DE1143956B

DE1143956B - Aus keramischem Werkstoff bestehender Rekuperator

Info

Publication number: DE1143956B
Application number: DEK35799A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Friedrich Kocks; Dipl-Ing Gerald Kaspar
Original assignee: Friedrich Kocks GmbH and Co
Current assignee: Friedrich Kocks GmbH and Co
Priority date: 1958-09-20
Filing date: 1958-09-20
Publication date: 1963-02-21

Description

Aus keramischem Werkstoff bestehender Rekuperator Die Erfindung bezieht sich auf einen aus keramischem Werkstoff bestehenden Rekuperator für Industrie-, insbesondere für Schmelzöfen, bei dem auf hoher Temperatur befindliche und zweckmäßig zuvor entstaubte Rauchgase durch senkrechte, aus Rohren gebildete Kanäle von unten nach oben strömen und das wärmeaufnehmende Medium, z. B. Luft, im Gegen- oder Kreuzstrom um diese Kanäle herumgeleitet wird. Bei von unten nach oben vom wärmeabgebenden Gas durchströmten Rekuperatoren besteht die Gefahr, daß der untere auf hoher Temperatur befindliche Rekuperatorteil durch das Zusammenwirken von Hitze und Druck unzuträglichen Verformungen ausgesetzt wird. Sie ergeben sich insbesondere dann, wenn sich der aus den Rohren und Zügen bestehende Wärmeaustauschblock, wie das bei einem bekannten keramischen Rekuperator der Fall ist, mit seinem gesamten Gewicht auf den Boden des Rekuperators abstützt und die Wärmeaustauschrohre in starre Trennwände einzementiert sind. Bei einem bekannten, von unten nach oben vom wärmeabgebenden Gas durchströmten gußeisernen Lufterhitzer sind die Wärmeaustauschrohre am oberen Ende mit eingespannten Flanschen ausgestattet, während das untere Ende der einteiligen Rohre sich frei ausdehnen kann. In dieser Weise können Rekuperatoren aus keramischem Material schon deswegen nicht ausgebildet werden, weil sich Rohre dieser Art in den erforderlichen Längen nicht herstellen lassen und die eine axiale Wärmedehnung zulassende Abdichtung der Rohrdurchführungen durch den das Gas von der Luft trennenden Boden mit den bei gußeisernen Lufterhitzern bekannten Mitteln. nicht geschehen kann. Bei gußeisernen, mit einteiligen Wärmeaustauschrohren ausgestatteten Rekuperatoren sind im unteren, besonders empfindlichen Abschnitt des Rekuperators auftretende Schäden nur durch Ersatz der sich in ihrer ganzen Länge durch den Rekuperator erstreckenden Wärmeaustauschrohre zu beheben.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein aus keramischem Werkstoll bestehender Rekuperator für Industrie-, insbesondere für Schmelzöfen, bei dem auf hoher Temperatur befindliche Rauchgase durch senkrechte, aus Rohren gebildete Kanäle von unten nach oben strömen und das wärmeaufnehmende Medium im Gegen- oder Kreuzstrom um diese Kanäle herumgeleitet wird. Das Neue besteht hier darin, daß die keramischen Rohre aus einzelnen, miteinander verschraubten Rohrlängen bestehen, daß mindestens die oberen Rohrlängen oben jeweils Flansche aufweisen, die sich zwecks Aufhängung der Rohre auf Längsträger abstützen und daß die unteren Enden der Rohre axial beweglich durch den den Gaszuführungsraum von dem darüberliegenden, von der Luft durchströmten Raum trennenden Boden geführt sind, wobei die Abdichtung durch in eine körnige Masse aus feuerfestem Material eingebettete Abdeckplatten erfolgt.
Der Rekuperator nach der Erfindung sei an Hand der Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht des Rekuperators im Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 1-I der Fig.1. Fig. 4 einen vergrößert dargestellten Ausschnitt A nach Fig. 1, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 111-III der Fig. 4, Fig. 6 einen vergrößert dargestellten Ausschnitt B nach Fig. 1, Fig. 7 einen vergrößert dargestellten Ausschnitt C nach Fig.1. Fig. 8 ein Rohr mit Gewinde und Flansch im Schnitt, Fig.9 eine Draufsicht auf das Rohr nach Fig.8. Fig. 10 ein Rohr ohne Flansch, Fig.11 eine Draufsicht auf das Rohr nach Fig.10. Fig.12 einen Tragbalken, Fig. 13 eine Draufsicht auf den Tragbalken nach Fig.12. Fig.14 eine Abdeckplatte, Fig.15 eine Draufsicht auf die Abdeckplatte. Der Rekuperator nach Fig. 1 bis 3 besteht aus dem blechummantelten, feuerfest ausgemauerten Gehäuse R, in dessen unteren Teil, der als Staubausscheider ausgebildet sein kann, die Rauchgase einströmen und in Pfeilrichtung die Rohre zum oberen Auslaß durchströmen.
Die Rohre 1 stützen sich nach Fig.1 bis 3 mit Flanschen 5 auf Längsträger 6 ab. Die Längsträger 6 (Fig. 12 und 13) sind mit Aussparungen b versehen und liegen seitlich auf den Tragsteinen 7 des Rekuperatorgehäuses R auf. Im unteren Teil des Rekuperators sind die Rohre durch Längsträger 6 a, die in gleicher Weise wie die im oberen Teil des Rekuperators verwendeten Längsträger ausgebildet sind, seitlich gehalten.
Die Rekuperatorrohre setzen sich aus einzelnen Rohrlängen zusammen, die nach Fig. 8 bis 11 so ausgebildet sind, daß ihr oberes Ende 2 zur Aufnahme eines Innengewindes 2 a aufgeweitet und am unteren Ende 3 für ein Außengewinde 3 a verdickt sind, wobei die im Rekuperator oberen Rohrlängen nach Fig. 8 und 9 am oberen Ende noch mit einem Flansch 5 versehen sind.
Jedes Rekuperatorrohr besteht nach Fig. 1 bis 3 aus drei Rohrlängen, und zwar aus zwei Längen la (Fig. 8) mit und einer Länge 1 b (Fig. 10) ohne Flansch, wobei die Rohre so zusammengeschraubt sind, daß alle oberen Rohrlängen, vier Reihen der zur Lufteintrittsseite liegenden mittleren Rohrlängen und vier Reihen der unteren, zur Luftaustrittsseite liegenden Rohrlängen mit Flanschen 5 versehen sind, während die übrigen nur Aufweitungen 2 mit Innengewinde 2 a besitzen.
Die Abdichtung des oberen und unteren Gasraumes gegen den Luftraum (Fig.1 bis 5 und 7) erfolgt durch Abdeckplatten B. Die Abdeckplatten 8 (Fig. 14 und 15) sind so ausgebildet, daß sie die Zwischenräume zwischen den Rohren ausfüllen und sich an den Stoßstellen a überdecken. Die Abdichtung erfolgt durch mehrere Lagen Abdeckplatten, zwischen die eine feinkörnige Masse 9 zum Abdichten aller Fugen eingebracht wird. Für die Umlenkung der Luft innerhalb der Rohrreihen (Fig. 1 bis 3 und 6) werden ebenfalls Abdeckplatten 8 verwendet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Rekuperator für Industrie-, insbesondere für Schmelzöfen, bei dem auf hoher Temperatur befindliche und zweckmäßig zuvor entstaubte Rauchgase durch senkrechte, aus Rohren gebildete Kanäle von unten nach oben strömen und das wärmeaufnehmende Medium, z. B. Luft, im Gegen- oder Kreuzstrom um diese Kanäle herumgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die keramischen Röhre (1) aus einzelnen miteinander verschraubten Rohrlängen (1a; 1 b) bestehen, daß mindestens die oberen Rohrlängen oben jeweils einen Flansch (5) haben, die sich zwecks Aufhängung der Rohre auf Längsträger (6) abstützen und daß die unteren Enden der Rohre axial beweglich durch den den Gaszuführungsraum von dem darüberliegenden, von der Luft durchströmten Raum trennenden Boden (8) geführt sind, wobei die Abdichtung durch ein von den Rohrenden durchdrungenes Sandbett (9) erfolgt.
2. Rekuperator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre an ihren oberen Enden eine Erweiterung (2) zur Aufnahme eines Innengewindes (2 a) und am unteren Ende eine Verdickung (3) zur Aufnahme eines -Außengewindes (3 a) besitzen.
3. Rekuperator nach Anspruch 1, dadurch gegekennzeichnet, daß die abstützenden Längsträger (6) rechteckige Querschnitte besitzen und mit kreisbogenförmigen Aussparungen (b) versehen sind.
4. Rekuperator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung und Umlenkung Platten (8) verwendet werden (Fig. 14 und 15). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 962 284, 934119, 376959.