabschnitt 22 bei der Konfiguration nach 5, der hinsichtlich der Winkel γ der Konfiguration der Wärmetauschervorrichtungen 8 und 9 nach 3 entspricht.
Anhand der 6 bis 8 werden weitere Dimensionsparameter und insbesondere Schüttgut-Temperaturverhältnisse der Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 erläutert. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 bereits beschrieben wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
ARA bezeichnet eine Querschnitts-Fläche der Förderleitung 18 am Austritt aus dem Schüttgut-Abführabschnitt 16 der Wärmetauschervorrichtung 9. AA bezeichnet eine Querschnitts-Fläche am Übergang zwischen dem Wärmetauscherabschnitt 10 der Wärmetauschervorrichtung 9 und dem Schüttgut-Abführabschnitt 16. HA bezeichnet eine Länge des Schüttgut-Abführabschnitts 16 der Wärmetauschervorrichtung 9 in Förderrichtung. AXn und AYn bezeichnen eine Querschnittsfläche der Wärmetauscherabschnitte 10 der Wärmetauschervorrichtungen 8 und 9. Der Buchstabe „n“, der nachfolgend teilweise auch als Index benutzt wird, deutet dabei an, dass auch eine Mehrzahl von entsprechenden Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 bzw. eine Mehrzahl von Wärmetauscherabschnitten 10 mit entsprechenden Parametern hintereinander angeordnet sein kann. HXn und HYn bezeichnen eine Länge der Wärmetauscherabschnitte 10 der Wärmetauschervorrichtungen 8 und 9. Δ pX_n, ΔpY_n bezeichnen einen Differenzdruck in den Wärmetauscherabschnitten 10 der Wärmetauschervorrichtungen 8 und 9 über die jeweilige Gesamtlänge HXn, HYn dieser Wärmetauscherabschnitte 10. Dieser Differenzdruck steigt über die Länge der Wärmetauscherabschnitte 10, wie in der 6 grafisch dargestellt, linear an. Es gilt ΔpX_n > ΔpY_n. αXn, αYn bezeichnen einen Wärmeübergang des Wärmetauscherabschnitts 10 der jeweiligen Wärmetauschervorrichtung 8, 9 über die jeweilige Länge HXn, HYn des Wärmetauscherabschnitts 10. Der Verlauf dieser Wärmeübergänge über die Längen der Wärmetauscherabschnitte 10 der Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 ist in der 6 wiederum grafisch dargestellt.
Der Wärmeübergang αXn, αYn steigt zu Beginn des jeweiligen Wärmetauscherabschnitts 10 der Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 rasch auf einen jeweiligen Plateauwert α₁, α₂ an, wobei gilt α₁ > α₂. Am Ende des jeweiligen Wärmetauscherabschnitts 10 der Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 fällt der Wärmeübergangswert α_Xn, α_Yn wieder ab.
AVn bezeichnet die Querschnittsfläche des Verbindungs-Sammelraums 17 zwischen den Wärmetauscherabschnitten 10 der beiden Wärmetauschervorrichtungen 8, 9. HVn bezeichnet die Länge des Verbindungs-Sammelraums 17 längs der Förderrichtung. AE bezeichnet die Querschnittsfläche am Übergang zwischen dem Schüttgut-Zuführabschnitt 15 und dem Wärmetauscherabschnitt 10 der Wärmetauschervorrichtung 8. HE bezeichnet die Länge des Schüttgut-Zuführabschnitts 15 der Wärmetauschervorrichtung 8 längs der Förderrichtung. ARE bezeichnet die Querschnittsfläche der Förderleitung 7 am Eintritt in den Schüttgut-Zuführabschnitt 15 der Wärmetauschervorrichtung 8.
ε bezeichnet einen Konuswinkel des sich konisch verengenden Schüttgut-Abführabschnitts 16 der Wärmetauschervorrichtung 9. δ bezeichnet einen Konuswinkel des sich konisch erweiternden Schüttgut-Zuführabschnitts 15 der Wärmetauschervorrichtung 8.
Die Wärmetauscherabschnitte 10 der Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 können als Platten-Wärmetauscherabschnitte ausgeführt sein. Ein solcher Platten-Wärmetauscherabschnitt 10 ist in der 7 im Querschnitt dargestellt.
Der Platten-Wärmetauscherabschnitt 10 nach 7 hat eine Mehrzahl von Wärmetauscherplatten 24a, zwischen denen das Schüttgut befördert wird. In den Wärmetauscherplatten 24a fließt das Wärmeträger-Fluid.
ATn bezeichnet die gesamte von Wärmeträger-Fluid durchströmte Querschnittsfläche des Platten-Wärmetauschers 10. ASn bezeichnet die gesamte Querschnittsfläche zwischen den Wärmetauscherplatten 24a, die zum Durchströmen des Schüttguts zur Verfügung steht.
T1 bezeichnet die Schüttguttemperatur in der Förderleitung 7 am Übergang zum Schüttgut-Zuführabschnitt 15. T2 bezeichnet die Schüttguttemperatur im Bereich des Übergangs zwischen dem Schüttgut-Zuführabschnitt 15 und dem Wärmetauscherabschnitt 10 der Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung 8.
In der 6 ist links neben dem Schüttgut-Zuführabschnitt 15 die Situation dargestellt, bei der das Wärmeträger-Fluid heißer ist als das der Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung 8 zugeführte Schüttgut. Aufgrund des Brutto-Schüttgut-Gegenstroms BG entgegen der Strömungsrichtung des Fördergases im Wärmetauscherabschnitt 10 der Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung 8 ergibt sich im Übergangsbereich zwischen dem Schüttgut-Zuführabschnitt 15 und dem Wärmetauscherabschnitt 10 der Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung 8 die höhere Schüttguttemperatur T2 im Vergleich zur Schüttguttemperatur T1 des in der Förderleitung 7 zugeführten Schüttguts. Die Temperaturerhöhung von der niedrigeren Temperatur T1 auf die höhere Temperatur T2 ergibt sich durch einen Wärmeaustausch zwischen dem durch den Wärmetauscherabschnitt 10 gegenströmenden Schüttgutanteil mit dem Wärmeträger-Fluid. Es ergibt sich eine Temperaturdifferenz ΔT = T2 – T1.
In der 6 rechts neben dem Schüttgut-Zuführabschnitt 15 sind die alternativen Temperaturverhältnisse im Falle eines Kühlens durch die Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung 8 dargestellt. Im Bereich der Förderleitung 7 liegt dann die höhere Schüttguttemperatur T1 und am Übergang zwischen dem Schüttgut-Zuführabschnitt 15 und dem Wärmetauscherabschnitt 10 der Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung 8 liegt die niedrigere Schüttgut-Temperatur T2 vor. Für die Temperaturdifferenz ΔT gilt dann: ΔT = T1 – T2.
Für eine Auslegung des Wärmetauschersystems mit hoher Wärmeübertragungseffizienz hat sich die Vorgabe folgender Temperaturparameter als besonders geeignet herausgestellt: ΔT/T1 ≥ 1 %, bevorzugt ≥ 3 %, mehr bevorzugt ≥ 5 %.
Hierbei wird T1 in der Einheit [°C] angegeben.
Was die absolute Temperaturdifferenz ΔT angeht, haben sich folgende Wertbereiche als besonders geeignet für eine hohe Wärmeübertragungseffizienz herausgestellt: ΔT ≥ 1 K, ΔT ≥ 5 K, ΔT ≥ 8 K.
Die pneumatische Förderung kann durch Einstellung einerseits der Schüttgutmenge und andererseits der Fördergasmenge über die Zuführeinrichtungen 3, 4 der pneumatischen Fördervorrichtung 2 und andererseits über die vorstehend diskutierten Dimensionierungen der Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 so vorgegeben werden, dass sich die vorstehend erläuterten Temperaturverhältnisse, die eindeutig mit dem Schüttgut-Gegenstrom korreliert sind, einstellen. Zusätzlich können diese Temperaturverhältnisse beispielsweise durch entsprechende Temperatursensoren überwacht werden, die im Bereich der Förderleitung 7 am Übergang zum Schüttgut-Zuführabschnitt 15 und im Übergangsbereich zwischen dem Schüttgut-Zuführabschnitt 15 und dem Wärmetauscherabschnitt 10 angeordnet sind. Durch eine entsprechende Signalverbindung derartiger Temperatursensoren mit einer Steuereinrichtung der pneumatischen Fördervorrichtung 2 ist auch eine Regelung des Schüttgut-Gegenstroms in der jeweiligen Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung möglich, sodass sich die vorstehend angegebenen und für die hohe Wärmeübertragungseffizienz vorteilhaften Temperaturverhältnisse ergeben.
Die vorstehend erläuterten Temperaturverhältnisse können auch im Übergangsbereich zwischen den beiden sequentiell hintereinander angeordneten Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 vorliegen. In diesem Fall wird die Temperatur T1 beispielsweise zentral in diesem Übergangsbereich, zum Beispiel mittig im Verbindungs-Sammelraum 17, gemessen und die Temperatur T2 am Übergang zwischen dem Verbindungs-Sammelraum 17 und dem Wärmetauscherabschnitt 10 der nachgeordneten Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung 9. Für die Temperaturverhältnisse ΔT/T1 und ΔT gilt, was vorstehend im Falle der Temperaturmessung in der Förderleitung 7 und am Ausgang des Schüttgut-Zuführabschnitts 15 erläutert wurde.
Die Wärmetauscherabschnitte 10 der Wärmetauschervorrichtungen 8, 9 können alternativ als Rohrbündel-Wärmetauscherabschnitte mit einer Mehrzahl von Wärmetauscherrohren 24 gestaltet sein. Ein solcher Rohrbündel-Wärmetauscherabschnitt 10 ist in der 8 im Querschnitt dargestellt. Jedes der Wärmetauscherrohre 24b hat (vgl. auch 9) eine Schüttgut-Eintrittsöffnung 25 und eine Schüttgut-Austrittsöffnung 26. Als Eintrittsöffnung 25 wird immer diejenige Öffnung des Wärmetauscherrohrs 24 bezeichnet, die in den jeweiligen Schüttgut-Zuführabschnitt 15 mündet. Als Austrittsöffnung 26 wird diejenige Öffnung des Wärmetauscherrohrs 24 bezeichnet, die in den Schüttgut-Abführabschnitt 16 mündet.
Die Wärmetauscherrohre 24b sind, wie der Querschnitt nach 8 zeigt, auf konzentrischen Kreisen um ein Zentrum des Wärmetauscherabschnitts 10 herum angeordnet. Das Wärmeträger-Fluid ist im Innenraum 27 des Wärmetauscherabschnitts 10 um die Wärmetauscherrohre 24b herum geführt.
AT bezeichnet den gesamten Strömungsquerschnitt des Innenraums 27 des Rohrbündel-Wärmetauscherabschnitts 10, der für das Durchströmen durch das Wärmeträger-Fluid zur Verfügung steht. ASn bezeichnet die gesamte Querschnittsfläche aller Wärmetauscherrohre 24b des Rohrbündel-Wärmetauschers 10 nach 8.
Es gilt AX, AY = AS + AT für die jeweiligen Wärmetauscherabschnitte 10 der Wärmetauschervorrichtungen 8 und 9.
Es gelten folgende Parameterverhältnisse:
AT/AS < 5, bevorzugt < 3, mehr bevorzugt < 2. AE/ARE bzw. AA/ARA < 50, bevorzugt < 30 und noch mehr bevorzugt < 25. AE/AX bzw. AA/AY bzw. AV/AX bzw. AV/AY < 5, bevorzugt < 3, noch mehr bevorzugt < 2. AY/AX < 4, bevorzugt < 2,5, noch mehr bevorzugt < 1,5. δ im Bereich zwischen 5° und 90°, bevorzugt im Bereich zwischen 10° und 75°, noch mehr bevorzugt im Bereich zwischen 15° und 60°. ε zwischen 0° und 180°, bevorzugt im Bereich zwischen 20° und 150°, noch mehr bevorzugt zwischen 30° und 120°. HV im Bereich zwischen 0,1 m und 5 m, bevorzugt zwischen 0,15 m und 3 m, noch mehr bevorzugt zwischen 0,2 m und 1,5 m.
ΔpX bzw. ΔpY pro Meter des jeweiligen Wärmetauscherabschnitts 10 kann kleiner sein als 10, bevorzugt < 8, noch mehr bevorzugt < 5. Ein Verhältnis der Wärmeübergänge zwischen den Wärmetauschervorrichtungen 8, 9, αX/αY, kann kleiner sein als 10, bevorzugt < 8, noch mehr bevorzugt < 5.
Im Bereich der Eintrittsöffnungen 25 und/oder der Austrittsöffnungen 26 haben die Wärmetauscherrohre 24b konische Erweiterungen mit Konuswinkeln β, über die die Wärmetauscherrohre 25, 26 in den Zuführabschnitt 15 und/oder den Abführabschnitt 16 ausmünden. Diese konischen Erweiterungen haben einen Konuswinkel β im Bereich zwischen 0° und 180°, bevorzugt im Bereich zwischen 0° und 120°, und nochmals bevorzugt im Bereich zwischen 0° und 90°.
9 zeigt beispielhaft die Verhältnisse innerhalb der Wärmetauschervorrichtungen 8 und 9 bei der zirkulierenden Förderung (Wärmetauschervorrichtung 8 mit Zirkulations-Wärmetauscherabschnitt 10) bzw. bei der reinen Schüttgut-Durchförderung ohne Schüttgut-Gegenstrom (Wärmetauschervorrichtung 9 mit Gleichstrom-Wärmetauscherabschnitt 10). Im Bereich des Schüttgut-Zuführabschnitts 15 der Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung 8 und im Bereich des Wärmetauscherabschnitts 10 der Wärmetauschervorrichtung 8 ist die 9 in der Netto-Förderrichtung des Schüttguts unterbrochen dargestellt, was durch strichpunktierte Linien verdeutlicht ist.
Das aus der Förderleitung 7 in den Schüttgut-Zuführabschnitt 15 eintretende Schüttgut durchtritt einige der Wärmetauscherrohre 24b in Netto-Förderrichtung (Richtungspfeile 28), also in Strömungsrichtung des Fördergases. Nach Austritt in den Schüttgut-Abführabschnitt 16, der gleichzeitig den Verbindungs-Sammelraum 17 darstellt, durchströmt ein Teil des Schüttguts die Wärmetauscherrohre 24b des Wärmetauscherabschnitts 10 der Wärmetauschervorrichtung 8 entgegen der Netto-Förderrichtung, bildet also einen Schüttgut-Gegenstrom (Richtungspfeile 29). Nach Durchlaufen der Wärmetauscherrohre 24b im Gegenstrom erfolgt eine weitere Richtungsumkehr des Schüttguts, so dass dieses die Wärmetauscherrohre 24b der Wärmetauschervorrichtung 8 wiederum in Netto-Förderrichtung durchströmt (Richtungspfeile 28). Es ergibt sich eine zirkulierende Förderung, bei der, da der Schüttgut-Gegenstrom BG kleiner ist als der Brutto-Schüttgutstrom BF in Förderrichtung, ein Netto-Förderstrom NF in Förderrichtung resultiert. Aufgrund der zirkulierenden Förderung ergibt sich ein guter Wärmeübergang zwischen dem Schüttgut und dem im Innenraum 27 fließenden Wärmeträger-Fluid.
Vom Verbindungs-Sammelraum 17 aus tritt das Schüttgut in die Wärmetauscherrohre 24b der Wärmetauschervorrichtung 9 ein, wobei es alle dieser Wärmetauscherrohre 24b von unten nach oben durchtritt (Richtungspfeile 30). Durch die Wärmetauschervorrichtung 9 wird das Schüttgut also ohne Gegenstrom gefördert. Bei dieser Gleichstrom-Förderung gilt NF = BF.
10 zeigt eine weitere Variante der Wärmetauschervorrichtungen 8 und 9. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 9 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 9 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Bei der Ausführung nach 10 sind im Schüttgut-Zuführabschnitt 15 der Wärmetauschervorrichtung 8 und im Verbindungs-Sammelraum 17 mehrere Zirkulations-Leitbleche 31 angeordnet. Die Zirkulations-Leitbleche 31 sind als Konen ausgebildet, die entgegen der Netto-Förderrichtung F, also in der 10 nach unten, geöffnet sind. Im Bereich der unteren Öffnung haben die Zirkulations-Leitbleche 31 einen Durchmesser, der in etwa dem doppelten Durchmesser der Wärmetauscherrohre 24b entspricht. Jedes der Zirkulations-Leitbleche 31 überdeckt in Projektion längs der Förderrichtung F den Querschnitt eines der Wärmetauscherrohre 24b vollständig, und den Querschnitt der diesem Wärmetauscherrohr 24b benachbarten Wärmetauscherrohre 24b zum Teil. Aufgrund dieser Zirkulations-Leitbleche 31 ergibt sich im Bereich der von diesen überdeckten Wärmetauscherrohre 24b ein Gegenstrom (Richtungspfeil 29). Im Unterschied zur Strömungsvariante bei der Ausführung nach 9 findet bei der Ausführung nach 10 auch in der oberen Wärmetauschervorrichtung 9 eine zirkulierende Förderung mit einem Gegenstrom 29 statt.
Die Zirkulations-Leitbleche 31 können im Schüttgut-Zuführabschnitt 15, im Schüttgut-Abführabschnitt 16, im Verbindungs-Sammelraum 17 oder im Schüttgut-Vergleichmäßigungsabschnitt 22 angeordnet sein. Insbesondere eine kaskadenförmige Anordnung der Zirkulations-Leitbleche 31 ist möglich. Hierbei können entsprechende Zirkulations-Leitbleche 31 in Bezug auf die Förderrichtung F quer und/oder in der Höhe zueinander versetzt angeordnet sein.
11 zeigt eine weitere Variante der Wärmetauschervorrichtungen 8 und 9. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 10 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 9 und 10 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Anstelle der Zirkulations-Leitbleche 31 sind bei der Ausführung nach 11 im Schüttgut-Zuführabschnitt 15 der Wärmetauschervorrichtung 8 und im Verbindungs-Sammelraum 17 Schüttgut-Verdrängungskörper 32 angeordnet, die als Doppelkonen ausgebildet sind. Ein Konuswinkel einer in der Förderrichtung F zunächst vorliegenden konischen Erweiterung der Verdrängungskörper 32 ist dabei kleiner als ein Konuswinkel der anschließenden konischen Verengung des Verdrängungskörpers 32 in Förderrichtung. Ein maximaler Durchmesser der Verdrängungskörper 32 entspricht dem maximalen Durchmesser der konischen Zirkulations-Leitbleche 31 nach 10.
Die Ausführung nach 11 unterscheidet sich von derjenigen nach 10 weiterhin dadurch, dass eine Außenwand 33 einerseits des Schüttgut-Zuführabschnitts 15 der Wärmetauschervorrichtung 8 und andererseits des Verbindungs-Sammelraums 17 ebenfalls nach Art eines Doppelkonus geformt ist, wobei der Verlauf der Konuswinkel der Außenwände 33 dem Konuswinkelverlauf der Verdrängungskörper 32 folgt. Auch eine kaskadenförmige Anordnung der Verdrängungskörper 32, wie vorstehend im Zusammenhang mit den Zirkulations-Leitblechen 31 der Ausführung nach 10 erläutert, ist möglich.
12 zeigt eine weitere Variante der Wärmetauschervorrichtungen 8 und 9. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 11 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 9 bis 11 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Die Ausführung nach 12 entspricht derjenigen nach 9, abgesehen von einer äußeren Querschnittsgestaltung des Schüttgut-Zuführabschnitts 15 der Wärmetauschervorrichtung 8 und des Verbindungs-Sammelraums 17. Der Schüttgut-Zuführabschnitt 15 hat im Förderweg vor dem Wärmetauscherabschnitt 10 der Wärmetauschervorrichtung 8 eine konische Stufe 34, ab der ein Konuswinkel des Schüttgut-Zuführabschnitts 15 sich stufenartig vergrößert. Der Verbindungs-Sammelraum 17 hat wiederum einen Querschnitts-Verengungsabschnitt 35. Dieser wird gebildet durch eine konische Verjüngung des Schüttgut-Abführabschnitts 16, die über eine Einschnürung in einen konischen Erweiterungsabschnitt des Schüttgut-Zuführabschnitts 15 der Wärmetauschervorrichtung 9 übergeht. Die Konuswinkel des Verengungsabschnitts einerseits und des Erweiterungsabschnitts andererseits sind voneinander verschieden. Der Verengungsabschnitt 35 und auch die konische Stufe 34 begünstigen einen Schüttgut-Gegenstrom (Richtungspfeile 29) im radialen Randbereich des Wärmetauscherabschnitts 10 der Wärmetauschervorrichtung 8. Die Wärmetauschervorrichtung 9 wird bei der Variante nach 12 mit dem Querschnitts-Verengungsabschnitt 35 wiederum insgesamt in Förderrichtung, also ohne Gegenstrom, vom Schüttgut durchströmt.
13 zeigt eine weitere Variante der Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen 8 und 9. Komponenten und Funktionen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 12 und die insbesondere unter Bezugnahme auf die 9 bis 12 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Bei der Ausführung nach 13 haben die Wärmetauschervorrichtungen 8 und 9 eine zentrale Förderachse 24, die exzentrisch zu den zentralen Förderachsen 36, 37 der Förderleitung 7 einerseits und der Förderleitung 18 andererseits angeordnet ist. Eine Exzentrizität zwischen den Förderachsen 24 und 36 ist in der 13 mit E₁ bezeichnet. Eine Exzentrizität zwischen den Förderachsen 24 und 37 ist in der 13 mit E₂ bezeichnet. Diese Exzentrizitäten E1, E2 sind bedingt durch eine einseitige konische Erweiterung 38a des Schüttgut-Zuführabschnitts 15 der Wärmetauschervorrichtung 8 einerseits und durch eine einseitige konische Verengung 38b des Schüttgut-Abführabschnitts 16 der Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung 9.
Zudem liegt bei der Ausführung nach 13, ähnlich wie bei den Ausführungen nach den 4 und 5, die zentrale Förderachse 23 des Verbindungs-Sammelraums 17 exzentrisch zu den zentralen Förderachsen 24 der Wärmetauschervorrichtungen 8 und 9. Diese Exzentrizität ist in der 13 mit E3 bezeichnet. Diese Exzentrizität E₃ ist bedingt durch eine seitliche Einschnürung 39 des Verbindungs-Sammelraums 17.
Die Exzentrizitäten E₁ bis E₃ können in Kombination, wie bei der Ausführung nach 13, aber auch einzeln bei Varianten der Anordnung der Wärmetauschervorrichtungen 8 und 9 vorhanden sein. Diese Exzentrizitäten E₁ bis E₃ führen einzeln oder in Kombination zu entsprechenden Zirkulations-Anteilen bei der Förderung des Schüttguts durch die Wärmetauschervorrichtungen 8 und 9, wie in der 13 durch Richtungspfeile 28 und 29 angedeutet.
14 zeigt eine Variante eines Wärmetauscherrohrs 24b einer Rohrbündelausführung des Wärmetauscherabschnitts 10. Im Inneren des Wärmetauscherrohrs 24b ist ein Schüttgut-Verteilungs-Leitblech 40 angeordnet, das das Schüttgut längs einer schraubenlinienförmigen bzw. wendelförmigen Förderbahn 41 durch das Wärmetauscherrohr 24b leitet. Längs dieser schraubenlinienförmigen Förderbahn 41 kommt das Schüttgut über eine Mantelwand 42 des Wärmetauscherrohrs 24b in guten Wärmekontakt mit dem Wärmetauscherrohr 24b und damit mit dem dieses außen umströmenden Wärmeträger-Fluid. Ähnliche Schüttgut-Verteilungs-Leitbleche 40 können auch bei einer Wärmetauscherplatten-Ausführung des Wärmetauscherabschnitts 10 zum Leiten des Schüttguts jeweils an die Plattenwände der Wärmetauscherplatten angeordnet sein. Bei der Plattenausführung können die Schüttgut-Verteilungs-Leitbleche als schräge Rippen ausgeführt sein, die längs horizontaler oder ebenfalls schräg verlaufender Befestigungslinien an den Platten angebracht sind. Zwischen den Wärmetauscherplatten kann auf diese Weise ein Zick-Zack-Verlauf einer Förderbahn für das Schüttgut erzwungen werden.
In den Schüttgut-Förderwegen der Wärmetauscherabschnitte 10 kann auch ein weitmaschiges Drahtgeflecht, insbesondere mit ringförmig angeordneten Drähten, montiert sein, welches zu einem weiteren Wärmekontakt des Schüttguts mit den Wärmetauscherrohren 24b oder den Wärmetauscherplatten 24a führt. Entsprechende Verteilungs-Leitbleche oder Drahtgeflechte können auch im Schüttgut-Zuführabschnitt 15, im Schüttgut-Abführabschnitt 16, im Verbindungs-Sammelraum 17 oder im Schüttgut-Vergleichmäßigungsabschnitt 22 angeordnet sein.
15 zeigt eine weitere Variante der Wärmetauschervorrichtungen 8 und 9. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 14 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 9 bis 12 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Bei der Ausführung nach 15 stehen einerseits der Schüttgut-Zuführabschnitt 15 der Wärmetauschervorrichtung 8 und andererseits der Verbindungs-Sammelraum 17 mit der Fördergas-Zuführeinrichtung 4 über eine zusätzliche Fördergas-Zuleitung 43, 44 in Fluidverbindung. Die Zuleitungen 43, 44 münden von oben her in den Schüttgut-Zuführabschnitt 15 einerseits und in den Verbindungs-Sammelraum 17 andererseits ein. Bei der Beaufschlagung des Schüttgut-Zuführabschnitts 15 bzw. des Verbindungs-Sammelraums 17 mit Fördergas über die Fördergas-Zuleitungen 43, 44 erfolgt eine zusätzliche zirkulationsunterstützende oder den Wärmeübergang unterstützende Förderung des Schüttguts. Alternativ kann über entsprechend den Leitungen 43, 44 angebrachte Leitungen auch eine Abführung von Fördergas aus dem Schüttgut-Zuführabschnitt 15 oder aus dem Verbindungs-Sammelraum 17 erfolgen. Eine zu- oder abgeführte Fördergasmenge kann über nicht dargestellte Regelarmaturen oder Blenden vorgegeben werden. Entsprechende Zuleitungen 43, 44 können auch mit dem Schüttgut-Abführabschnitt 16 der Wärmetauschervorrichtung 9 oder mit dem Schüttgut-Vergleichmäßigungsabschnitt 22 in Fluidverbindung stehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 2815825 A1 [0002]
JP 09-104020 A [0002]
US 2550722 [0002]
DE 102004041375 A [0002, 0047]

Claims

Wärmetauschersystem (1) für Schüttgut – mit einer pneumatischen Fördervorrichtung (2) für das Schüttgut mit einer Zuführeinrichtung (3) für das Schüttgut und mit einer Zuführeinrichtung (4) für ein Fördergas, – mit mindestens zwei der Schüttgut-Zuführeinrichtung (3) nachgeordneten Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen (8, 9), die jeweils aufweisen: – einen Wärmetauscherabschnitt (10) mit einer in den Wärmetauscherabschnitt (10) einmündenden Fluid-Zuführung (11) und einer aus dem Wärmetauscherabschnitt (10) ausmündenden Fluid-Abführung (12) für ein Wärmeträger-Fluid, – einen Schüttgut-Zuführabschnitt (15), – einen Schüttgut-Abführabschnitt (16), – wobei die Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen (8, 9) sequentiell in einem Schüttgut-Förderweg hintereinander angeordnet sind, – wobei die pneumatische Fördervorrichtung (2) und mindestens eine der Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen (8, 9) so ausgeführt sind, dass bei der pneumatischen Förderung das Schüttgut netto in Strömungsrichtung des Fördergases durch den Wärmetauscherabschnitt (10) der Wärmetauschervorrichtung (8, 9) gefördert wird, wobei ein Schüttgut-Förderstrom (BF) in Strömungsrichtung des Fördergases absolut größer ist als ein Schüttgut-Strom (BG) entgegen der Strömungsrichtung des Fördergases.
Wärmetauschersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die pneumatische Fördervorrichtung (2) und mindestens eine der Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen (8, 9) so ausgeführt sind, dass im Betrieb die Schüttgut-Temperatur T1 im Bereich einer Förderleitung (7) vor dem Schüttgut-Zuführabschnitt (15) von einer Schüttgut-Temperatur T2 im Übergangsbereich zwischen dem Schüttgut-Zuführabschnitt (15) und dem Wärmetauscherabschnitt (10) um einen Temperaturunterschied ΔT abweicht, wobei für das Verhältnis aus der Temperaturdifferenz ΔT und der Schüttgut-Temperatur T1 im Bereich einer Förderleitung (7) vor dem Schüttgut-Zuführabschnitt (15) gilt: ΔT /T1 ≥ 0,01.
Wärmetauschersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die pneumatische Fördervorrichtung (2) und mindestens eine der Schüttgut-Wärmetauschervorrichtungen (8, 9) so ausgeführt sind, dass im Betrieb die Schüttgut-Temperatur (T1) im Bereich einer Förderleitung (7) vor dem Schüttgut-Zuführabschnitt (15) von einer Schüttgut-Temperatur (T2) im Übergangsbereich zwischen dem Schüttgut-Zuführabschnitt (15) und dem Wärmetauscherabschnitt (10) um einen Temperaturunterschied (ΔT) abweicht, wobei die Temperaturdifferenz (ΔT) zwischen diesen beiden Schüttgut-Temperaturen (T1, T2) mindestens 1K beträgt.
Wärmetauschersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schüttgut-Gegenstrom (BG) entgegen der Strömungsrichtung des Fördergases absolut größer ist als ein Zehntel des Schüttgut-Stromes (BF) in Strömungsrichtung des Fördergases.
Wärmetauschersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Wärmetauschervorrichtungen (8, 9) einen Rohrbündel-Wärmetauscherabschnitt (10) mit einer Mehrzahl von Wärmetauscherrohren (24b) mit Schüttgut-Eintrittsöffnungen (25) und Schüttgut-Austrittsöffnungen (26) aufweist, wobei das Wärmeträger-Fluid im Strömungsweg von der Fluid-Zuführung (11) hin zur Fluid-Abführung (12) um die Wärmetauscherrohre (24b) geführt ist.
Wärmetauschersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Wärmetauscherabschnitt (10) mindestens ein Verteilungs-Leitblech (40) für das Schüttgut angeordnet ist.
Wärmetauschersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Schüttgut-Abführabschnitt (16) und/oder im Schüttgut-Zuführabschnitt (15) mindestens ein Zirkulations-Leitblech (31) für das Schüttgut angeordnet ist.
Wärmetauschersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schüttgut-Abführabschnitt (16) und/oder der Schüttgut-Zuführabschnitt (15) eine zentrale Förderachse (23) aufweist, die exzentrisch zu einer zentralen Förderachse (24) des angrenzenden Wärmetauscherabschnitts (10) angeordnet ist.
Wärmetauschersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Schüttgut-Abführabschnitt (16) der in Förderrichtung stromaufwärts liegenden Wärmetauschervorrichtung (8) und dem Schüttgut-Zuführabschnitt (15) der in Förderrichtung folgenden, stromabwärts liegenden Wärmetauschervorrichtung (9) ein Schüttgut-Vergleichmäßigungsabschnitt (22) angeordnet ist.
Wärmetauschersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen Querschnitts-Verengungsabschnitt (35) im Förderweg zwischen aufeinander folgenden Wärmetauschervorrichtungen (8, 9).
Verfahren zum Betrieb eines Wärmetauschersystems (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit folgenden Schritten: – Zuführen von Schüttgut und Fördergas zu den Wärmetauschervorrichtungen (8, 9), – Zuführen von Wärmeträger-Fluid zu den Wärmetauscherabschnitten (10) der Wärmetauschervorrichtungen (8, 9), – pneumatisches Fördern des Schüttguts durch die Wärmetauschervorrichtungen (8, 9), – Zirkulieren des Schüttguts in mindestens einer der Wärmetauschervorrichtungen (8, 9) derart, dass bei der pneumatischen Förderung das Schüttgut netto in Strömungsrichtung des Fördergases durch den Wärmetauscherabschnitt (10) der Wärmetauschervorrichtung (8, 9) gefördert wird, wobei ein Schüttgut-Strom (BF) in Strömungsrichtung des Fördergases größer ist als ein Schüttgut-Strom (BG) entgegen der Strömungsrichtung des Fördergases.
Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein Durchfördern des Schüttguts in der in Förderrichtung des Wärmetauschersystems (1) letzten Wärmetauschervorrichtung (9) derart, dass bei der pneumatischen Förderung das Schüttgut ausschließlich in Strömungsrichtung des Fördergases durch den Wärmetauscherabschnitt (10) der letzten Wärmetauschervorrichtung (9) gefördert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein Zirkulieren des Schüttguts in allen Wärmetauschervorrichtungen (8, 9).
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schüttgut und das Fördergas mit einer Beladung μ von bis zu 100 gefördert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördergas mit einer Leerraumgeschwindigkeit v bis 50 m/s zugeführt wird.