DE102014103099A1 - heat exchangers - Google Patents

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Robert Benoufa
Matthias Rädle
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Abstract

Es wird ein Wärmetauscher zum Übertragen von Wärmeenergie vorgestellt. Der Wärmetauscher umfasst eine Primärseite zum Übertragen von Wärmeenergie zwischen einem den Wärmetauscher durchströmenden Fluid und einer Oberfläche des Wärmetauschers, eine primärseitige Wärmeübertragungskammer mit einer Einlassöffnung, durch die das Fluid in die Wärmeübertragungskammer des Wärmetauschers einströmen kann sowie mit einer Auslassöffnung, durch die das Fluid die Wärmeübertragungskammer verlassen kann, primärseitige Wärmeübertragungsmittel, die den Wärmeübertrag zwischen dem Fluid und der Oberfläche des Wärmetauschers bewirken, wobei im Betrieb des Wärmetauschers primärseitig die Wärmeenergie zwischen dem Fluid und den Wärmeübertragungsmitteln austauschbar ist und wobei die Wärmeübertragungsmittel beweglich sind dergestalt, dass sie sich im Betrieb des Wärmetauschers in der Wärmeübertragungskammer bewegen und die Wärmeenergie in der Wärmeübertragungskammer mit dem Fluid austauschen.A heat exchanger for transferring heat energy is presented. The heat exchanger includes a primary side for transferring heat energy between a fluid passing through the heat exchanger and a surface of the heat exchanger, a primary side heat transfer chamber having an inlet opening through which the fluid can flow into the heat transfer chamber of the heat exchanger and an outlet port through which the fluid passes the heat transfer chamber can leave, primary side heat transfer means, which cause the heat transfer between the fluid and the surface of the heat exchanger, wherein in the operation of the heat exchanger primary side, the heat energy between the fluid and the heat transfer means is exchangeable and wherein the heat transfer means are movable such that they are in operation of the heat exchanger move in the heat transfer chamber and exchange the heat energy in the heat transfer chamber with the fluid.

Description

Gebiet der Erfindung Field of the invention

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher sowie ein Verfahren zum Entziehen bzw. Rückgewinnen von Wärme aus einem Fluid. The invention relates to a heat exchanger and to a method for removing or recovering heat from a fluid.

Hintergrund der Erfindung Background of the invention

Bei der Nutzung von Abwärme, wie sie beispielsweise in Abgasen enthalten ist, ist die Ausbeute an Wärmeenergie bislang nur gering. Typischerweise wird ein Wärmeübertrag der Abwärme von dem Fluid auf eine Metallfläche angestrebt, wofür Wärmetauscher eingesetzt werden. Hierbei strömt das Fluid entlang der Metallfläche und überträgt in der Grenzschicht geringe Teile der Wärmeenergie an die Metallfläche. Ein einfaches, bekanntes Beispiel hierfür sind Plattenwärmetauscher. When using waste heat, such as contained in exhaust gases, the yield of heat energy is so far only low. Typically, a heat transfer of the waste heat from the fluid is aimed at a metal surface, for which heat exchangers are used. In this case, the fluid flows along the metal surface and transfers small amounts of heat energy to the metal surface in the boundary layer. A simple, well-known example of this are plate heat exchangers.

Solchen Wärmetauschern ist nachteilig, dass eine große Metallfläche zur Verfügung gestellt werden muss, um eine nennenswerte Ausbeute an der Abwärme zu erreichen. Dies bedingt bei industriellen Anlagen Wärmetauscheranlagen in einer Größe von mehreren Kubikmetern, wodurch die Anlagen teuer und aufwändig zu warten sind. Such heat exchangers have the disadvantage that a large metal surface must be made available in order to achieve a significant yield of the waste heat. This requires in industrial plants heat exchanger systems in a size of several cubic meters, making the equipment expensive and expensive to maintain.

Zu einem hohen Maß entscheidet hierbei die Größe der Kontaktfläche des Wärmetauschers mit dem Fluid über die Ausbeute an Wärmemenge, die dem Fluid entzogen werden kann. Bislang wird daher versucht, durch eine Vergrößerung der metallischen Oberfläche den Wärmeübergang zu verbessern. Um die Ausbeute zu verbessern wurde beispielsweise erkannt, dass Rohrbündelwärmetauscher eine kompaktere Bauform erlauben, da sie eine größere Oberfläche zur Verfügung stellen, gleichzeitig dabei die Gesamtbaugröße verringern. Jedoch ist den Rohrbündelwärmetauschern nachteilig, dass diese hochgradig integriert aufgebaut sind und hohe Produktionskosten aufweisen. Obzwar sie kompakter aufgebaut sind als einfache Plattenwärmetauscher lösen allerdings auch Rohrbündelwärmetauscher nicht das Problem, dass für eine zufriedenstellende Wärmeausbeute große Metallflächen bereitzustellen sind, die industriell schon wegen der hohen Kosten und der großen Baugrößen nicht realisiert werden können. To a large extent decides the size of the contact surface of the heat exchanger with the fluid on the yield of heat that can be withdrawn from the fluid. So far, therefore, an attempt is made to improve the heat transfer by increasing the metallic surface. For example, to improve yield, tube bundle heat exchangers have been found to allow a more compact design as they provide a larger surface area while reducing overall size. However, the tube bundle heat exchangers are disadvantageous in that they are highly integrated and have high production costs. However, although they have a more compact design than simple plate heat exchangers, tube bundle heat exchangers do not solve the problem that large metal surfaces must be provided for a satisfactory heat yield, which can not be realized industrially because of the high costs and large sizes.

Ganz allgemein erreichen herkömmliche Wärmetauscher einen Wärmeübertrag von lediglich ungefähr 20 bis 50 Watt pro Quadratmeter und Kelvin [W/(m2K)]. Durch diesen geringen Wert wird typischerweise eine hohe Grädigkeit des Wärmetauschers, also die treibende Temperaturdifferenz, in Kauf genommen, woraus eine Einbuße an thermodynamischem Wirkungsgrad resultiert. Beispielsweise wird bei herkömmlichen Abgaswärmetauschern eine Grädigkeit von 50 bis 100 K in Kauf genommen. Generally, conventional heat exchangers achieve heat transfer of only about 20 to 50 watts per square meter and Kelvin [W / (m 2 K)]. By virtue of this low value, a high degree of volatility of the heat exchanger, ie the driving temperature difference, is typically accepted, resulting in a loss of thermodynamic efficiency. For example, in conventional exhaust gas heat exchangers, a weight of 50 to 100 K is accepted.

Beispielsweise bei Gegenstromwärmetauschern, bei welchen die Wärmeströme zwischen zwei Flüssigkeiten ausgetauscht werden ist zwar eine vergleichsweise gute Grädigkeit erreichbar, die in der Regel im Bereich von 3 bis 6 K eingestellt werden kann. Dies ist dagegen bei einem Wärmetauscher, der einen Wärmeübergang beispielsweise zwischen einem gasförmigen Fluid und einem Metall herstellen soll, nach derzeitigem Stand der Technik nicht realisierbar. For example, in countercurrent heat exchangers, in which the heat flows are exchanged between two liquids is indeed a comparatively good Grain achievable, which can be set in the rule in the range of 3 to 6 K. On the other hand, in the case of a heat exchanger which is intended to produce a heat transfer, for example, between a gaseous fluid and a metal, this is not feasible according to the current state of the art.

Ein weiteres Problem bei herkömmlichen Wärmetauscheranlagen besteht darin, dass die Anlagen in regelmäßigen Abständen gewartet, also insbesondere gereinigt, und in der Regel von einer Prüfinstitution geprüft werden müssen. Je größer und/oder "integrierter" die Wärmetauscheranlage dabei aufgebaut ist, desto höher fallen die entsprechenden laufenden Kosten dabei aus, so dass sich große Wärmetauscheranlagen ggf. innerhalb ihrer Lebensdauer gar nicht mehr amortisieren können. Another problem with conventional heat exchanger systems is that the systems must be maintained at regular intervals, so in particular cleaned, and usually must be checked by a testing institution. The larger and / or "integrated" the heat exchanger system is constructed, the higher the corresponding running costs fall out, so that large heat exchanger systems can possibly no longer pay for themselves within their service life.

Allgemeine Beschreibung der Erfindung General description of the invention

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmetauscher bereit zu stellen, welcher besonders kompakt aufgebaut ist. It is therefore an object of the present invention to provide a heat exchanger which is particularly compact.

Zugleich ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Wärmetauscher die Ausbeute an zu übertragender Wärmeenergie zu erhöhen. At the same time, it is an object of the present invention to increase the yield of thermal energy to be transferred in a heat exchanger.

Weitere Aufgaben ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bzw. den besonderen Vorteilen, die mit bestimmten Ausführungsformen erzielt werden. Other objects will become apparent from the following description and the specific advantages achieved with certain embodiments.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. The object is solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, über ein disperses Transportmedium den Wärmeübergang von einem Fluid auf eine Oberfläche des Wärmetauschers zu realisieren oder zumindest deutlich zu verbessern. Bevorzugt richtet sich die Idee dabei darauf, Abgaswärme z.B. aus Blockheizkraftwerken oder anderen Energie erzeugenden Anlagen auf ein Sekundärfluid, welches vom Abgas über eine feste Wandung getrennt ist, zu übertragen. Das Sekundärfluid wiederum soll hierbei die zuvor im Abgas bzw. im Fluid enthaltene Wärmeenergie abtransportieren. Die zugeführte Wärmeenergie kann auch zum Phasenwechsel des Sekundärfluids führen, z.B. zur Verdampfung oder Kondensation. The invention is based on the idea to realize or at least significantly improve the heat transfer from a fluid to a surface of the heat exchanger via a disperse transport medium. Preferably, the idea is directed to exhaust heat, e.g. from cogeneration plants or other energy-generating plants to a secondary fluid, which is separated from the exhaust gas via a solid wall to transfer. In turn, the secondary fluid is intended to carry off the heat energy previously contained in the exhaust gas or in the fluid. The supplied heat energy can also lead to the phase change of the secondary fluid, e.g. for evaporation or condensation.

Der erfindungsgemäße Wärmetauscher zum Übertragen von Wärmeenergie, umfasst daher eine Primärseite zum Übertragen von Wärmeenergie zwischen einem den Wärmetauscher durchströmenden Fluid und einer Oberfläche des Wärmetauschers, eine primärseitige Wärmeübertragungskammer mit einer Einlassöffnung, durch die das Fluid in die Wärmeübertragungskammer des Wärmetauschers einströmen kann sowie mit einer Auslassöffnung, durch die das Fluid die Wärmeübertragungskammer verlassen kann. Ferner umfasst der erfindungsgemäße Wärmetauscher primärseitige Wärmeübertragungsmittel, die den Wärmeübertrag zwischen dem Fluid und der Oberfläche des Wärmetauschers bewirken. Im Betrieb des Wärmetauschers ist die Wärmeenergie zwischen dem Fluid und den Wärmeübertragungsmitteln austauschbar und die Wärmeübertragungsmittel sind beweglich dergestalt, dass sie sich im Betrieb des Wärmetauschers in der Wärmeübertragungskammer bewegen und die Wärmeenergie in der Übertragungskammer mit dem Fluid austauschen. The heat exchanger according to the invention for transferring heat energy, therefore, comprises a primary side for transferring heat energy between a fluid flowing through the heat exchanger and a surface of the heat exchanger, a primary side heat transfer chamber having an inlet opening through which the fluid can flow into the heat transfer chamber of the heat exchanger and with an outlet opening through which the fluid can leave the heat transfer chamber. Furthermore, the heat exchanger according to the invention comprises primary-side heat transfer means, which cause the heat transfer between the fluid and the surface of the heat exchanger. In operation of the heat exchanger, the heat energy is exchangeable between the fluid and the heat transfer means, and the heat transfer means are movable to move in the heat transfer chamber during operation of the heat exchanger and exchange the heat energy in the transfer chamber with the fluid.

In der Wärmeübertragungskammer kann Wärmeenergie zwischen dem Fluid und den Wärmeübertragungsmitteln ausgetauscht werden, wenn sowohl das Fluid als auch die beweglichen Wärmeübertragungsmittel in der Wärmeübertragungskammer sind und die Wärmeübertragungsmittel von dem Fluid umströmt werden. Bei dem Fluid handelt es sich bevorzugt um ein gasförmiges Fluid. In the heat transfer chamber, heat energy can be exchanged between the fluid and the heat transfer means when both the fluid and the movable heat transfer means are in the heat transfer chamber and the fluid is flowed around the heat transfer means. The fluid is preferably a gaseous fluid.

Die Wärmeübertragungsmittel sind dabei in der Wärmeübertragungskammer beweglich ausgeführt. The heat transfer means are designed to be movable in the heat transfer chamber.

Mit anderen Worten wird in der Übertragungskammer Wärmeenergie von den beweglichen Wärmeübertragungsmitteln aus dem Fluid aufgenommen, falls die beweglichen Wärmeübertragungsmittel kälter als das Fluid sind und/oder es wird Wärmeenergie von den beweglichen Wärmeübertragungsmitteln an das Fluid abgegeben, falls die beweglichen Wärmeübertragungsmittel wärmer als das Fluid sind. In other words, in the transfer chamber, heat energy is taken up from the fluid by the movable heat transfer means if the movable heat transfer means is colder than the fluid and / or heat energy is released from the movable heat transfer means to the fluid if the movable heat transfer means is warmer than the fluid ,

Die beweglichen Wärmeübertragungsmittel umfassen insbesondere ein disperses Wärmetransportmedium zum Übertragen von Wärme zwischen dem Fluid und den Wärmeübertragungsmitteln sowie zum Übertragen von Wärmeenergie zwischen den beweglichen Wärmeübertragungsmitteln und der Oberfläche des Wärmetauschers. Mit anderen Worten findet insbesondere eine Weitergabe der Wärmeenergie zwischen dem Fluid und der Oberfläche des Wärmetauschers statt, wobei die beweglichen Wärmeübertragungsmittel die Stufe eines „Vermittlers“ oder „Übertragers“ der Wärmeenergie einnehmen. In particular, the movable heat transfer means comprise a particulate heat transfer medium for transferring heat between the fluid and the heat transfer means and for transferring heat energy between the movable heat transfer means and the surface of the heat exchanger. In other words, in particular, there is a transfer of the heat energy between the fluid and the surface of the heat exchanger, wherein the movable heat transfer means occupy the stage of a "mediator" or "Übertragers" of the heat energy.

Beispielsweise umfasst das disperse Wärmetransportmedium partikuläre Feststoffe, insbesondere Stahlkugeln, Stahlwalzen, Hohlkugeln, Sandkörner oder ein anderes Granulat oder Schüttgut. Je nach Ausführungsform kann dabei die Größe des Feststoffes bzw. die Partikelgröße eingestellt werden. For example, the disperse heat transport medium comprises particulate solids, in particular steel balls, steel rollers, hollow spheres, grains of sand or other granules or bulk material. Depending on the embodiment, the size of the solid or the particle size can be adjusted.

Um das zugrundeliegende Prinzip noch einmal mit anderen Worten zu beschreiben: der primärseitige Austausch der Wärmeenergie zwischen Fluid und Oberfläche des Wärmetauschers wird mittels der beweglichen Wärmeübertragungsmittel durchgeführt, die als "Vermittler" oder "Übertrager" der Wärmeenergie eingesetzt werden. Die beweglichen Wärmeübertragungsmittel, beispielsweise in Form von Stahlkugeln, bewegen sich im Betrieb des Wärmetauschers durch die Übertragungskammer des Wärmetauschers und werden von dem Fluid umströmt, so dass ein Wärmeaustausch zwischen dem Fluid und den beweglichen Wärmeübertragungsmitteln stattfindet. Ist das Fluid beispielsweise heißer als die beweglichen Wärmeübertragungsmittel, so wird Wärmeenergie an diese abgegeben, die beweglichen Wärmeübertragungsmittel heizen sich auf, das Fluid kühlt sich ab (oder umgekehrt). To describe the underlying principle again in other words: the primary-side exchange of heat energy between the fluid and the surface of the heat exchanger is carried out by means of the mobile heat transfer means, which are used as a "mediator" or "transformer" of the heat energy. The movable heat transfer means, for example in the form of steel balls, move in the operation of the heat exchanger through the transfer chamber of the heat exchanger and are flowed around by the fluid, so that a heat exchange between the fluid and the movable heat transfer means takes place. For example, if the fluid is hotter than the mobile heat transfer means, heat energy is released therefrom, the mobile heat transfer means heat up, and the fluid cools (or vice versa).

Die beweglichen Wärmeübertragungsmittel übertragen nachfolgend die in ihnen gespeicherte Wärmeenergie auf eine Feststoffoberfläche, also auf die Oberfläche des Wärmetauschers, oder nehmen von dieser Wärmeenergie auf, um diese an das Fluid abzugeben. The movable heat transfer means subsequently transfer the heat energy stored in them to a solid surface, that is to the surface of the heat exchanger, or absorb from this heat energy to deliver it to the fluid.

Die Übertragung der Wärmeenergie an die Oberfläche des Wärmetauschers kann örtlich getrennt erfolgen, wenn dies für die Auslegung der Apparatur günstig erscheint. So können die in der Wärmeübertragungskammer aufgeheizten Wärmeübertragungsmittel entweder im unteren Teil der Kammer in einen Rohr- oder anderen Behälterabschnitt hineinfallen, in dem die z.B. als Platten ausgeführten Wärmetauscher sich befinden. Die Wärmeübertragungsmittel können dann über diese Platten rollen oder auch rutschen. Dabei können sich günstigerweise die Partikel aufstauen und damit eine längere Verweilzeit an der Plattenoberfläche haben. The transfer of heat energy to the surface of the heat exchanger can be carried out locally separated, if this appears favorable for the design of the apparatus. Thus, the heat transfer means heated in the heat transfer chamber can either fall into the lower part of the chamber into a tube or other container section in which the heat exchangers, eg designed as plates, are located. The heat transfer means can then roll over these plates or slip. Conveniently, the particles may accumulate and thus have a longer residence time on the plate surface.

Die bevorzugte Bauform ergibt sich u.a. auch über die mechanischen Eigenschaften der Wärmeübertragungsmittel wie Rollwiderstand oder Neigung zum Stehenbleiben. The preferred design is u.a. also on the mechanical properties of the heat transfer medium such as rolling resistance or tendency to stall.

Die Wärmeübertragungskammer selbst kann zum Zwecke der Reduzierung des Druckverlustes durch das durchströmende Fluid in seinem Querschnitt verändert – bevorzugt erweitert – sein. Auch die Form kann zur günstigen Verwendung von Bauelementen verändert sein. Als Ausführungsform sei eine rechteckige Bauweise genannt. The heat transfer chamber itself can for the purpose of reducing the pressure loss by the fluid flowing through in its cross section changed - preferably extended - be. The shape can also be changed for the favorable use of components. As an embodiment, a rectangular construction is called.

Überraschenderweise konnte hierbei bei Versuchen im Rahmen der Erfindung festgestellt werden, dass der Wärmeübergang zwischen Fluid und der Oberfläche hierbei 500 Watt pro Quadratmeter und Kelvin [W/(m2K)] und sogar noch höhere Werte erreichen kann. Dies entspricht also ungefähr dem 10- bis 30-fachen herkömmlicher Wärmetauscher. Surprisingly, it could be found in experiments within the scope of the invention that the heat transfer between the fluid and the surface here can reach 500 watts per square meter and Kelvin [W / (m 2 K)] and even higher values. This corresponds to about 10 to 30 times the conventional heat exchanger.

Ein einfaches Rechenbeispiel verdeutlicht diese Zusammenhänge: Um 700 kW Abwärme aus einem Blockheizkraftwerk (BHKW) zu nutzen ist mit konventionellem Wärmetauschern eine Übertragungsfläche von etwa 100 m2 bei einer angenommenen Grädigkeit von 280 K notwendig, was zu einer Baugröße von mehreren Kubikmetern führt. Allein für den Bau eines solchen Wärmetauschers sind hohe Bau- und Investitionskosten sowie ein hoher Materialaufwand von Nöten. A simple calculation example illustrates these relationships: In order to use 700 kW of waste heat from a cogeneration plant with conventional heat exchangers, a transmission area of about 100 m 2 with an assumed weight of 280 K is necessary, which leads to a size of several cubic meters. Alone for the construction of such a heat exchanger high construction and investment costs and a high cost of materials are needed.

Mit einem Wärmeübergangskoeffizienten im Bereich von 500 W/(m2K) lässt sich, bei gleicher angenommener Grädigkeit und derselben Abwärmenutzung von 700 kW, die benötigte Oberfläche des Wärmetauschers um den genannten Faktor 10 bis 30 reduzieren, womit eine Baugröße mit 5 m2 Übertragungsfläche zu erreichen ist. Überdies kann aber auch die Grädigkeit verringert werden, wodurch der thermodynamische Wirkungsgrad des Gesamtprozesses erhöht werden kann. With a heat transfer coefficient in the range of 500 W / (m 2 K), the required surface area of the heat exchanger can be reduced by the mentioned factor of 10 to 30, assuming the same assumption and heat recovery of 700 kW, which means a size with 5 m 2 transmission surface can be reached. In addition, however, the graveness can be reduced, whereby the thermodynamic efficiency of the overall process can be increased.

Bevorzugt ist bei dem Wärmetauscher die Primärseite zum Einbringen der Wärmeenergie in den Wärmetauscher vorgesehen. Eine von der Primärseite getrennte Sekundärseite ist bevorzugt zum Abführen der Wärmenergie aus dem Wärmetauscher vorgesehen. Mit anderen Worten ist bevorzugt auf der Primärseite die Wärmeenergie in den Wärmetauscher mittels des Fluids einbringbar, auf der Sekundärseite ist die Wärmeenergie aus dem Wärmetauscher mittels des Sekundärfluids abführbar. The primary side for introducing the heat energy into the heat exchanger is preferably provided in the heat exchanger. A separate from the primary side secondary side is preferably provided for dissipating the heat energy from the heat exchanger. In other words, it is preferable on the primary side, the heat energy in the heat exchanger by means of the fluid can be introduced, on the secondary side, the heat energy from the heat exchanger by means of the secondary fluid can be discharged.

Der Wärmetauscher umfasst bevorzugt ein von dem Fluid getrenntes Sekundärfluid. Das Sekundärfluid kann durch eine undurchlässige Wand, beispielsweise eine Metallwand, besonders bevorzugt durch die Oberfläche des Wärmetauschers, von dem Fluid bzw. der Primärseite getrennt sein. The heat exchanger preferably comprises a secondary fluid separated from the fluid. The secondary fluid can be separated from the fluid or the primary side by an impermeable wall, for example a metal wall, particularly preferably by the surface of the heat exchanger.

In dem Falle, dass das Sekundärfluid durch die Oberfläche des Wärmetauschers von dem Fluid getrennt ist, kann der Wärmetauscher derart hergerichtet sein, dass das Sekundärfluid im Betrieb des Wärmetauschers entlang der Oberfläche des Wärmetauschers strömt, so dass die Wärmeenergie zwischen der Oberfläche des Wärmetauschers und dem Sekundärfluid direkt austauschbar ist. In the event that the secondary fluid is separated from the fluid by the surface of the heat exchanger, the heat exchanger may be configured so that the secondary fluid flows along the surface of the heat exchanger during operation of the heat exchanger, so that the heat energy between the surface of the heat exchanger and the Secondary fluid is directly interchangeable.

Die Wärmeübertragungskammer kann derart aufgebaut sein, dass die beweglichen Wärmeübertragungsmittel durch die Wärmeübertragungskammer bewegbar, insbesondere rollbar, sind. Mit anderen Worten können die Wärmeübertragungsmittel durch die Wärmeübertragungskammer rollen. Dies ist insbesondere antreibbar durch die Schwerkraft. The heat transfer chamber may be constructed such that the movable heat transfer means are movable, in particular rollable, through the heat transfer chamber. In other words, the heat transfer means can roll through the heat transfer chamber. This is particularly drivable by gravity.

Die Wärmeübertragungskammer ist bevorzugt so gestaltet, dass die beweglichen Übertragungsmittel bei der Bewegung durch die Wärmeübertragungskammer von dem Fluid umströmbar sind, so dass diese mit einem Großteil ihrer Oberfläche mit dem Fluid die Wärmeenergie austauschen. The heat transfer chamber is preferably designed such that the fluid can flow around the movable transfer means during the movement through the heat transfer chamber, so that they exchange the heat energy with the fluid with a large part of their surface area.

Die Wärmeübertragungskammer kann Verzögerungsstrecken aufweisen dergestalt, dass die beweglichen Wärmeübertragungsmittel entlang der Verzögerungsstrecken beweglich sind. Mit anderen Worten rollen die Wärmeübertragungsmittel insbesondere der Schwerkraft folgend entlang der Verzögerungsstrecken. Die beweglichen Wärmeübertragungsmittel können dann von dem Fluid eine größere Zeitspanne umströmbar sein, wodurch der Wärmeenergieaustausch der Wärmeübertragungsmittel mit dem Fluid intensiviert wird. The heat transfer chamber may have delay lines such that the movable heat transfer means are movable along the delay lines. In other words, the heat transfer means, in particular following gravity, roll along the delay lines. The movable heat transfer means may then be bypassed by the fluid for a greater period of time, whereby the heat energy exchange of the heat transfer medium is intensified with the fluid.

Die Verzögerungsstrecken lassen sich in einem einfachen Beispiel wie eine Kugelbahn für Kinder beschreiben, wobei die Kugeln Teile der Strecke rollen, teilweise kurze Strecken auch fallen, um dann wieder auf der nächsten schiefen Ebene oder Bahn zu rollen. Bezüglich Form, Neigung und/oder Länge können die Verzögerungsstrecken gerade so ausgeprägt sein, dass die beweglichen Wärmeübertragungsmittel einen intensivierten Wärmeaustausch mit dem Fluid durchführen. Beispielsweise kann die Neigung einer Verzögerungsstrecke, also deren Gefälle für die Wärmeübertragungsmittel, so gewählt sein, dass die Wärmeübertragungsmittel mit langsamer Geschwindigkeit auf der Verzögerungsstrecke entlang rollen, andererseits aber die Wärmeübertragungsmittel nicht auf der Verzögerungsstrecke stocken bzw. stehen bleiben. The delay lines can be described in a simple example as a ball track for children, the balls roll parts of the route, some short distances also fall, and then roll again on the next inclined plane or train. With regard to shape, inclination and / or length, the delay lines may be just so pronounced that the movable heat transfer means perform an intensified heat exchange with the fluid. For example, the inclination of a deceleration path, that is to say its gradient for the heat transfer means, can be selected such that the heat transfer means roll along the deceleration path at a slow speed, but the heat transfer means do not stagnate or remain stationary on the deceleration path.

Die Bewegung der beweglichen Wärmeübertragungsmittel kann aber auch im freien Fall, jedoch günstigerweise durch eine Anreihung von den Fall bremsenden Sieben erfolgen. In diesem Fall ist es bevorzugt, die Wärmeabfuhr getrennt zu gestalten. The movement of the movable heat transfer means can also be done in free fall, but conveniently by a series of braking the case sieves. In this case, it is preferable to make the heat dissipation separate.

Die beweglichen Wärmeübertragungsmittel umfassen bevorzugt ein disperses Wärmetransportmedium zur Weitergabe der Wärmeenergie zwischen dem Fluid und der Oberfläche des Wärmetauschers. Das disperse Wärmetransportmedium umfasst wiederum bevorzugt partikuläre Feststoffe, insbesondere Stahlkugeln, Stahlwalzen, Hohlkugeln, Sandkörner oder anderes Granulat. Bevorzugt handelt es sich bei den partikulären Feststoffen allgemein um ein Schüttgut, so dass es in die Wärmeübertragungskammer einfüllbar ist. The movable heat transfer means preferably comprise a particulate heat transfer medium for transferring the heat energy between the fluid and the surface of the heat exchanger. The disperse heat transport medium again preferably comprises particulate solids, in particular steel balls, steel rollers, hollow spheres, grains of sand or other granules. The particulate solids are generally a bulk material, so that it can be introduced into the heat transfer chamber.

Die Wärmeübertragungskammer weist bevorzugt einen Übertragungsmitteleingang auf, durch die die beweglichen Wärmeübertragungsmittel in die Wärmeübertragungskammer des Wärmetauschers einführbar, insbesondere einfüllbar, sind. Durch den Übertragungsmitteleingang können also Wärmeübertragungsmittel beispielsweise nachgefüllt oder erneuert werden. Es ist aber vermittels des Übertragungsmitteleingangs auch möglich, ein Wärmeübertragungsmittelkreislaufsystem zu realisieren, bei welchem die Wärmeübertragungsmittel die Wärmeübertragungskammer kontinuerlich durchlaufen, also der Wärmeübertragungskammer durch den Übertragungsmitteleingang hinzugefügt werden, dort den Wärmeaustausch durchführen und aus der Wärmeübertragungskammer austreten, um dann beispielsweise wieder neu eingesetzt zu werden. The heat transfer chamber preferably has a transmission means input, through which the movable heat transfer means in the heat transfer chamber of the heat exchanger insertable, in particular fillable, are. By means of the transmission medium input, therefore, heat transfer means can be refilled or renewed, for example. However, it is also possible by means of the transmission input means to realize a heat transfer medium circulation system in which the heat transfer medium through the heat transfer chamber continuously, so are added to the heat transfer chamber through the transfer agent input, perform the heat exchange there and exit from the heat transfer chamber, then to be used again, for example ,

Die Wärmeübertragungskammer kann ferner einen Übertragungsmittelausgang aufweist, durch die die beweglichen Wärmeübertragungsmittel die Wärmeübertragungskammer verlassen können. The heat transfer chamber may further include a transfer means output through which the movable heat transfer means may exit the heat transfer chamber.

An den Übertragungsmittelausgang kann ein Wärmeübertragungsmittelaufzug angeschlossen sein, der dazu hergerichtet ist, die Wärmeübertragungsmittel automatisch von dem Übertragungsmittelausgang zu dem Übertragungsmitteleingang zu befördern. Dies ist besonders dann bevorzugt und sinnvoll, wenn sich die Wärmeübertragungsmittel der Schwerkraft folgend durch die Wärmeübertragungskammer bewegen und am unteren Ende der Wärmeübertragungskammer über keine potentielle Energiereserve mehr verfügen. Der Wärmeübertragungsmittelaufzug liefert diese potentielle Energiereserve, indem er die Wärmeübertragungsmittel zu einer höheren Position an der Wärmeübertragungskammer anhebt, so dass dort die Wärmeübertragungsmittel wieder in die Wärmeübertragungskammer gefüllt werden können und erneut den Wärmeübertragungsmittelkreislauf durchlaufen können. A heat transfer fluid lift adapted to automatically convey the heat transfer means from the transfer means output to the transfer agent input may be connected to the transfer means output. This is particularly preferred and useful if the heat transfer means move by gravity through the heat transfer chamber and have no potential energy reserve at the lower end of the heat transfer chamber. The heat transfer fluid elevator provides this potential energy reserve by raising the heat transfer means to a higher position on the heat transfer chamber so that the heat transfer means can be re-filled into the heat transfer chamber and re-run through the heat transfer medium circuit.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Oberfläche des Wärmetauschers entfernt von der Wärmeübertragungskammer angeordnet, so dass die beweglichen Wärmeübertragungsmittel die Wärmeenergie aus der Wärmeübertragungskammer heraus zu der Oberfläche oder von der Oberfläche in die Wärmeübertragungskammer hinein transportieren. In one embodiment of the invention, the surface of the heat exchanger is disposed away from the heat transfer chamber so that the movable heat transfer means transports the heat energy out of the heat transfer chamber to the surface or from the surface into the heat transfer chamber.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Oberfläche des Wärmetauschers Teil der Wärmeübertragungskammer und derart angeordnet, dass die beweglichen Wärmeübertragungsmittel sich auf der Oberfläche bewegen und durch Kontaktflächenwärmeübergang den Wärmeübertrag mit der Oberfläche bewirken. Mit anderen Worten bewegen sich in dieser Ausführungsform die Wärmeübertragungsmittel auf der Oberfläche, werden von dem Fluid umströmt und vermitteln den Wärmeaustausch zwischen Fluid und Oberfläche. In a further embodiment, the surface of the heat exchanger is part of the heat transfer chamber and arranged such that the movable heat transfer means move on the surface and cause the heat transfer with the surface by contact surface heat transfer. In other words, in this embodiment, the heat transfer means move on the surface, are flowed around by the fluid and mediate the heat exchange between the fluid and the surface.

Erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zum Austauschen von Wärmeenergie in einer Wärmeübertragungskammer eines Wärmetauschers vorgestellt. Zunächst werden hierbei bewegliche Wärmeübertragungsmittel in der Wärmeübertragungskammer bereitgestellt. Beispielsweise können diese durch den Wärmeübertragungsmittelaufzug gefördert und von oben durch den Übertragungsmitteleingang in die Wärmeübertragungskammer eingeführt werden. Ein Fluid wird in die Wärmeübertragungskammer eingeströmt, wobei das Fluid die beweglichen Wärmeübertragungsmittel in der Wärmeübertragungskammer umströmt. Wärmeenergie wird zwischen dem Fluid und den beweglichen Wärmeübertragungsmitteln übertragen, während die beweglichen Wärmeübertragungsmittel von dem Fluid umströmt werden. Schließlich folgt das Ausströmenlassen des Fluids aus der Wärmeübertragungskammer, so dass neues, „unverbrauchtes“ Fluid in die Wärmeübertragungskammer einströmen kann. Die Wärmeenergie wird anschließend zwischen den beweglichen Wärmeübertragungsmitteln und einer Oberfläche des Wärmetauschers übertragen. According to the invention, a method for exchanging heat energy in a heat transfer chamber of a heat exchanger is also presented. First, movable heat transfer means are provided in the heat transfer chamber. For example, these may be conveyed through the heat transfer medium elevator and introduced from above through the transfer agent input into the heat transfer chamber. A fluid is flowed into the heat transfer chamber, the Fluid flows around the movable heat transfer medium in the heat transfer chamber. Heat energy is transferred between the fluid and the movable heat transfer means while the fluid flows around the movable heat transfer means. Finally, the outflow of fluid from the heat transfer chamber follows, so that new, "unconsumed" fluid can flow into the heat transfer chamber. The heat energy is then transferred between the movable heat transfer means and a surface of the heat exchanger.

Ferner kann ein Sekundärfluid außerhalb der Wärmeübertragungskammer an der Oberfläche des Wärmetauschers bereitgestellt werden. Beispielsweise ist das Fluid auf der Primärseite des Wärmetauschers, das Sekundärfluid auf der Sekundärseite des Wärmetauschers. Die Wärmeenergie kann dann zwischen der Oberfläche des Wärmetauschers und dem Sekundärfluid übertragen werden, so dass diese mit dem Sekundärfluid den Wärmetauscher verlassen kann. Further, a secondary fluid may be provided outside the heat transfer chamber at the surface of the heat exchanger. For example, the fluid on the primary side of the heat exchanger, the secondary fluid on the secondary side of the heat exchanger. The heat energy can then be transferred between the surface of the heat exchanger and the secondary fluid so that it can leave the heat exchanger with the secondary fluid.

Darüber hinaus können die beweglichen Wärmeübertragungsmittel aus der Wärmeübertragungskammer ausgelassen werden und zu der Oberfläche des Wärmetauschers zum Übertragen der Wärmeenergie zwischen den beweglichen Wärmeübertragungsmitteln und der Oberfläche des Wärmetauschers transportiert werden. Anschließend können die beweglichen Wärmeübertragungsmittel zu der Wärmeübertragungskammer rücktransportiert werden und in die Wärmeübertragungskammer eingelassen werden. In addition, the movable heat transfer means may be discharged from the heat transfer chamber and transported to the surface of the heat exchanger for transferring the heat energy between the movable heat transfer means and the surface of the heat exchanger. Subsequently, the movable heat transfer means can be transported back to the heat transfer chamber and let into the heat transfer chamber.

Ein Abgaswärmetauscher zum Entziehen von Wärmeenergie aus einem den Wärmetauscher durchströmenden Abgas wird ebenfalls vorgestellt. Er umfasst eine Wärmeübertragungskammer mit einer Einlassöffnung, durch die das Abgas in die Wärmeübertragungskammer des Wärmetauschers einströmen kann, mit einer Auslassöffnung, durch die das Abgas die Wärmeübertragungskammer verlassen kann sowie mit einer Oberfläche des Wärmetauschers. Bewegliche Wärmeübertragungsmittel, die dem Abgas Wärmeenergie entziehen können, indem die beweglichen Wärmeübertragungsmittel in der Wärmeübertragungskammer von dem Abgas umströmt werden, sind ebenfalls umfasst. An exhaust gas heat exchanger for extracting heat energy from an exhaust gas flowing through the heat exchanger is also presented. It comprises a heat transfer chamber with an inlet opening through which the exhaust gas can flow into the heat transfer chamber of the heat exchanger, with an outlet opening through which the exhaust gas can leave the heat transfer chamber and with a surface of the heat exchanger. Movable heat transfer means, which can extract heat energy from the exhaust gas by flowing around the movable heat transfer means in the heat transfer chamber, are also included.

Die Wärmeübertragungskammer weist hierbei Verzögerungsstrecken auf, wobei die beweglichen Wärmeübertragungsmittel entlang der Verzögerungsstrecken beweglich sind, also insbesondere an den Verzögerungsstrecken herunterrollen. Die beweglichen Wärmeübertragungsmittel werden dabei im Betrieb des Abgaswärmetauschers von dem Abgas umströmt und bewegen sich im Betrieb des Abgaswärmetauschers mit Kontakt zu der Oberfläche des Wärmetauschers, wodurch die Wärmeenergie an die Oberfläche durch Kontaktflächenwärmeübergang übertragen wird. The heat transfer chamber in this case has delay lines, wherein the movable heat transfer means along the delay lines are movable, so roll down in particular at the delay lines. In the operation of the exhaust gas heat exchanger, the movable heat transfer medium is flowed around by the exhaust gas and move during operation of the exhaust gas heat exchanger with contact to the surface of the heat exchanger, whereby the heat energy is transferred to the surface by contact surface heat transfer.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert, wobei gleiche und ähnliche Elemente teilweise mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können. In the following the invention will be explained in more detail by means of embodiments and with reference to the figures, wherein the same and similar elements are partially provided with the same reference numerals and the features of the various embodiments can be combined.

Kurzbeschreibung der Figuren Brief description of the figures

Es zeigen: Show it:

1 eine Schnittansicht eines einfachen Prinzipmodells eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit rollenden Wärmeübertragungsmitteln, 1 a sectional view of a simple basic model of a heat exchanger according to the invention with rolling heat transfer means,

2 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit sekundärseitigen Wärmetauscherrohren, 2 a sectional view of another embodiment of a heat exchanger according to the invention with secondary side heat exchanger tubes,

3 eine Schnitansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit einem Kugelsumpf, 3 a sectional view of another embodiment of the heat exchanger according to the invention with a ball sump,

4 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit mehreren Strömungsbrechern, 4 a sectional view of another embodiment of the heat exchanger according to the invention with a plurality of flow breakers,

5 eine Schnittansicht noch einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit außerhalb der Wärmeübertragungskammer liegenden Oberflächen. 5 a sectional view of yet another embodiment of the heat exchanger according to the invention with lying outside the heat transfer chamber surfaces.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung Detailed description of the invention

Mit 1 soll das Wirkprinzip der Erfindung noch einmal genau erläutert werden. In 1 ist eine Wärmeübertragungskammer 10 dargestellt, die einer Primärseite 20 des Wärmetauschers 2 zugeordnet ist. In der Wärmeübertragungskammer 10 können das Fluid 22 (dargestellt durch Pfeile) sowie die Wärmeübertragungsmittel 30 aufeinandertreffen und Wärmeenergie miteinander austauschen. Die Wärmeübertragungskammer 10 weist eine Einlassöffnung 12 auf, durch die das Fluid 22 in die Wärmeübertragungskammer 10 einströmen kann, sowie eine Auslassöffnung 14, durch die das Fluid 22 aus der Wärmeübertragungskammer 10 wieder ausströmen kann. Innerhalb der Wärmeübertragungskammer 10 wird das Fluid 22 derart geleitet, dass es die Wärmeübertragungsmittel 30 umströmt. With 1 should the operating principle of the invention will be explained again exactly. In 1 is a heat transfer chamber 10 represented, which is a primary page 20 of the heat exchanger 2 assigned. In the heat transfer chamber 10 can the fluid 22 (represented by arrows) and the heat transfer means 30 meet each other and exchange heat energy. The heat transfer chamber 10 has an inlet opening 12 on, through which the fluid 22 in the heat transfer chamber 10 can flow in, as well as an outlet opening 14 through which the fluid 22 from the heat transfer chamber 10 can escape again. Inside the heat transfer chamber 10 becomes the fluid 22 directed so that it is the heat transfer medium 30 flows around.

In der Ausführungsform der 1 sind Thermobleche 40a als Oberfläche 40 des Wärmetauschers 2 vorgesehen. Die Oberfläche 40 des Wärmetauschers 2 ist in dieser Ausführungsform daher innerhalb der Wärmeübertragungskammer 10 angeordnet. Ferner ist die Oberfläche 40 des Wärmetauschers 2 in dieser Ausführungsform auf mehrere Thermobleche 40a aufgeteilt, wobei alle Thermobleche 40a zusammen die Oberfläche 40 des Wärmetauschers 2 bilden. Beispielsweise kann die Wärmemenge, die dem Fluid 22 durch die Wärmeübertragungsmittel 30 entzogen wurde und an die Thermobleche 40a abgegeben wurde (oder umgekehrt), entlang der Thermobleche 40a schnell und in großer Menge weitergeleitet werden. Die Thermobleche 40a weisen hierfür ein Material mit guten Wärmeleitungseigenschaften auf, wie beispielsweise Metalle. Diesem Vorgang nachgeschaltet wird die Wärmemenge mit einer Sekundärseite 50 und insbesondere mit einem Sekundärfluid 52 ausgetauscht, also insbesondere an das Sekundärfluid 52 abgegeben. Sekundärseitig kann die Wärme beispielsweise auch mittels einer direkten Verdampfung abgeführt werden, es können auch alternative Sekundärfluide 52 wie Salzschmelzen oder ionische Flüssigkeiten eingesetzt werden. In the embodiment of the 1 are thermal sheets 40a as a surface 40 of the heat exchanger 2 intended. The surface 40 of the heat exchanger 2 is therefore within the heat transfer chamber in this embodiment 10 arranged. Further, the surface is 40 of the heat exchanger 2 in this embodiment on several thermal sheets 40a split, with all thermo sheets 40a together the surface 40 of the heat exchanger 2 form. For example, the amount of heat that the fluid 22 through the heat transfer medium 30 was removed and to the thermal sheets 40a was discharged (or vice versa), along the thermal sheets 40a be forwarded quickly and in large quantities. The thermal sheets 40a For this purpose, have a material with good thermal conductivity properties, such as metals. This process is followed by the amount of heat with a secondary side 50 and in particular with a secondary fluid 52 exchanged, ie in particular to the secondary fluid 52 issued. On the secondary side, the heat can be removed, for example, by means of direct evaporation, it can also be alternative secondary fluids 52 such as molten salts or ionic liquids are used.

Die Oberfläche 40 des Wärmetauschers 2 ist in dem Beispiel der 1 also Teil der Wärmeübertragungskammer 10, wobei die Thermobleche 40a nicht nur die Wärmemenge abführen bzw. zuführen, also den Wärmemengentransport zwischen Primärseite 20 und Sekundärseite 50 des Wärmetauschers 2 vollziehen, sondern die Thermobleche 40a sind an ihrer jeweiligen Oberseite auch als Verzögerungsstrecke 42 für die Wärmetransportmittel 30 ausgeführt. Die Thermobleche 40a weisen in der Ausführungsform eine Thermoblechlänge sowie eine Thermoblechbreite auf, ferner weisen die Thermobleche 40a eine Neigung auf, so dass die Wärmeübertragungsmittel 30 angetrieben durch die Schwerkraft eine Bewegung auf dem Thermoblech 40a durchführen, vereinfacht gesagt "herunterrollen". Zwischen je zwei Thermoblechen 40a befindet sich eine Umlenkungslücke, in der die Wärmetransportmittel 30 eine freie Wegstrecke zurücklegen. Ferner weisen die Thermobleche 40a eine Rollenganggesamthöhe auf, die sich durch Thermoblechlänge und Thermoblechneigung zu einem Höhenunterschied zwischen Anfang und Ende eines Thermoblechs 40a zzgl. der Umlenkungslücke ergibt. Insgesamt sind die Oberflächen 40 in ihrer angeschrägten kaskadierenden Anordnung charakterisiert. The surface 40 of the heat exchanger 2 is in the example of 1 So part of the heat transfer chamber 10 , where the thermo sheets 40a not only dissipate or supply the amount of heat, so the heat transfer between the primary side 20 and secondary side 50 of the heat exchanger 2 accomplish, but the thermo sheets 40a are at their respective top as a delay line 42 for the heat transfer medium 30 executed. The thermal sheets 40a have in the embodiment, a thermal plate length and a thermal plate width, also have the thermal sheets 40a an inclination so that the heat transfer medium 30 powered by gravity a movement on the thermal plate 40a perform, in simplified terms, "roll down". Between every two thermal sheets 40a there is a deflection gap in which the heat transport means 30 to travel a free distance. Furthermore, the thermal sheets have 40a a roller table total height, which is characterized by thermal plate length and thermal bending to a height difference between the beginning and end of a thermal plate 40a plus the deflection gap results. Overall, the surfaces 40 characterized in their tapered cascading arrangement.

Die Vorgänge im Wärmetauscher 2 sollen durch eine Beschreibung des Betriebszustandes des Wärmetauschers 2 im Folgenden weiter verdeutlicht werden. The processes in the heat exchanger 2 should by a description of the operating condition of the heat exchanger 2 will be further clarified below.

Im Betrieb des Wärmetauschers 2 strömt das Fluid 22 von unten durch die Einlassöffnung 12 in die Wärmeübertragungskammer 10, weiter durch die Wärmeübertragungskammer 10, wobei es durch die Thermobleche 40a so gelenkt wird, dass das Fluid 22 möglichst entlang der Oberfläche 40, also entlang der Thermobleche 40a, strömt. Schließlich strömt das Fluid 22 durch die Auslassöffnung 14 aus der Wärmeübertragungskammer 10 hinaus. In operation of the heat exchanger 2 the fluid flows 22 from below through the inlet opening 12 in the heat transfer chamber 10 , continue through the heat transfer chamber 10 passing it through the thermal sheets 40a is directed so that the fluid 22 possibly along the surface 40 So along the thermal sheets 40a , flows. Finally, the fluid flows 22 through the outlet opening 14 from the heat transfer chamber 10 out.

Die Wärmeübertragungsmittel 30 fallen in dieser besonders vereinfachten Ausführungsform in die Wärmeübertragungskammer 10. Bei dieser Ausführungsform bewegen sich die Wärmeübertragungsmittel 30 demnach im Gegenstrom zu dem Fluid 22 durch die Wärmeübertragungskammer 10. Bei der Ausführungsform ist die Wärmeübertragungskammer 10 vereinfachend gesagt ein senkrechtes Rohr 10 mit einer dicht abschließenden Umhüllung. Als Fluid 22 kann hierbei ein Gas bzw. ein heißes Abgas 22a, beispielsweise von einem BHKW, eingesetzt werden, welches an die Wärmeübertragungsmittel 30 und somit im weiteren Verlauf an den Wärmetauscher 2 Wärmeenergie abgibt und sich abkühlt, die Wärmeübertragungsmittel 30 heizen sich auf. Die Größe der Wärmeübertragungsmittel 30 wird an verschiedene Parameter angepasst, beispielsweise die Größe der Wärmeübertragungskammer 10, die Durchflussgeschwindigkeit des Fluids 22 durch die Wärmeübertragungskammer 10, die Neigung der Verzögerungsstrecken 42, die gewünschte Bewegungsgeschwindigkeit der Wärmeübertragungsmittel 30, dem Verhältnis von Partikeldurchmessern der Wärmeübertragungsmittel 30 zu einer Rollengangshöhe oder zu einer Thermoblechbreite, die Fallstrecke, sowie ggf. der Betrag der zu übertragenden Wärmeenergie. So ist beispielsweise die Fallstrecke abhängig von dem Durchmesser der Wärmeübertragungsmittel 30: je kleiner diese sind, desto kürzer kann die Fallstrecke ausgeführt werden, da der Wärmeübertrag besser ist. Allerdings wird die Handhabung von Kugeln bei kleinerem Durchmesser schwieriger, weil sie zur Anhaftung neigen. The heat transfer medium 30 fall in this particularly simplified embodiment in the heat transfer chamber 10 , In this embodiment, the heat transfer means move 30 thus in countercurrent to the fluid 22 through the heat transfer chamber 10 , In the embodiment, the heat transfer chamber 10 simplistically speaking, a vertical tube 10 with a tightly closing cladding. As a fluid 22 this can be a gas or a hot exhaust gas 22a be used, for example, from a CHP, which to the heat transfer medium 30 and thus in the further course to the heat exchanger 2 Dissipates heat energy and cools, the heat transfer medium 30 heat up. The size of the heat transfer medium 30 is adapted to various parameters, such as the size of the heat transfer chamber 10 , the flow rate of the fluid 22 through the heat transfer chamber 10 , the slope of the delay lines 42 , the desired speed of movement of the heat transfer medium 30 , the ratio of particle diameters of the heat transfer medium 30 to a roller table height or to a thermal plate width, the fall distance, and possibly the amount of thermal energy to be transmitted. For example, the fall distance depends on the diameter of the heat transfer medium 30 : the smaller these are, the shorter the fall distance can be executed, because the heat transfer is better. However, handling smaller diameter balls becomes more difficult as they tend to adhere.

Die Auslassöffnung 14 ist hier zugleich der Übertragungsmitteleingang 32. The outlet opening 14 Here is also the transmission input 32 ,

Die Wärmeübertragungsmittel 30 bewegen sich in dieser Ausführungsform im Betrieb des Wärmetauschers 2 auf der Oberseite 42 der Thermobleche 40a, insbesondere rollen sie einfach auf den Thermoblechen 40a entlang, wobei sie beim Übergang von einem Thermoblech 40a zum nächsten eine freie Wegstrecke durch das Fluid 22 zurücklegen und hier besonders intensiv von dem Fluid 22 umströmt werden. The heat transfer medium 30 move in this embodiment in the operation of the heat exchanger 2 on the top 42 the thermal sheets 40a especially they just roll on the thermal sheets 40a along as they transition from a thermo sheet 40a to the next a free path through the fluid 22 and especially intensively from the fluid here 22 to be flowed around.

Um die Verweilzeit der Wärmeübertragungsmittel 30 auf der freien Wegstrecke zu erhöhen, und damit je nach Ausführungsform den Wärmeübertrag weiter zu verbessern, können Siebböden 36 oder andere Strömungsbrecher 36 in die Wärmeübertragungskammer 10 eingelegt sein, die die Wärmeübertragungsmittel 30 passieren müssen. Hierzu ist jeder Strömungsbrecher geeignet, der beispielsweise den freien Fall der Wärmeübertragungsmittel 30 behindert, ohne dabei zu verstopfen. To the residence time of the heat transfer medium 30 increase on the free path, and thus depending on the embodiment, to further improve the heat transfer, sieve plates 36 or other flow breakers 36 in the heat transfer chamber 10 be inserted, the heat transfer medium 30 have to happen. For this purpose, any flow breaker is suitable, for example, the free fall of the heat transfer medium 30 hindered without clogging.

Auch wenn sich die Wärmeübertragungsmittel 30 auf der Oberseite 42 der Thermobleche 40a bewegen, werden sie im Betrieb des Wärmetauschers 2 von dem Fluid 22 umströmt, so dass sie die Wärmeenergie mit dem Fluid 22 austauschen können. Even if the heat transfer medium 30 on the top 42 the thermal sheets 40a move, they are in operation of the heat exchanger 2 from the fluid 22 flows around, giving them the heat energy with the fluid 22 can exchange.

Die Wärmeübertragungsmittel 30 bewegen sich auf der Oberfläche 40 des Wärmetauschers und übertragen die Wärmeenergie von bzw. auf die Oberfläche durch direkten Kontakt mit der Oberfläche 40. The heat transfer medium 30 move on the surface 40 of the heat exchanger and transfer the heat energy from or to the surface by direct contact with the surface 40 ,

Im unteren Bereich der in 1 gezeigten Anlage könnte sich eine Separiereinrichtung (vgl. 2) der Wärmeübertragungsmittel 30 von dem Fluid 22 und von dem "Rohr" befinden. Dies ist beispielsweise ein schräg gestelltes engmaschiges Sieb, auf welchem die Wärmeübertragungsmittel 30 seitwärts den Fluideinlass 12 verlassen. At the bottom of the in 1 shown system could be a separating device (see. 2 ) of the heat transfer medium 30 from the fluid 22 and from the "pipe". This is, for example, a slanted close-meshed screen on which the heat transfer medium 30 sideways the fluid inlet 12 leave.

2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung in einem Seitenschnitt. Wärmeübertragungsmittel 30 können über den Übertragungsmitteleingang 32 der Wärmeübertragungskammer 10 zugeführt werden. Die Wärmeübertragungsmittel 30 können die Wärmeübertragungskammer 10 durch den Übertragungsmittelausgang 34 verlassen. In dieser Ausführungsform ist an dem Übertragungsmittelausgang 34 ein Separator 38 angeordnet, der zwei Funktionen ausführen kann. Zum Einen kann der Separator 38 die Wärmeübertragungsmittel 30 aus dem Fluid 22 separieren, so dass die Wärmeübertragungsmittel 30 in einem Kreislaufsystem wieder der Wärmeübertragungskammer 10 zugeführt werden können und nicht mit dem Fluid 22 verloren gehen. Des Weiteren kann der Separator 38 auch die Wärmeübertragungsmittel 30 von Dreck und Verunreinigungen säubern bzw. separieren. Dieses Merkmal wird getragen von einem weiteren Aspekt der Erfindung. 2 shows a further embodiment of the invention in a side section. Heat transfer medium 30 can over the transmission medium input 32 the heat transfer chamber 10 be supplied. The heat transfer medium 30 can the heat transfer chamber 10 through the transmission medium output 34 leave. In this embodiment, at the transmission means output 34 a separator 38 arranged, which can perform two functions. On the one hand, the separator 38 the heat transfer medium 30 from the fluid 22 separate so that the heat transfer medium 30 in a circulatory system again the heat transfer chamber 10 can be supplied and not with the fluid 22 get lost. Furthermore, the separator 38 also the heat transfer medium 30 clean or separate from dirt and impurities. This feature is supported by a further aspect of the invention.

Fluide 22 können Wärmetauscher 2 ganz allgemein verschmutzen, beispielsweise wenn sich Ablagerungen oder Sedimentierungen in dem Wärmetauscher bilden von Rückständen aus dem Fluid. Beispielsweise im Falle von Abgasen 22a und Rauchgasen 22b können dies Ruß, Staub und weitere Verunreinigungen sein, die sich bisweilen teerartig über die Oberfläche 40 verteilen können und die Wärmeleitungsfähigkeit der Oberfläche 40 verschlechtern können und somit den Wärmetransportwiderstand erhöhen. Zwar kann die Bildung von Ablagerungen mittels einer Zwangsströmung verringert werden, diese erfordert jedoch zusätzliche Einbauten sowie Kosten für den Betrieb der Zwangsströmung, beispielsweise Stromkosten für ein Gebläse. Derartige Ablagerungen und Verunreinigungen sind es auch, die eine regelmäßige Wartung und Reinigung eines Wärmetauschers 2 erforderlich machen, die neben den Verfahrenskosten für Wartung bzw. Reinigung zusätzliche Stillstandszeiten der Anlage verursachen und somit insgesamt auch die ökonomische Bilanz des Prozesses verschlechtern. fluids 22 can heat exchangers 2 contaminate quite generally, for example, when deposits or sediments in the heat exchanger form residues of the fluid. For example, in the case of exhaust gases 22a and flue gases 22b These can be soot, dust and other impurities that sometimes tarry over the surface 40 can distribute and the thermal conductivity of the surface 40 can worsen and thus increase the heat transfer resistance. Although the formation of deposits by means of a forced flow can be reduced, but this requires additional installations and costs for the operation of the forced flow, such as electricity costs for a fan. Such deposits and contaminants are also the regular maintenance and cleaning of a heat exchanger 2 make necessary, in addition to the process costs for maintenance or cleaning cause additional downtime of the plant and thus deteriorate the overall economic balance of the process.

Die Erfindung vermag auch dieses Problem zu lösen, da die Wärmeübertragungsmittel 30 bei der Bewegung durch die Wärmeübertragungskammer 10 nicht nur einen Wärmetransport ermöglichen, sondern auch einen Reinigungsvorgang der überstrichenen Flächen, insbesondere der Übertragungsfläche oder Oberfläche 40, beispielsweise durch Abrasion, durchführen. Diese "Selbstreinigung" durch kontinuierlichen Oberflächenabrieb wird beispielsweise erreicht, indem die Kugeln über die Flächen rollen und sich gegenseitig reiben. Verschmutzungen wie Kohlenstoff (Ruß) oder mineralische Verbindungen wie Silikate, Sulfate, Carbonate können aus der Wärmeübertragungskammer 10 mittels des Separators 38 zunächst mit den Wärmeübertragungsmitteln 30 ausgetragen und hernach über eine Sichtervorrichtung 39, zum Beispiel einen Querstrom-Windsichter, von den partikulären Wärmeübertragungsmitteln 30 getrennt werden. Dies hilft, Stillstandzeiten durch Reingigungszyklen zu verringern oder zu vermeiden. The invention is also able to solve this problem, since the heat transfer medium 30 when moving through the heat transfer chamber 10 not only allow a heat transfer, but also a cleaning process of the swept areas, in particular the transfer surface or surface 40 , for example, by abrasion, perform. This "self-cleaning" through continuous surface abrasion is achieved, for example, by rolling the balls over the surfaces and rubbing each other. Contaminants such as carbon (soot) or mineral compounds such as silicates, sulfates, carbonates can escape from the heat transfer chamber 10 by means of the separator 38 first with the heat transfer means 30 discharged and afterwards on a sifter device 39 , for example a cross-flow air classifier, from the particulate heat transfer means 30 be separated. This helps to reduce or avoid downtime through cleaning cycles.

In der gezeigten Ausführungsform der 2 sind an der Unterseite der Oberflächen 40 sekundärseitige Wärmetauscherrohre 50 im thermischen Kontakt zur Oberfläche 40 angeordnet, d.h. beispielsweise aufgeschweißt oder angelötet. Durch die Wärmetauscherrohre 50 fließt das Sekundärfluid 52, womit die Wärmeenergie aus dem Wärmetauscher 2 abführbar ist. Die Oberflächen 40 sind derart in der Wärmeübertragungskammer 10 angeordnet, dass die Wärmeübertragungsmittel 30 entlang der Oberflächen 40 bewegbar sind. Bei den Wärmeübertragungsmitteln 30 handelt es sich beispielsweise um Stahlkugeln, die auf den Oberflächen 40 rollen können, beispielsweise mit einem Durchmesser von ungefähr 1 Millimeter, bevorzugt 1 bis 5 Millimeter. In the embodiment shown the 2 are at the bottom of the surfaces 40 secondary-side heat exchanger tubes 50 in thermal contact with the surface 40 arranged, ie, for example, welded or soldered. Through the heat exchanger tubes 50 the secondary fluid flows 52 , bringing the heat energy from the heat exchanger 2 is deductible. The surfaces 40 are so in the heat transfer chamber 10 arranged that the heat transfer medium 30 along the surfaces 40 are movable. At the heat transfer means 30 For example, they are steel balls that are on the surfaces 40 can roll, for example, with a diameter of about 1 millimeter, preferably 1 to 5 millimeters.

Die Form der Wärmeübertragungsmittel 30 kann anhand verschiedener Parameter gewählt werden, beispielsweise stehen zylindrische Geometrien wie Walzen oder unregelmäßige Partikelgeometrien wie etwa bei Sand oder Kies zur Verfügung. Jedoch können auch künstliche Partikelsysteme wie Hohlkörper oder Vollkörper eingesetzt werden. Prinzipiell bringt die Speicherung der Wärmeenergie in oberflächennahen Schichten der Wärmeübertragungsmittel 30 die besten Ergebnisse, da sich bei einer Speicherung im Partikelinneren Latenzzeiten hinsichtlich der Wärmeaufnahme und -abgabe ergeben. Als Materialien bieten sich solche mit guten Wärmeleiteigenschaften und/oder hoher Resistenz gegen Abrieb und/oder gegen chemisch aggressive Fluidinhaltsstoffe (z.B. auskondensierbare Säuren) an. So wären beispielsweise rostfreie Stähle, Aluminium, Kupfer oder chemisch inerte Keramiken Materialien für die Wärmeübertragungsmittel 30. The shape of the heat transfer medium 30 can be selected based on various parameters, for example, cylindrical geometries such as rollers or irregular particle geometries such as sand or gravel are available. However, artificial particle systems such as hollow bodies or solid bodies can also be used. In principle, the storage of thermal energy brings in near-surface layers of the heat transfer medium 30 the best results, since when stored in the particle interior latencies in terms of heat absorption and release result. As materials are those with good heat conduction properties and / or high resistance to abrasion and / or against chemically aggressive fluid ingredients (eg auskondensierbare acids) on. For example, stainless steels, aluminum, copper or chemically inert ceramics would be materials for the heat transfer medium 30 ,

Im Betrieb des in 2 gezeigten Wärmetauschers dringen die Wärmeübertragungsmittel 30 durch den Übertragungsmitteleingang 32 in die Wärmeübertragungskammer 10 ein. Das Fluid 22 strömt durch die Einlassöffnung 12 und wird von einem ersten Thermoblech 40a abgelenkt, so dass das Fluid 22 im Wesentlichen parallel zu den Wärmeübertragungsmitteln 30 strömt. An einer Umlenkungslücke strömt das Fluid 22 frei um die Wärmeübertragungsmittel 30, es ergibt sich ein besonders intensiver Wärmeenergieaustausch. In operation of the in 2 shown heat exchanger penetrate the heat transfer medium 30 through the transmission medium input 32 in the heat transfer chamber 10 one. The fluid 22 flows through the inlet opening 12 and is from a first thermo sheet 40a distracted so that the fluid 22 substantially parallel to the heat transfer means 30 flows. At a deflection gap, the fluid flows 22 free around the heat transfer medium 30 , it results in a particularly intense heat energy exchange.

Die Wärmeenergie wird von den Wärmeübertragungsmitteln durch Kontaktflächenwärmeübertrag an die Oberflächen 40 übertragen. Die Oberflächen 40 übertragen die Wärmeenergie wiederum zu der Sekundärseite 50 und an das Sekundärfluid 52 zum Abtransport aus dem Wärmetauscher 2. The heat energy is transferred from the heat transfer means by contact surface heat transfer to the surfaces 40 transfer. The surfaces 40 in turn, transfer the heat energy to the secondary side 50 and to the secondary fluid 52 for removal from the heat exchanger 2 ,

An einer Verengungsstelle 16 bildet sich aus dem Fluid 22, den Wärmeübertragungsmitteln 30 und ggf. Verunreinigungen ein Fluid-Wärmeübertragungsmittel-Gemisch 24, wobei die Wärmeübertragungsmittel 30 (und ggf. die Verunreinigungen) mit der Strömung des Fluids 22 transportiert werden. An dem Separator 38 werden die Wärmeübertragungsmittel 30 aus dem Fluid 22 gefangen, also von dem Fluid 22 separiert, das Fluid 22 verlässt die Wärmeübertragungskammer 10 durch die Auslassöffnung 14. At a narrowing site 16 forms from the fluid 22 , the heat transfer means 30 and optionally impurities a fluid-heat transfer agent mixture 24 , wherein the heat transfer medium 30 (And possibly the impurities) with the flow of the fluid 22 be transported. At the separator 38 become the heat transfer medium 30 from the fluid 22 caught, so from the fluid 22 separates the fluid 22 leaves the heat transfer chamber 10 through the outlet opening 14 ,

Wärmeübertragungsmittel 30 und Verunreinigungen können in dem Sichter voneinander getrennt werden, so dass hernach am Übertragungsmittelausgang 34 wieder reine Wärmeübertragungsmittel 30 zur Verfügung stehen. Heat transfer medium 30 and impurities can be separated in the classifier, so that afterwards at the transmission medium output 34 again pure heat transfer medium 30 be available.

In einer besonderen Ausführungsform können die Wärmeübertragungsmittel 30 nach dem Separieren auf eine von der Wärmeübertragungskammer 10 getrennte Oberfläche 40 gelangen und während der Bewegung auf der Oberfläche 40 die Wärmeenergie mit der Oberfläche 40 austauschen. Mit anderen Worten kann ein Teil der oder die gesamte Oberfläche 40 des Wärmetauschers 2 innerhalb der Wärmeübertragungskammer 10 angeordnet sein und/oder ein Teil der oder die gesamte Oberfläche 40 außerhalb der Wärmeübertragungskammer 10. In a particular embodiment, the heat transfer means 30 after separation on one of the heat transfer chamber 10 separate surface 40 arrive and while moving on the surface 40 the heat energy with the surface 40 change. In other words, part of or the entire surface 40 of the heat exchanger 2 within the heat transfer chamber 10 be arranged and / or a part of or the entire surface 40 outside the heat transfer chamber 10 ,

Dies lässt sich gut auch mit der in 1 gezeigten Anordnung der Oberflächen 40 innerhalb der Wärmeübertragungskammer 10 kombinieren, so dass die Wärmeübertragungsmittel 30 zunächst einen Teil der Wärmeenergie innnerhalb der Wärmeübertragungskammer 10 mit der Oberfläche austauschen und einen weiteren Teil (den "Rest") der Wärmeenergie der Wärmeübertragungskammer 10 nachgeschaltet mit einer weiteren Oberfläche 40 des Wärmetauschers 2 austauschen. Hierdurch kann der Gesamtwirkungsgrad des Wärmetauschers 2 noch weiter verbessert werden. This works well with the in 1 shown arrangement of the surfaces 40 within the heat transfer chamber 10 combine so that the heat transfer medium 30 initially a portion of the heat energy within the heat transfer chamber 10 with the surface and another part (the "rest") of the heat energy of the heat transfer chamber 10 downstream with another surface 40 of the heat exchanger 2 change. As a result, the overall efficiency of the heat exchanger 2 be further improved.

Schließlich werden die Wärmeübertragungsmittel über einen Wärmeübertragungsmittelaufzug 18, beispielsweise eine Schneckenförderanlage, wieder dem Übertragungsmitteleingang 32 zugeführt und stehen für eine erneute Verwendung in der Wärmeübertragungskammer 10 bereit. Finally, the heat transfer means are via a heat transfer medium lift 18 , For example, a screw conveyor, again the transmission medium input 32 supplied and stand for reuse in the heat transfer chamber 10 ready.

Die Hubarbeit, die beispielsweise für den Wärmeübertragungsmittelaufzug 18 für die Wärmeübertragungsmittel 30 aufzuwenden ist, kann als gering eingestuft werden. In Experimenten konnte diese auf einen Bereich von 0,05% der Wärmeübertragungsleistung abgeschätzt werden. The lifting work, for example, for the Wärmeübertragungsmittelaufzug 18 for the heat transfer medium 30 can be classified as low. In experiments, this could be estimated to be 0.05% of the heat transfer performance.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Ein Abgas 22a strömt durch die seitliche Einlassöffnung 12 in die aufrecht, ähnlich einem Schornstein, angeordnete Wärmeübertragungskammer 10. Das Abgas 22a steigt selbständig auf, wobei es die Wärmeübertragungskammer 10 in Richtung der oberseitigen Auslassöffnung 14 durchströmt. In die Wärmeübertragungskammer 10 sind die Wärmeübertragungsmittel 30 durch den seitlichen Übertragungsmitteleingang 32 einfüllbar. Die Wärmeübertragungsmittel 30 werden durch Strömungsbrecher 36, in diesem Fall mehrere übereinander angeordnete Strömungsbrecher 36, in ihrem freien Weg (freier Fall) gestört, so dass die Wärmeübertragungsmittel 30 eine längere Zeitdauer mit dem Abgas 22a wechselwirken und Wärmeenergie austauschen, insbesondere dem Abgas 22a Wärmeenergie entziehen. 3 shows a further embodiment of the invention. An exhaust 22a flows through the side inlet opening 12 in the upright, similar to a chimney, arranged heat transfer chamber 10 , The exhaust 22a rises independently, being the heat transfer chamber 10 in the direction of the upper-side outlet opening 14 flows through. In the heat transfer chamber 10 are the heat transfer agents 30 through the lateral transmission medium input 32 fillable. The heat transfer medium 30 be through flow breaker 36 , in this case a plurality of superposed flow breaker 36 , disturbed in their free path (free fall), leaving the heat transfer medium 30 a longer period of time with the exhaust gas 22a interact and exchange heat energy, especially the exhaust gas 22a Remove heat energy.

Die Übertragung der Wärmeenergie an die Oberfläche des Wärmetauschers muss nicht instantan sein, sondern kann örtlich getrennt erfolgen, wenn dies für die Auslegung der Apparatur günstig erscheint. So können – wie in 3 gezeigt – die im modifizierten Abgasrohr 10 aufgeheizten Partikel 30 entweder im unteren Teil des Rohres 10 in einen Rohr- oder anderen Behälterabschnitt hineinfallen, in dem die z.B. als Platten 40 ausgeführten Wärmetauscher zur Sekundärseite 50 sich befinden. Die Partikel 30 können dann über diese Platten 40 rollen oder auch rutschen. Dabei können sich günstigerweise die Partikel 30 im Bereich der Platten 40 aufstauen und damit eine längere Verweilzeit an der Plattenoberfläche 40 haben. The transfer of heat energy to the surface of the heat exchanger does not have to be instantaneous, but may be localized if deemed convenient for the design of the apparatus. So can - as in 3 shown - in the modified exhaust pipe 10 heated particles 30 either in the lower part of the pipe 10 fall into a pipe or other container section in which the example as plates 40 executed heat exchanger to the secondary side 50 to find oneself. The particles 30 then can about these plates 40 roll or slide. Conveniently, the particles can be 30 in the field of plates 40 damming and thus a longer residence time on the plate surface 40 to have.

Die bevorzugte Bauform ergibt sich u.a. auch über die mechanischen Eigenschaften der Partikel 30 wie Rollwiderstand oder Neigung zum Stehenbleiben. Das Abgasrohr 10 selbst kann zum Zwecke der Reduzierung des Druckverlustes durch das durchströmende Fluid 22 in seinem Querschnitt verändert – bevorzugt erweitert – sein. Auch die Form kann zur günstigen Verwendung von Bauelementen verändert sein. Als Ausführungsform sei eine rechteckige Bauweise genannt. Among other things, the preferred design results from the mechanical properties of the particles 30 such as rolling resistance or tendency to stall. The exhaust pipe 10 itself can for the purpose of reducing the pressure loss by the fluid flowing through 22 changed in its cross section - preferably extended - be. The shape can also be changed for the favorable use of components. As an embodiment, a rectangular construction is called.

4 zeigt noch eine Ausführungsform der Erfindung, wobei in der Wärmeübertragungskammer 10 mehrere Strömungsbrecher 36 angeordnet sind, die die Kugeln an dem freien Weg durch die Wärmeübertragungskammer 10 stören, und ferner mit außerhalb der Wärmeübertragungskammer 10 angeordneten Oberflächen 40. Die Wärmeübertragungskammer 10 ist hier als senkrechtes Rohr 10 ausgeführt. Die Wärmeübertragungsmittel 30 werden durch den seitlichen Übertragungsmitteleingang 32 in das Rohr 10 eingefüllt, wo sie auf die Strömungsbrecher 36, d.h. verweilzeitverlängernde Siebe 36, auftreffen. Manche der Wärmeübertragungsmittel 30, beispielsweise Kugeln 30, treffen auf das Gitter eines verweilzeitverlängernden Siebes 36, prallen zurück und legen somit insgesamt eine längere Wegstrecke in dem Rohr 10 zurück, oder legen die Wegstrecke durch das Rohr in Richtung des Übertragungsmittelausgangs 34 langsamer zurück. An dem Separator 38, einem Siebelement 38, welches so engmaschig ausgeführt ist, dass die Wärmeübertragungsmittel 30 aufgefangen werden, gelangen die Kugeln 30 schließlich durch den Übertragungsmittelausgang 34 aus dem Rohr 10 heraus. Eventuell im Rohr 10 anfallender Dreck oder Ruß passiert den Separator 38 und fällt an einer strömungsruhigen Ausbuchtung der Wärmeübertragungskammer 10 aus. 4 shows still another embodiment of the invention, wherein in the heat transfer chamber 10 several flow breakers 36 The balls are arranged on the free path through the heat transfer chamber 10 disturb, and further with outside the heat transfer chamber 10 arranged surfaces 40 , The heat transfer chamber 10 is here as a vertical pipe 10 executed. The heat transfer medium 30 become through the lateral transfer medium entrance 32 in the pipe 10 filled where they are on the flow breaker 36 , ie sieving time-prolonging sieves 36 , hit. Some of the heat transfer agents 30 such as bullets 30 , hit the lattice of a lingering sieve 36 , bounce back and thus put a total of a longer distance in the tube 10 back, or set the path through the pipe in the direction of the transmission means output 34 slower back. At the separator 38 , a sieve element 38 , which is so close-knit that the heat transfer medium 30 be caught, get the balls 30 finally through the transmission medium output 34 out of the pipe 10 out. Maybe in the tube 10 Accumulating dirt or soot passes through the separator 38 and falls on a flow-calming bulge of the heat transfer chamber 10 out.

Die Kugeln 30 geben schließlich dem Rohr 10 nachgeschaltet ihre Wärmeenergie an die Oberflächen 40, in diesem Fall Plattenwärmetauscher 40, ab. Hernach können die Wärmeübertragungsmittel 30 über den Wärmeübertragungsmittelaufzug 18 wieder dem Übertragungsmitteleingang 32 zugeführt werden. The balls 30 finally give the tube 10 Downstream their heat energy to the surfaces 40 , in this case plate heat exchanger 40 , from. Afterwards, the heat transfer medium 30 over the heat transfer medium elevator 18 again the transmission medium input 32 be supplied.

5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei ein Fluid 22 seitlich in die Wärmeübertragungskammer 10, in diesem Fall ein senkrechtes Rohr 10, eingeführt wird. Das Fluid, beispielsweise ein heißes Abgas 22a, steigt in dem Rohr 10 aufgrund von Dichteunterschieden eigenständig in Richtung der Auslassöffnung 14 auf. An einem seitlichen Übertragungsmitteleingang 32 sind Wärmeübertragungsmittel 30 in das Rohr 10 einführbar. In dem Rohr 10 befindliche Wärmeübertragungsmittel 30 fallen der Schwerkraft folgend herunter, wobei sie von den Strömungsbrechern 36 in der Bewegung behindert werden. Nach der verlängerten Verweilzeit im Rohr 10 werden die Wärmeübertragungsmittel 30 von dem Separator 38 seitlich aus dem Rohr 10 herausgeführt. Außerhalb der Wärmeübertragungskammer 10 übertragen die Wärmeübertragungsmittel 30 die aus dem Fluid 22 aufgenommene Wärmeenergie an Platten 40, wobei die Platten als Verzögerungsstrecken 42 angeordnet sind, so dass die Wärmeübertragungsmittel 30 sich der Schwerkraft folgend auf den Platten 40 entlangbewegen. 5 shows a further embodiment of the invention, wherein a fluid 22 laterally into the heat transfer chamber 10 , in this case a vertical pipe 10 , is introduced. The fluid, such as a hot exhaust gas 22a , rises in the pipe 10 due to density differences independently in the direction of the outlet opening 14 on. At a side transmission entrance 32 are heat transfer agents 30 in the pipe 10 insertable. In the pipe 10 located heat transfer medium 30 falling down by gravity, taking it from the baffles 36 be hampered in the movement. After the extended residence time in the tube 10 become the heat transfer medium 30 from the separator 38 laterally out of the pipe 10 led out. Outside the heat transfer chamber 10 transfer the heat transfer medium 30 the from the fluid 22 absorbed heat energy to plates 40 , where the plates as delay lines 42 are arranged so that the heat transfer medium 30 following gravity on the plates 40 move along.

Eine beispielhafte Dimensionierung der Berechnung der Wärmeübertragungsoberflächen und der einzelnen Einbaukomponenten für den angestrebten Wärmeübergangskoeffizienten von 500 W/(m2K) soll anhand der folgenden Zahlen beschrieben werden. Ein herkömmlicher Wärmeübergangswert liegt bei 25 W/(m2K) und soll auf 500 W/(m2K) verbessert werden, das entspricht einem Faktor 20. An exemplary dimensioning of the calculation of the heat transfer surfaces and the individual installation components for the desired heat transfer coefficient of 500 W / (m 2 K) will be described with reference to the following figures. A conventional heat transfer value is 25 W / (m 2 K) and is to be improved to 500 W / (m 2 K), which corresponds to a factor of 20.

Die bisherige wirksame Übertragungsfläche 40 für thermische Energie betrug 100 m2, und kann nun auf 5 m2 verkleinert werden. Die folgenden Beispiele für Rollengangbreiten von 20, 30 bzw. 40 cm zeigen deutlich, welche nur noch kleinen Ausmessungen ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher für dieselbe Wärmeausbeute benötigt, wie sie ein bisheriger Wärmetauscher mit 100 m2 thermisch wirksamer Oberfläche 40 besaß. Merkmal Einheit Bsp. 1 Bsp. 2 Bsp. 3 Übertragungsfläche m2 5,0 5,0 5,0 Rollengangbreite cm 20 30 40 Rollenganglänge m 24,8 16,7 12,4 Thermoblech Breite m 0,2 0,3 0,4 Thermoblech Länge m 0,5 0,5 0,5 Anzahl Thermobleche Stk 49,6 33,3 24,8 Lücke Umlenkung m 0,3 0,3 0,3 Breite Rollengang m 0,8 0,8 0,8 Länge Rollengang m 24,8 16,8 12,4 Höhe Gesamt m 7,4 5,0 3,7 Tabelle 1: Berechnung der Wärmeübertragungsoberfläche und der einzelnen Einbaukomponenten für den im Rahmen dieses Projektes angestrebten Wärmeübergangskoeffizienten von 500 W/(m2K) The previous effective transfer area 40 for thermal energy was 100 m 2 , and can now be reduced to 5 m 2 . The following examples for roller conveyor widths of 20, 30 or 40 cm clearly show which requires only small dimensions of an inventive heat exchanger for the same heat yield, as they are a previous heat exchanger with 100 m 2 thermally effective surface 40 possessed. feature unit Example 1 Ex. 2 Example 3 transfer surface m 2 5.0 5.0 5.0 Roller conveyor width cm 20 30 40 Roller conveyor length m 24.8 16.7 12.4 Thermo sheet width m 0.2 0.3 0.4 Thermo sheet length m 0.5 0.5 0.5 Number of thermal sheets stk 49.6 33.3 24.8 Gap deflection m 0.3 0.3 0.3 Wide roller conveyor m 0.8 0.8 0.8 Length of roller conveyor m 24.8 16.8 12.4 Height total m 7.4 5.0 3.7 Table 1: Calculation of the heat transfer surface and the individual installation components for the heat transfer coefficient of 500 W / (m 2 K) intended for this project

Zusammenfassend wird eine Erfindung vorgestellt, welche die Ausbeute an Wärmeenergie aus einem Fluid 22 verbessern kann, indem der Wärmeübertrag von dem Fluid 22 über Wärmeübertragungsmittel 30 an eine Oberfläche 40 realisiert wird. An der entscheidenden Stelle, nämlich dem Wärmeübertrag zu oder von dem Gas, bieten die Wärmeübertragungsmittel 30 eine große Oberfläche für den Wärmeübertrag an. So hat 1 m3 Kugeln von je 1mm Durchmesser eine Gesamtoberfläche von ungefähr 60.000 m2, die mit herkömmlichen Wärmetauschern praktisch nicht zu realisieren ist. Dies kann den Ertrag der Anlage weiter erhöhen und insbesondere die Baugröße eines Wärmetauschers 2 um einen Faktor 10 bis 30 reduzieren. In summary, an invention is presented which determines the yield of heat energy from a fluid 22 can improve by the heat transfer from the fluid 22 via heat transfer medium 30 to a surface 40 is realized. At the crucial point, namely the transfer of heat to or from the gas, provide the heat transfer medium 30 a large surface for heat transfer. So 1 m 3 balls of 1mm diameter has a total surface area of about 60,000 m 2 , which is virtually impossible to realize with conventional heat exchangers. This can further increase the yield of the plant and in particular the size of a heat exchanger 2 reduce by a factor of 10 to 30.

Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft zu verstehen sind, und die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist, sondern in vielfältiger Weise variiert werden kann, ohne den Schutzbereich der Ansprüche zu verlassen. Ferner ist ersichtlich, dass die Merkmale unabhängig davon, ob sie in der Beschreibung, den Ansprüchen, den Figuren oder anderweitig offenbart sind, auch einzeln wesentliche Bestandteile der Erfindung definieren, selbst wenn sie zusammen mit anderen Merkmalen gemeinsam beschrieben sind. It will be apparent to those skilled in the art that the above-described embodiments are to be read by way of example, and that the invention is not limited thereto, but that it can be varied in many ways without departing from the scope of the claims. It is also to be understood that the features, independently as they are disclosed in the specification, claims, figures, or otherwise, also individually define essential components of the invention, even if described together with other features.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

2 2
Wärmetauscher heat exchangers
10 10
Wärmeübertragungskammer Heat transfer chamber
12 12
Einlassöffnung inlet port
14 14
Auslassöffnung outlet
16 16
Verengungsstelle constriction
18 18
Wärmeübertragungsmittelaufzug Heat transfer medium lift
20 20
Primärseite primary
22 22
Fluid fluid
22a 22a
Abgas exhaust
22b 22b
Rauchgas flue gas
24 24
Fluid-Wärmeübertragungsmittel-Gemisch Fluid heat transfer agent mixture
30 30
Wärmeübertragungsmittel Heat transfer medium
32 32
Übertragungsmitteleingang Transmission means input
34 34
Übertragungsmittelausgang Transmission means output
36 36
Strömungsbrecher baffles
38 38
Separator separator
40 40
Oberfläche des Wärmetauschers Surface of the heat exchanger
40a 40a
Thermoblech thermoshelf
42 42
Verzögerungsstrecke delay path
50 50
Sekundärseite secondary side
52 52
Sekundärfluid secondary fluid

Claims (15)

Wärmetauscher (2) zum Übertragen von Wärmeenergie, umfassend: eine Primärseite (20) zum Übertragen von Wärmeenergie zwischen einem den Wärmetauscher (2) durchströmenden Fluid (22, 22a, 22b) und einer Oberfläche (40, 40a) des Wärmetauschers (2), eine primärseitige Wärmeübertragungskammer (10) mit einer Einlassöffnung (12), durch die das Fluid (22, 22a, 22b) in die Wärmeübertragungskammer (10) des Wärmetauschers (2) einströmen kann sowie mit einer Auslassöffnung (14), durch die das Fluid (22, 22a, 22b) die Wärmeübertragungskammer (10) verlassen kann, primärseitige Wärmeübertragungsmittel (30), die den Wärmeübertrag zwischen dem Fluid (22, 22a, 22b) und der Oberfläche (40, 40a) des Wärmetauschers (2) bewirken, wobei im Betrieb des Wärmetauschers (2) primärseitig die Wärmeenergie zwischen dem Fluid (22, 22a, 22b) und den Wärmeübertragungsmitteln (30) austauschbar ist und wobei die Wärmeübertragungsmittel (30) beweglich sind dergestalt, dass sie sich im Betrieb des Wärmetauschers (2) in der Wärmeübertragungskammer (10) bewegen und die Wärmeenergie in der Wärmeübertragungskammer (10) mit dem Fluid (22, 22a, 22b) austauschen. Heat exchanger ( 2 ) for transmitting heat energy, comprising: a primary side ( 20 ) for transferring heat energy between a heat exchanger ( 2 ) flowing through fluid ( 22 . 22a . 22b ) and a surface ( 40 . 40a ) of the heat exchanger ( 2 ), a primary-side heat transfer chamber ( 10 ) with an inlet opening ( 12 ), through which the fluid ( 22 . 22a . 22b ) in the heat transfer chamber ( 10 ) of the heat exchanger ( 2 ) and with an outlet opening ( 14 ), through which the fluid ( 22 . 22a . 22b ) the heat transfer chamber ( 10 ), primary heat transfer medium ( 30 ), the heat transfer between the fluid ( 22 . 22a . 22b ) and the surface ( 40 . 40a ) of the heat exchanger ( 2 ), wherein during operation of the heat exchanger ( 2 ) on the primary side, the heat energy between the fluid ( 22 . 22a . 22b ) and the heat transfer means ( 30 ) is exchangeable and wherein the heat transfer means ( 30 ) are movable in such a way that during operation of the heat exchanger ( 2 ) in the heat transfer chamber ( 10 ) and the heat energy in the heat transfer chamber ( 10 ) with the fluid ( 22 . 22a . 22b ) change. Wärmetauscher (2) nach Anspruch 1, wobei der Wärmetauscher (2) die Primärseite (20) zum Einbringen der Wärmeenergie in den Wärmetauscher (2) und eine von der Primärseite (20) getrennte Sekundärseite (50) zum Abführen der Wärmenergie aus dem Wärmetauscher (2) aufweist und/oder wobei der Wärmetauscher ein von dem Fluid (22, 22a, 22b) getrenntes Sekundärfluid (52) umfasst. Heat exchanger ( 2 ) according to claim 1, wherein the heat exchanger ( 2 ) the primary side ( 20 ) for introducing the heat energy into the heat exchanger ( 2 ) and one from the primary side ( 20 ) separate secondary side ( 50 ) for removing the heat energy from the heat exchanger ( 2 ) and / or wherein the heat exchanger is one of the fluid ( 22 . 22a . 22b ) separated secondary fluid ( 52 ). Wärmetauscher (2) nach dem vorstehenden Anspruch, wobei auf der Primärseite (20) die Wärmeenergie in den Wärmetauscher (2) mittels des Fluids (22, 22a, 22b) einbringbar ist und wobei auf der Sekundärseite (50) die Wärmeenergie aus dem Wärmetauscher (2) mittels des Sekundärfluids (52) abführbar ist. Heat exchanger ( 2 ) according to the preceding claim, wherein on the primary side ( 20 ) the heat energy in the heat exchanger ( 2 ) by means of the fluid ( 22 . 22a . 22b ) and on the secondary side ( 50 ) the heat energy from the heat exchanger ( 2 ) by means of the secondary fluid ( 52 ) is dissipatable. Wärmetauscher (2) nach dem vorstehenden Anspruch, wobei das Sekundärfluid (52) entlang der Oberfläche (40, 40a) des Wärmetauschers (2) strömen kann, so dass die Wärmeenergie zwischen der Oberfläche (40, 40a) des Wärmetauschers (2) und dem Sekundärfluid (52) direkt austauschbar ist. Heat exchanger ( 2 ) according to the preceding claim, wherein the secondary fluid ( 52 ) along the surface ( 40 . 40a ) of the heat exchanger ( 2 ) can flow, so that the heat energy between the surface ( 40 . 40a ) of the heat exchanger ( 2 ) and the secondary fluid ( 52 ) is directly interchangeable. Wärmetauscher (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Wärmeübertragungskammer (10) derart aufgebaut ist, dass die beweglichen Wärmeübertragungsmittel (30), insbesondere angetrieben durch die Schwerkraft, durch die Wärmeübertragungskammer (10) bewegbar, insbesondere fallend oder rollbar, sind und wobei die Wärmeübertragungskammer (10) ferner so gestaltet ist, dass die beweglichen Übertragungsmittel (30) bei der Bewegung durch die Wärmeübertragungskammer (10) von dem Fluid (22, 22a, 22b) umströmbar sind, so dass diese mit einem Großteil ihrer Oberfläche mit dem Fluid (22, 22a, 22b) die Wärmeenergie austauschen. Heat exchanger ( 2 ) according to any one of the preceding claims, wherein the heat transfer chamber ( 10 ) is constructed such that the movable heat transfer means ( 30 ), in particular driven by gravity, through the heat transfer chamber ( 10 ) are movable, in particular falling or rollable, and wherein the heat transfer chamber ( 10 ) is further configured such that the mobile transmission means ( 30 ) when moving through the heat transfer chamber ( 10 ) of the fluid ( 22 . 22a . 22b ) are flowed around, so that these with a large part of their surface with the fluid ( 22 . 22a . 22b ) exchange the heat energy. Wärmetauscher (2) nach dem vorstehenden Anspruch, wobei die Wärmeübertragungskammer (10) Verzögerungsstrecken (42) aufweist dergestalt, dass die beweglichen Wärmeübertragungsmittel (30) entlang der Verzögerungsstrecken (42) beweglich sind, so dass die beweglichen Wärmeübertragungsmittel (30) von dem Fluid (22, 22a, 22b) eine größere Zeitspanne umströmbar sind und somit der Wärmeenergieaustausch intensiviert wird. Heat exchanger ( 2 ) according to the preceding claim, wherein the heat transfer chamber ( 10 ) Delay lines ( 42 ) has such that the movable heat transfer means ( 30 ) along the delay lines ( 42 ) are movable so that the movable heat transfer means ( 30 ) of the fluid ( 22 . 22a . 22b ) A larger time span can be flowed around and thus the heat energy exchange is intensified. Wärmetauscher (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die beweglichen Wärmeübertragungsmittel ein disperses Wärmetransportmedium zur Weitergabe der Wärmeenergie zwischen dem Fluid (22, 22a, 22b) und der Oberfläche (40, 40a) des Wärmetauschers (2) umfassen. Heat exchanger ( 2 ) according to any one of the preceding claims, wherein the movable heat transfer means comprises a particulate heat transfer medium for transferring heat energy between the fluid ( 22 . 22a . 22b ) and the surface ( 40 . 40a ) of the heat exchanger ( 2 ). Wärmetauscher (2) nach dem vorstehenden Anspruch, wobei das disperse Wärmetransportmedium partikuläre Feststoffe, insbesondere Stahlkugeln, Stahlwalzen, Hohlkugeln, Sandkörner oder anderes Granulat, umfasst. Heat exchanger ( 2 ) according to the preceding claim, wherein the disperse heat transport medium comprises particulate solids, in particular steel balls, steel rollers, hollow spheres, grains of sand or other granules. Wärmetauscher (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Wärmeübertragungskammer (10) einen Übertragungsmitteleingang (32) aufweist, durch die die beweglichen Wärmeübertragungsmittel (30) in die Wärmeübertragungskammer (10) des Wärmetauschers (2) einführbar, insbesondere einfüllbar, sind und/oder wobei die Wärmeübertragungskammer (10) einen Übertragungsmittelausgang (34) aufweist, durch die die beweglichen Wärmeübertragungsmittel (30) die Wärmeübertragungskammer (10) verlassen können. Heat exchanger ( 2 ) according to any one of the preceding claims, wherein the heat transfer chamber ( 10 ) a transmission medium input ( 32 ), by which the movable heat transfer means ( 30 ) in the heat transfer chamber ( 10 ) of the heat exchanger ( 2 ) are insertable, in particular fillable, and / or wherein the heat transfer chamber ( 10 ) a transmission medium output ( 34 ), by which the movable heat transfer means ( 30 ) the heat transfer chamber ( 10 ) being able to leave. Wärmetauscher (2) nach dem vorstehenden Anspruch, mit einem an den Übertragungsmittelausgang (34) angeschlossenen Wärmeübertragungsmittelaufzug (18), der dazu hergerichtet ist, die Wärmeübertragungsmittel (30) automatisch von dem Übertragungsmittelausgang (34) zu dem Übertragungsmitteleingang (32) zu befördern. Heat exchanger ( 2 ) according to the preceding claim, with a to the transmission means output ( 34 ) connected heat transfer medium elevator ( 18 ), which is adapted to heat transfer means ( 30 ) automatically from the transmission medium output ( 34 ) to the transmission medium input ( 32 ) to transport. Wärmetauscher (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Oberfläche (40, 40a) des Wärmetauschers (2) entfernt von der Wärmeübertragungskammer (10) angeordnet ist, so dass die beweglichen Wärmeübertragungsmittel (30) die Wärmeenergie aus der Wärmeübertragungskammer (10) heraus zu der Oberfläche (40, 40a) oder von der Oberfläche (40, 40a) in die Wärmeübertragungskammer (10) hinein transportieren oder wobei die Oberfläche (40, 40a) des Wärmetauschers (2) Teil der Wärmeübertragungskammer (10) ist und derart angeordnet ist, dass die beweglichen Wärmeübertragungsmittel (30) sich auf der Oberfläche (40, 40a) bewegen und durch Kontaktflächenwärmeübergang den Wärmeübertrag mit der Oberfläche (40, 40a) bewirken. Heat exchanger ( 2 ) according to any one of the preceding claims, wherein the surface ( 40 . 40a ) of the heat exchanger ( 2 ) away from the heat transfer chamber ( 10 ) is arranged so that the movable heat transfer means ( 30 ) the heat energy from the heat transfer chamber ( 10 ) out to the surface ( 40 . 40a ) or from the surface ( 40 . 40a ) in the heat transfer chamber ( 10 ) or where the surface ( 40 . 40a ) of the heat exchanger ( 2 ) Part of the heat transfer chamber ( 10 ) and is arranged such that the movable heat transfer means ( 30 ) on the surface ( 40 . 40a ) and heat transfer by contact surface heat transfer with the surface ( 40 . 40a ) cause. Verfahren zum Austauschen von Wärmeenergie in einer Wärmeübertragungskammer (10) eines Wärmetauschers (2), umfassend die Schritte: Bereitstellen von beweglichen Wärmeübertragungsmitteln (30) in der Wärmeübertragungskammer, Einströmenlassen eines Fluids (22, 22a, 22b) in die Wärmeübertragungskammer (10), wobei das Fluid (22, 22a, 22b) die beweglichen Wärmeübertragungsmittel (30) in der Wärmeübertragungskammer (10) umströmt, Übertragung von Wärmeenergie zwischen dem Fluid (22, 22a, 22b) und den beweglichen Wärmeübertragungsmitteln (30), während die beweglichen Wärmeübertragungsmittel (30) von dem Fluid (22, 22a, 22b) umströmt werden, Ausströmenlassen des Fluids (22, 22a, 22b) aus der Wärmeübertragungskammer (10), Übertragung der Wärmeenergie zwischen den beweglichen Wärmeübertragungsmitteln (30) und einer Oberfläche (40, 40a) des Wärmetauschers (2). Method for exchanging heat energy in a heat transfer chamber ( 10 ) of a heat exchanger ( 2 ), comprising the steps of: providing mobile heat transfer means ( 30 ) in the heat transfer chamber, inflow of a fluid ( 22 . 22a . 22b ) in the heat transfer chamber ( 10 ), the fluid ( 22 . 22a . 22b ) the movable heat transfer means ( 30 ) in the heat transfer chamber ( 10 ) flows around, transfer of heat energy between the fluid ( 22 . 22a . 22b ) and the movable heat transfer means ( 30 ), while the movable heat transfer means ( 30 ) of the fluid ( 22 . 22a . 22b ), flowing out of the fluid ( 22 . 22a . 22b ) from the heat transfer chamber ( 10 ), Transfer of heat energy between the movable heat transfer means ( 30 ) and a surface ( 40 . 40a ) of the heat exchanger ( 2 ). Verfahren zum Austauschen von Wärmeenergie nach dem vorstehenden Anspruch, ferner mit den Schritten Bereitstellen eines Sekundärfluids (52) außerhalb der Wärmeübertragungskammer (10) an der Oberfläche (40, 40a) des Wärmetauschers (2), Übertragung der Wärmeenergie zwischen der Oberfläche (40, 40a) des Wärmetauschers (10) und dem Sekundärfluid (52). A method of exchanging thermal energy according to the preceding claim, further comprising the steps of providing a secondary fluid ( 52 ) outside the heat transfer chamber ( 10 ) on the surface ( 40 . 40a ) of the heat exchanger ( 2 ), Transfer of heat energy between the surface ( 40 . 40a ) of the heat exchanger ( 10 ) and the secondary fluid ( 52 ). Verfahren zum Austauschen von Wärmeenergie nach einem der beiden vorstehenden Ansprüche, ferner mit den Schritten: Auslassen der beweglichen Wärmeübertragungsmittel (30) aus der Wärmeübertragungskammer (10), Transport der beweglichen Wärmeübertragungsmittel (30) zu der Oberfläche (40, 40a) des Wärmetauschers (2) zum Übertragen der Wärmeenergie zwischen den beweglichen Wärmeübertragungsmitteln (30) und der Oberfläche (40, 40a) des Wärmetauschers (2), Rücktransport der beweglichen Wärmeübertragungsmittel (30) zu der Wärmeübertragungskammer (10) und Einlass selbiger in die Wärmeübertragungskammer (10). A method of exchanging heat energy according to either one of the preceding claims, further comprising the steps of: discharging the mobile heat transfer means ( 30 ) from the heat transfer chamber ( 10 ), Transport of the movable heat transfer means ( 30 ) to the surface ( 40 . 40a ) of the heat exchanger ( 2 ) for transferring the heat energy between the movable heat transfer means ( 30 ) and the surface ( 40 . 40a ) of the heat exchanger ( 2 ), Return transport of the movable heat transfer means ( 30 ) to the heat transfer chamber ( 10 ) and inlet thereof into the heat transfer chamber ( 10 ). Abgaswärmetauscher (2) zum Entziehen von Wärmeenergie aus einem den Wärmetauscher (2) durchströmenden Abgas (22, 22a, 22b), umfassend: eine Wärmeübertragungskammer (10) mit einer Einlassöffnung (12), durch die das Abgas (22, 22a, 22b) in die Wärmeübertragungskammer (10) des Wärmetauschers (2) einströmen kann, mit einer Auslassöffnung (14), durch die das Abgas (22, 22a, 22b) die Wärmeübertragungskammer (10) verlassen kann sowie mit einer Oberfläche (40, 40a) des Wärmetauschers (2), bewegliche Wärmeübertragungsmittel (30), die dem Abgas (22, 22a, 22b) Wärmeenergie entziehen können, indem die beweglichen Wärmeübertragungsmittel (30) in der Wärmeübertragungskammer (10) von dem Abgas (22, 22a, 22b) umströmt werden, wobei die Wärmeübertragungskammer (10) Verzögerungsstrecken (42) umfasst, die derart ausgebildet sind, dass die beweglichen Wärmeübertragungsmittel (30) entlang der Verzögerungsstrecken (42) beweglich sind wobei die beweglichen Wärmeübertragungsmittel (30) im Betrieb des Abgaswärmetauschers (2) von dem Abgas (22, 22a, 22b) umströmt werden und wobei sich die beweglichen Wärmeübertragungsmittel (30) im Betrieb des Abgaswärmetauschers (2) mit Kontakt zu der Oberfläche (40, 40a) des Wärmetauschers (2) bewegen und dadurch die Wärmeenergie an die Oberfläche (40, 40a) durch Kontaktflächenwärmeübergang übertragen. Exhaust gas heat exchanger ( 2 ) for removing heat energy from a heat exchanger ( 2 ) flowing through the exhaust gas ( 22 . 22a . 22b ) comprising: a heat transfer chamber ( 10 ) with an inlet opening ( 12 ) through which the exhaust gas ( 22 . 22a . 22b ) in the heat transfer chamber ( 10 ) of the heat exchanger ( 2 ), with an outlet opening ( 14 ) through which the exhaust gas ( 22 . 22a . 22b ) the heat transfer chamber ( 10 ) and with a surface ( 40 . 40a ) of the heat exchanger ( 2 ), movable heat transfer means ( 30 ), which the exhaust ( 22 . 22a . 22b ) Can remove heat energy by the moving heat transfer means ( 30 ) in the heat transfer chamber ( 10 ) of the exhaust gas ( 22 . 22a . 22b ), wherein the heat transfer chamber ( 10 ) Delay lines ( 42 ), which are formed such that the movable heat transfer means ( 30 ) along the delay lines ( 42 ) are movable wherein the movable heat transfer means ( 30 ) during operation of the exhaust gas heat exchanger ( 2 ) of the exhaust gas ( 22 . 22a . 22b ) and wherein the movable heat transfer means ( 30 ) during operation of the exhaust gas heat exchanger ( 2 ) with contact to the surface ( 40 . 40a ) of the heat exchanger ( 2 ) and thereby heat energy to the surface ( 40 . 40a ) transmitted by contact surface heat transfer.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115253324A (en) * 2022-06-24 2022-11-01 江苏理文化工有限公司 Sulfuric acid concentration heating equipment

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2458434A (en) * 1944-04-26 1949-01-04 Socony Vacuum Oil Co Inc Method and apparatus for regenerating moving bed particle form contact mass materials
DE1046589B (en) * 1956-03-31 1958-12-18 Koppers Gmbh Heinrich Process and device for the thermal and / or catalytic cracking of hydrocarbons
US4307773A (en) * 1978-08-28 1981-12-29 Smith Richard D Fluid bed heat exchanger for contaminated gas
US4349367A (en) * 1981-03-31 1982-09-14 Ppg Industries, Inc. Method of recovering waste heat from furnace flue gases using a granular heat exchange means
DE3214958A1 (en) * 1982-04-22 1983-11-03 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach REGENERATIVE GAS-GAS HEAT EXCHANGER IN COLUMN CONSTRUCTION WITH HEAT-TRANSFERING ELEMENTS
DE102006061440A1 (en) * 2006-12-23 2008-06-26 Modine Manufacturing Co., Racine Heat exchanger e.g. cooling liquid heat exchanger for use in motor vehicle, has tubes interacting with openings of collecting tank and header tank such that end of each tube has contour

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2458434A (en) * 1944-04-26 1949-01-04 Socony Vacuum Oil Co Inc Method and apparatus for regenerating moving bed particle form contact mass materials
DE1046589B (en) * 1956-03-31 1958-12-18 Koppers Gmbh Heinrich Process and device for the thermal and / or catalytic cracking of hydrocarbons
US4307773A (en) * 1978-08-28 1981-12-29 Smith Richard D Fluid bed heat exchanger for contaminated gas
US4349367A (en) * 1981-03-31 1982-09-14 Ppg Industries, Inc. Method of recovering waste heat from furnace flue gases using a granular heat exchange means
DE3214958A1 (en) * 1982-04-22 1983-11-03 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach REGENERATIVE GAS-GAS HEAT EXCHANGER IN COLUMN CONSTRUCTION WITH HEAT-TRANSFERING ELEMENTS
DE102006061440A1 (en) * 2006-12-23 2008-06-26 Modine Manufacturing Co., Racine Heat exchanger e.g. cooling liquid heat exchanger for use in motor vehicle, has tubes interacting with openings of collecting tank and header tank such that end of each tube has contour

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115253324A (en) * 2022-06-24 2022-11-01 江苏理文化工有限公司 Sulfuric acid concentration heating equipment

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