Verfahren zum Herstellen von Wärmetauscherkörpern für Regenerativwärmetauscher,
deren Masse aus zusammengepreßten, feinen Spänen besteht Die Erfindun- betrifft
ein Verfahren zum Herstel-C len von Wärmetauscherkörpern für Regenerativwännetauscher,
deren Masse aus zusammen,- gepreßten feinen Spänen, insbesondere Metallspänen, wie
Stahlspänen in der Art von Stahlwolle besteht. Gemäß einem bekannten Verfahren zum
Herstellen von Regenerativwärmetauschern, deren Füllmasse aus Draht besteht, wird
nach Einbringen des Drahtes die Füllmasse durch einen Stempel unter Druck gesetzt.
Der Stempel bewegt sich dabei in der gleichen Richtung, in der das gasförmige Medium
die Füllmasse während des Betriebes durchströmt, so daß die einzelnen Teilchen der
Füllmasse untereinander und in bezug auf die während des Betriebes herrschende Strömungsrichtung
der hindurchtretenden Gase ungeordnet zu liegen kommen. Hierdurch tritt der Nachteil
auf, daß die einzelnen Teilchen nur mangelhaft von der Strömung umspült werden,
so daß die wärmetauschende Oberfläche bei weitem nicht voll ausgenutzt wird, was
den Wärmeaustauschwirkungsgrad vermindert. Bei dem bekannten Verfahren wird das
Ausgangsmaterial vor Einführen in den formge - benden Zylinder geglüht. Dieses
zieht jedoch eine nicht gewünschte Gefügeänderung des Materials nach sich.Process for the production of heat exchanger bodies for regenerative heat exchangers, the mass of which consists of compressed, fine chips consists of steel wool. According to a known method for producing regenerative heat exchangers, the filling compound of which consists of wire, after the wire has been introduced, the filling compound is pressurized by a stamp. The plunger moves in the same direction as the gaseous medium flows through the filling compound during operation, so that the individual particles of the filling compound come to rest in a disordered manner with respect to one another and with respect to the direction of flow of the gases passing through during operation. This has the disadvantage that the flow around the individual particles is inadequate, so that the heat-exchanging surface is by far not fully utilized, which reduces the heat-exchange efficiency. In the known method the starting material is before insertion into the formge - annealed reproduced cylinder. However, this results in an undesired change in the structure of the material.
Im Gegensatz dazu besteht das erfindungsgemäße Verfahren bei Anordnung
der Späne derart, daß ihre Längsachsen in Ebenen senkrecht zur Strömungsrichtung
der gasförmigen Medien während des Betriebes liegen, darin, daß der Preßdruck senkrecht
zur Strömungsrichtung der gasförmigen Medien während des Betriebes wirkt, wobei
gleichzeitig die Späne auf eine Temperatur gebracht werden, die zun-ändest der Betriebstemperatux
entspricht. Hierbei soll jedoch die Nachglühtemperatur des Ausgangsmaterials bei
weitem nicht erreicht werden.In contrast, the method according to the invention consists of arrangement
of the chips in such a way that their longitudinal axes are in planes perpendicular to the direction of flow
of the gaseous media during operation are that the pressure is perpendicular
acts on the direction of flow of the gaseous media during operation, wherein
at the same time, the chips are brought to a temperature that initially changes the operating temperature
is equivalent to. Here, however, the afterglow temperature of the starting material should be
far from being reached.
Besondere Vorteile bringt das vorgeschlagene Vexfahren dann mit sich,
wenn zum Herstellen der Wärmetauscherkörper erifindungsgemäß langfaserige Späne
verwendet werden.The proposed Vex driving then has particular advantages,
if, according to the invention, long-fiber chips are used to produce the heat exchanger body
be used.
Im Querschnitt flache bzw. rechteckige Späne sind im Zusammenhang
mit dem vorgeschlagenen Verfahren besonders geeignet.Chips with a flat or rectangular cross-section are related
particularly suitable with the proposed method.
Während der Herstellune, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden
die Späne durch den auf ihnen lastenden Druck selbsttätig geordnet, d. h.
nachher liegen die Späne mit ihrer schmalen Längsseite quer zur Strömungsrichtuna,
so daß strömungstechnisch günstige Anlaufbedingungen vorliegen, wodurch die Druckverluste
verringert werden. Außerdem wird durch die quer zur Strömungsrichtung verlaufende
Lage der langfasrig ausgebildeten Späne verhindert, daß sie während des Betriebes
durch die Löcher der Deckwände gezogen werden.During production, according to the method according to the invention, the chips are automatically sorted by the pressure exerted on them, i. H. afterwards the chips lie with their narrow longitudinal side transversely to the flow direction, so that flow-technically favorable start-up conditions exist, whereby the pressure losses are reduced. In addition, the position of the long-fiber chips running transversely to the direction of flow prevents them from being drawn through the holes in the cover walls during operation.
Das Erwärmen der Späne während des Preßvorganges, d. h. während
der Herstellung der endgültigen Form des Wärmetauscherkörpers bzw. Wärmetauschersektors,
auf eine Temperatur, die mindestens so hoch ist wie die Betriebstemperatur, ist
deshalb wichtig, weil die einzelnen Späne bei ihrer Herstellung (beim Abdrehen)
bekanntlich erhebliche Eigenspannungen erhalten, wodurch sie untereinander sehr
unterschiedliche Krümmungen und Formen aufweisen. Verwendet man solche thermisch
unbehandelten Späne als Masse (und dieses muß man, um billig zu fabrizieren), so
lösen sich während des Betriebs diese Eigenspannungen durch die hohen Temperaturen
nachträglich, und folglich füllt die Sparunasse, weil sie in sich zusammensackt,
die Kammer des Wärmeitauschers nicht mehr ganz aus. Hierdurch werden die Strömungsverhältnisse
verschlechtert, so daß der Wärmeübergang verringert und der Druckverlust erhöht
wird. Diese nachteiligen Erscheinungen werden durch die erfindungsgemäße Erwärmung
während des Preßvorganges vermieden.The heating of the chips during the pressing process, d. H. During the production of the final shape of the heat exchanger body or heat exchanger sector, to a temperature that is at least as high as the operating temperature, is important because the individual chips are known to receive considerable internal stresses during their production (when turning), which makes them very different from one another Have curvatures and shapes. If you use such thermally untreated chips as a mass (and you have to do this in order to manufacture it cheaply), these internal stresses are subsequently released during operation due to the high temperatures, and consequently the savings water, because it collapses, fills the chamber of the heat exchanger not quite off anymore. As a result, the flow conditions are worsened, so that the heat transfer is reduced and the pressure loss is increased. These disadvantageous phenomena are avoided by the heating according to the invention during the pressing process.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt. Es zeigen Fig. 1 und 2 schematisch den Herstellungsvorgang eines
Sektors eines ganzen Regen--rativwärmetauschers im Mittellängssehnitt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. 1 and 2 schematically show the manufacturing process of a sector of an entire regenerative heat exchanger in a central longitudinal section.
Gemäß Fig. 1 wird der zwischen zwei entsprechend gestalteten
Rollen oder Backen 11 und 12 befindliche m
Raum mit langfaserigen Spänen
13 lose aufgefüllt, die C C
mit ihrer Längsachse senkrecht zur Strömungsrichtung
der
gasförmigen Medien während des Betriebes liegend verlaufen. Nach der Zeichnung verläuft
daher die Längsachse der Späne 13, 13' senkrecht zur Zeichnungsebene, und
die kleinen schraffierten Rechtecke geben den Spanquerschnitt wieder. Seitlich ist
der Auffüllraum mit gasdurchlässigen Wandteilen 14 abgedeckt.According to Fig. 1 of the correspondingly shaped between two rollers or jaws 11 and 12 located m space is filled with long fiber chips 13 loose, the CC with their longitudinal axis lying perpendicular to the flow direction of the gaseous medium during operation. According to the drawing, therefore, the longitudinal axis of the chips 13, 13 'runs perpendicular to the plane of the drawing, and the small hatched rectangles show the chip cross-section. The side of the filling space is covered with gas-permeable wall parts 14.
Nach Fig. 2 werden die beiden Backen 11' und 12' unter Druck
P gesetzt, wodurch sich die rechteckigen Späne 13' von selbst ausrichten.
Gleichzeitig werden heiße Gase G durch die Wärmetauschermasse geschickt,
deren Temperatur zumindest der Betriebstemperatur entspricht, wodurch sich die in
den Spä-
nen 13' vorhandenen, bei der Herstellung (beim Drehen) hervorgerufenen
Eigenspannungen lösen.According to FIG. 2, the two jaws 11 ' and 12' are put under pressure P, as a result of which the rectangular chips 13 ' align themselves. At the same time, hot gases G are sent through the heat exchanger mass, the temperature of which corresponds at least to the operating temperature, as a result of which the internal stresses present in the chips 13 ' and caused during manufacture (during turning) are released.