DE1124528B

DE1124528B - Regenerative heat exchanger in which a chain of storage elements runs through two parallel channels several times

Info

Publication number: DE1124528B
Application number: DESCH24787A
Authority: DE
Inventors: Emil Graf; Jakob Hebel; Hermann Kallenbach
Original assignee: Benno Schilde Maschinenbau AG
Current assignee: Benno Schilde Maschinenbau AG
Priority date: 1958-09-27
Filing date: 1958-09-27
Publication date: 1962-03-01

Description

Regenerativ-Wärineaustauscher, bei dem eine Kette aus Speicherelementen zwei parallele Kanäle jeweils mehrmals durchläuft Die Erfindung betrifft einen Regenerativ-Wärmeaustauscher, bei dem eine endlose Kette aus Speicherelementen zwei parallel angeordnete, durch schachtähnlich ausgebildete öffnungen verbundene Kanäle, in denen die wärmetauschenden Medien entgegengesetzt strömen, jeweils mehrmals nacheinander durchläuft.Regenerative heat exchanger in which a chain of storage elements passes through two parallel channels several times each The invention relates to a regenerative heat exchanger, in which an endless chain of storage elements two arranged in parallel, through Well-shaped openings connected channels in which the heat-exchanging Media flow in opposite directions, each running several times in succession.

Es ist ein Wärmeaustauscher. bekannt, bei dem die Speicherelemente aus zylindrischen oder flachgewickelten Schraubenfedern bestehen und zu einer endlosen Kette oder, treffender, zu einem endlosen Band ineinandergeschraubt oder auf andere Art verbunden sind. Dieses Federband ist über Walzen geführt, die innerhalb der Kanalquerschnitte liegen; sie engen diesenQuerschnitt einundbilden außerdem einen unerwünschten, weil zwecklosen Wärmespeicher.It's a heat exchanger. known in which the storage elements consist of cylindrical or flat-wound coil springs and become an endless one Chain or, more appropriately, screwed into one another to form an endless band or on top of another Kind of connected. This spring band is guided over rollers that are inside the Channel cross-sections lie; they narrow this cross-section and also form one undesirable because of useless heat storage.

Ferner ist ein Kaminvorwärmer bekannt, bei dem die Speicherelemente aus zu einer Kette hintereinandergereihten Paketen von dünnen, in Abstand voneinander gehaltenen Blechscheiben bestehen. Die Verbindung der einzelnen Pakete miteinander geschieht durch Gelenkbolzen. Abgesehen davon, daß der Wärmeaustausch hier zwischen einem strömenden Gas (Rauchgas) und einer nur schwach strömenden Flüssigkeit (Kesselwasser) erfolgt, also andere Voraussetzungen vorliegen, bewegt sich die Kette auch nicht in der Hauptsache quer zur Richtung der Gasströmung, sondern in dieser Richtung. Das ist nur möglich, weil der Rauchgaskanal haarnadelförmig gekrümmt ist.Furthermore, a chimney preheater is known in which the storage elements of thin packets lined up in a chain at a distance from one another held sheet metal disks exist. The connection of the individual packages with each other happens through hinge pins. Apart from the fact that the heat exchange here between a flowing gas (flue gas) and a weakly flowing liquid (boiler water) takes place, i.e. other conditions are met, the chain does not move either mainly transverse to the direction of gas flow, but in this direction. This is only possible because the flue gas duct is curved in the shape of a hairpin.

Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß bei einem Regenerativ-Wärmeaustauscher der an erster Stelle beschriebenen Gattung jedes Speicherelement in an und für sich bekannter Weise aus einem Paket von dünnen, durch eingedrückte Sicken in Ab- stand voneinander gehaltenen Blechscheiben besteht und daß diese Speicherelemente zwischen zwei endlosen, außerhalb der Kanalquerschnitte geführten Zugmitteln angeordnet sind, wobei die Zahl der Durchläufe der Kette durch die Kanäle deren Querschnitt annähernd umgekehrt proportional ist.In contrast, the invention consists in that in a regenerative heat exchanger of the kind specified in the first place, each memory element in and f or a known manner is composed of a package of thin, stand by pressed-in beads in the absence held from each other, sheet metal discs and that these memory elements between two endless traction means guided outside the channel cross-sections are arranged, the number of passes of the chain through the channels being approximately inversely proportional to their cross-section.

Das hat verschiedene Vorteile: Erstens liegen die Zugmittel, zwischen denen die nicht unmittelbar miteinander verbundenen Speicherelemente angeordnet sind, und auch die Umlenkräder oder -rollen für die Zugmittel, nämlich zwei endlose Ketten, nicht innerhalb der Kanalquerschnitte - sie stören also weder die Strömung der beiden Medien noch bilden sie überflüssige Wärmespeicher -, zweitens ist die Beziehung zwischen der Zahl der Durchläufe der Kette durch die Kanäle und deren Querschnitt ein wesentlicher Faktor, denn auf diese Weise erreicht man, auch bei unterschiedlichen Kanalquerschnitten, daß die Zeiten für Wärmeaufnahme und Wärmeabgabe praktisch gleich sind, drittens können die Speicherelemente leichter gehalten werden als bei der bekannten Ausführung, bei der sie durch Gelenkbolzen unmittelbar miteinander verbunden sind und demzufolge den vollen Zug aufnehmen müssen, und viertens sind die Speicherelemente einzeln leicht auswechselbar, ohne daß die Zugmittel gelöst werden zu brauchen.This has various advantages: Firstly, the traction means, between which the storage elements that are not directly connected to one another are arranged, and also the deflection wheels or pulleys for the traction means, namely two endless chains, are not located within the channel cross-sections - so they neither disturb the flow of the two Media still form superfluous heat stores - secondly, the relationship between the number of times the chain passes through the channels and their cross-section is an essential factor, because in this way, even with different channel cross-sections, the times for heat absorption and heat release are practically the same Thirdly, the storage elements can be held more easily than in the known design, in which they are directly connected to one another by hinge pins and consequently have to absorb the full train, and fourthly, the storage elements can be easily exchanged individually without having to release the traction means .

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung sollen die Sicken quer zur Bewegungsrichtung der Speicherelemente angeordnet sein, damit einerseits die beiden Medien ungehindert die Speicherelemente durchströmen können und andererseits beim Übergang der Speicherelemente vom einen in den anderen Kanal ein Austausch der beiden Medien durch die schachtähnlich ausgebildeten öffnungen zwischen den Kanälen weitgehend unterbunden wird. Auch die Speicherelemente des bekannten Kaminvorwärmers weisen Sicken oder Rippen auf, aber diese erstrecken sich in der Bewegungsrichtung der Speicherelemente.According to another feature of the invention, the beads should be transverse to Direction of movement of the storage elements be arranged so that on the one hand the two Media can flow through the storage elements unhindered and on the other hand at Transition of the storage elements from one to the other channel is an exchange of the two Media largely through the duct-like openings between the channels is prevented. The memory elements of the known chimney preheater also have Crimps or ribs on, but these extend in the direction of movement of the Storage elements.

Schließlich ist es noch vorteilhaft, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wenigstens in einen der Verbindungsschächte quer zur Bewegungsrichtung der Speicherelernente und parallel zu deren Blechscheiben vorzugsweise angewärmte Frischluft einblasbar ist. Dadurch wird ebenfalls ein Austausch der Medien verhindert, außerdem aber für eine laufende Reinigung der Speicherelemente gesorgt. Die Frisch-luft kann dem frischluftführenden Kanal entnommen werden.Finally, it is also advantageous if, according to a further feature of the invention, preferably heated fresh air can be blown into at least one of the connecting shafts transversely to the direction of movement of the storage elements and parallel to their sheet metal disks. This also prevents the media from being exchanged, but also ensures that the storage elements are cleaned on an ongoing basis. The fresh air can be taken from the fresh air duct.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch einen Wärmeaustauscher nach der Erfindung, Fig. 2 gleichfalls einen Längsschnitt in verkleinertem Maßstab bei unterschiedlichen Kanalquerschnitten, Fig. 3 einen abgebrochenen Schnitt durch eine der schachtähnlichen öffnungen zwischen den Kanälen und Fig. 4 schematisch den Aufbau eines Speicherelementes.Fig. 1 shows schematically a longitudinal section through a heat exchanger according to the invention, Fig. 2 also shows a longitudinal section on a reduced scale with different channel cross-sections, Fig. 3 shows a broken section through one of the shaft-like openings between the channels and Fig. 4 schematically shows the structure of a storage element .

Es sei angeommen, das Frischluft in Richtung 6 durch den Kanal 4 und Abgase in Richtung 7 durch den Kanal 5 strömen. Beide Kanäle sind durch schachtartige öffnungen 11 und 12 miteinander verbunden, deren Querschnitt jeweils nur wenig größer als der Querschnitt eines aus Blechscheiben 9 gebildeten Speicherelementes 3 der Kette 1 ist. Diese Speicherelemente sind mittelbar untereinander durch beidseitig angeordnete Zugmittel 2, beispielsweise zwei endlose Ketten, verbunden und durchqueren, wie Fig. 1 erkennen läßt, beide Kanäle 4 und 5 jeweils sechsmal mit wechselnder Richtung, wobei die allgemeine Umlaufrichtung 10 der Kette 1 den Strömungsrichtungen 6 und 7 der Medien entgegengesetzt ist.It is assumed that fresh air flows in direction 6 through duct 4 and exhaust gases in direction 7 through duct 5 . Both channels are connected to one another by shaft-like openings 11 and 12, the cross-section of which is only slightly larger than the cross-section of a storage element 3 of the chain 1 formed from sheet metal disks 9 . These memory elements are indirectly connected to each other by arranged on both sides traction means 2, for example a pair of endless chains, and traverse, as shown in FIG. Lets 1 recognize both channels 4 and 5 respectively six times with alternating direction, wherein the general direction of rotation 10 of the chain 1 the flow directions 6 and 7 of the media is opposite.

Bei Kanälen 4 und 5 mit unterschiedlichem Querschnitt, wie in Fig. 2 dargestellt, durchquert die aus den Speicherelementen bestehende Kette den Kanal mit kleinerem Querschnitt viermal, den Kanal mit größerem Querschnitt nur zweimal, d. h., die Zahl der Durchquerungen steht im umgekehrten Verhältnis zu den Kanalquerschnitten, so daß praktisch die Verweildauer der Speicherelemente in beiden Kanälen die gleiche ist.In the case of channels 4 and 5 with different cross-sections, as shown in FIG . That is, the number of crossings is inversely related to the channel cross-sections, so that practically the dwell time of the storage elements in both channels is the same.

Quer durch die Verbindungsschächte 11 und 12 kann Frischluft 13 geblasen werden. Diese Frischluft, die beispielsweise aus dem frischluftführenden Kanal 4 entnommen ist, tritt durch eine Öffnung in einer besonderen Vorkammer in den Verbindungsschacht 11 oder/und 12 ein und wird durch eine gegenüberliegende Öffnung abgeführt.Fresh air 13 can be blown across the connecting ducts 11 and 12. This fresh air, which is taken, for example, from the channel 4 carrying fresh air, enters the connecting duct 11 and / or 12 through an opening in a special antechamber and is discharged through an opening on the opposite side.

Wie Fig. 3 erkennen läßt, ist die Form der Blechscheibe 9 etwa sechseckig mit abgerundeten Stoßkanten zwischen zwei Paketen. Infolge der quer zur Bewegungsrichtung der Pakete oder Speicherelemente angeordneten Sicken 8 ist ein Übertritt der beiden Medien von dem einen Kanal zu dem anderen durch die Verbindungsschächte praktisch ausgeschlossen. Die-Abdichtung wird noch wirksam unterstützt durch die angedeuteten. Wirbel zwischen den Blechscheiben 9, die, wie auch in Fig. 4 angedeutet, durch Bolzen 14 zusammengehalten und durch die erwähnten Sicken in Abstand voneinander gehalten werden. Selbstverständlich kann für die Pakete bzw. die Blechscheiben auch eine andere Form gewählt werden.As can be seen in FIG. 3 , the shape of the sheet metal disk 9 is approximately hexagonal with rounded abutting edges between two packages. As a result of the beads 8 arranged transversely to the direction of movement of the packets or storage elements, a transfer of the two media from one channel to the other through the connection shafts is practically impossible. The sealing is still effectively supported by the indicated. Vortices between the sheet metal disks 9, which, as also indicated in FIG. 4, are held together by bolts 14 and are kept at a distance from one another by the aforementioned beads. Of course, a different shape can also be selected for the packs or the sheet metal disks.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Regenerative heat exchanger, in which an endless chain of storage elements has two parallel channels, connected by openings shaped like a shaft, in which the heat exchanging. Media opposite flow 'are each repeatedly passes through successively, characterized in that each storage element (3), thin in per se known manner from a package of, composed by indented beads (8) at a distance held from each other, sheet metal discs (9) and that these memory elements (3) are arranged between two endless traction means (2) guided outside the channel cross- sections, the number of passes of the chain through the channels (4, 5) being approximately inversely proportional to their cross-section.

2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the beads (8) are arranged transversely to the direction of movement (10) of the storage elements (3) . 3. Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that at least in one of the connecting shafts (11 or 12) transversely to the direction of movement (10) of the storage elements (3) and parallel to their sheet metal disks (9) preferably warmed fresh air (13) can be blown is.

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1062 263; Austrian Patent No. 89 244; U.S. Patent No. 2,740,615.