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Maßnahme zur Trennung .der wärmetauschenden Mittel in einem Regenerativ-Luf
' tvorwärmer zurVorwärmung von Speisewasser und Luft Die Erfindung betrifft
eine Maßnahme zur Trennung der einen rauchgasbeheizten Luftvorwärmer durchströmenden
wärmetauschenden Mittel in zur Vorwärmung von Speisewasser und Luft dienenden Anordnungen,
bei denen ein Regenerativ-Luftvorwäriner zur Anwendung gelangt, dessen Speichermasse
ruhend angeordnet und in*zwei in Strömungsrichtung inAbstand aufeinanderfolgendeHeizflächenstufen
unterteilt ist, unter Parallelschaltung des Speisewasservorwärrners zur heißen Stufe,
und bei dem die Kanalanschlüsse umlaufen.
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Es sind verschiedene Schaltungsanordnungen bekannt, deren Grundgedanke
darin besteht, die Luftvorwärinung in zwei aufeinderfolgenden Stufen vorzunehmen
und zwischen diesen beiden Stufen die den Speisewa-sservorwäriner verlassenden Rauchgase
einzuleiten, die infolge der hohen Speisewassertemperatur auch noch eine veihältnismäßig
hohe Temperatur besitzen, dann aber in der zweiten (kalten) Stufe des Luftvorwärmers
in ausreichendem Maße abgekühlt und ausgenutzt werden können. Dieser Gedanke hat
kürzlich eine besonders zwrckmäßige Verwirklichung durch eine Konstruktion gefunden,
bei der ein Regenerativ-Luftvorwärmer mit umlaufender, in zwei in Strömungsrichtung
in Abstand aufeinanderfolgenden Heizflächenstufen unterteilter Speichermasse benutzt
wird, unter Parallelschaltung -des Speisewasservorwärmers zur heißen Stufe dieser
Speichermasse, wobei also der den Speisewasservorwärmer verlassende Rauchgas-Teilstrom
zwischen den beiden Heizflächenstufen einmündet.
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Zugleich mit den genannten Regenerativ-Luftvorwärmern, bei denen die
Speicherniasse uniläuft, während die die wärinetauschenden Medien zuführenden Kanalanschlüsse
ruhend angeordnet sind, sind auch Ausführungsforinen bekanntgeworden, die die kinematische
Umkehr hiervon darstellen, bei denen also die Speichermasse ruht, während der Rauchgasstrom
und der Luftstrom mit Hilfe umlaufender Änschlüsse zugeführt bzw. abgeführt werden.
In der Praxis hat sich allerdings die erstgenannte Ausführungsform mit umlaufender
Speichermasse und » ruhenden Anschlüssen in wesentlich stärkerem Maße durchgesetzt,
und zwar schon von Anfang an.
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Wenn man die Speichermasse in zwei oder mehrere Heizflächenstufen
unterteilt, die in Abstand aufeinanderfolgen, sq ist es natürlich erforderlich,
die den Luftvorwärmer durchströmenden wärmetauschenden Mittel voneinander zu trennen.
Bei der erwähnten, seit längerem in der Praxis bekannten Ausführungsforrn mit umlaufender
Speichermasse, bei der diese Speichermasse in zwei aufeinander in Abstanid folgende
Heizflächenstufen unterteilt ist, ist diese Trennung in der Weise erfolgt,.
daß die radialen Trennwände von der einen Stufe -zur anderen Stufe durch den mit
Speichermasse nicht bepackten Trennraum hindurchgehen.
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Im Hinblick darauf, daß neben den Regenerativ-Luftvorwärmem mit unilaufender
Speichermasse'diejenigen mit ruhender Speichermasse ebenso lange bekannt sind und
immerhin auch in gewissem Umfange zur Anwendung kommen, ist der Grundgedanke der
Unterteilung in zwei oder mehrere in Abstand aufeinanderfolgende Heizflächenstufen
unter Hindurchführung der radialen Trennwände durch den freien Zwischenraum auch
für diese Ausführungsforrn aufgezeigt. Die identische kinematische Umkehr der bei
Luftvorwärmern mit un-daufender Speichermasse bewährten Konstruktion bedeutet hierbei
im Hinblick auf die ruhende Anordnung der Speicherinasse, daß der Anschluß des in
die Trennzone einmündenden Rauchgas-Teflstromes rotierend ausgefüh.rt werden muß,
in gleicher Weise wie die Lufthauben, die gegenübe,r der ruhenden Speichermasse
und dem feststehenden Rauchgaskanal bekanntlich ebenfalls rotieren.
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Da eine solche Konstruktion sehr kompliziert ist, ist die Erfindung
von der Aufgabe ausgegangen, eine bessere Lösung zu finden. Hierbei handelt es sich
also darum, in Anordnungen, die zur Vorwärmung von Speisewasser und Luft dienen,
nunmehr auch solche
Regenerativ-Luftvorwärmer zur Anwendung zu brin-Cren,
deren Speichermasse ruhend angeordnet und in zwei in Strömungsrichtung in Abstand
aufeinanderfolgende Heizflächenstufen unterteilt ist, unter Parallelschaltung des
Speisewasservorwärmers zur heißen Stufe, und bei denen die Kanalanschlüsse umlaufen,
wobei es für die Lösung dieser Aufgabe Voraussetzung ist, eine Maßnahme zu finden,
die es ermöglicht, die den rauchgasbeheizten Luftvorwärmer durchströmenden wärmetauschenden
Mittel auf konstruktiv einfache Weise und doch einwandfrei voneinander zu trennen.
Der für diesen Zweck geschaffene Luftvorwärmer gemäß der Erfindung löst die genannte
Aufgabe, und zwar ist er dadurch gekennzeichnet, daß in dem Raum zwischen den durch
die einander zugewandten Stirnflächen der beiden Stufen bestimmten Ebenen ein synchron
mit den Anschlüssen umlaufender, nicht mit Speichermasse bepackter Drehschieber
angeordnet ist, der eine Querschnittsunterteilung entsprechend derjenigen der Anschlüsse
bewirkt und der durch diese auch beim Übergang von der einen Stufe zur anderen erzielte
Abgrenzung der durch die Anschlüsse - gebildeten Kanäle die Mischung der
wärrnetauschenden Mittel an dieser übergangsstelle verhindert.
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Ein solcher Luftvorwärmer mit ruhender Speichermasse arbeitet wärmetechnisch.ebenso
wie ein zweistufiger Luftvorwärmer mit unflaufender Speichermasse. Der Drehschieber,
der das wesentliche Element des Luftvorwärmers gemäß der Erfindung darstellt, löst
aber die konstruktive Aufgabe erstmalig auf durchaus- einfache Weise und in wirklich
brauchbarer Form. Hierbei ist der technische Fortschritt in erster Linie darin zu
sehen,'daß dadurch nunmehr auch für die Bauform mit ruhender Speichermasse diejenigen
Anwendungsmöglichkeiten erschlossen werden, die bisher der Bauform mit umlaufender
Speichermasse vorbehalten geblieben waren. * Somit besteht ein wesentlicher
Vorzug des Luftvorwärmers gemäß der Erfindung gegenüber den gebräuchlichen Luftvorwärmern
mit ruhender, jedoch nicht unterteilter Speichermasse darin, daß man jetzt nicht
mehr gezwungen ist, entweder unwirtschaftlich hohe .,Abgastemperaturen in Kauf zu
-nehmen oder aber eine nur mäßige, jedenfalls nicht ausreichende Vorwärmung des
Speisewassers und hierdurch eine Verschlechterung des Dampfprozesses, wodurch wiederum
auch die Heißlufttemperatur beeinträchtigt wurde. Durch die Lösung der Trennschwierigkeiten
mittels des erfindungsgemäßen Drehsehriebers und durch die auf diesem konstruktiv
einfachen Wege vorgenommene Unterteilung des ruhenden Speicherkörpers gestattet
es die Erfindung, auch bei dieser Bauform durch sinngemäße Übertragung des Konstruktionsprinzips,
das für Luft--,.,oi-wärnier init ruhender Speichermasse seit länger-'-.,i-i bekannt
war, jedoch unter vereinfachender Anpassung an die besonderen Verhältnisse, die
gleichen Vorteile nunmehr ebenfalls zu erzielen, nämlich hohe Speisewassertemperaturen,
einen guten Dampfprozeß, hohe Te-mpe-.-j-,iu.-;--n der Verbrennungsluft und trotzdem
bei hohen Rauchgaseintrittstemperaturen niedrigste Ab-
gastemperaturen. Es
ist durch den Luftvorwärmer gemäß der Erfindung somit die Möglichkeit geschaffen,
auch bei dieser . Bauform mit ruhender Speichermasse die Wärme der Rauchgase
in dem bestmöglichen Maße auszunutzen.
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Außer diesem entscheidenden Fortschritt ergeben sich für den Luftvorwärmer
gemäß der Erfindung gegenüber den bisher bekannten Luftvorwärinern mil ruhender
Speichennasse Dieb gleichen sonstigen Vor teile, die bei der Bauform mit umlaufender
Speiclici masse die zweistufige Ausführungsform gegenüber (IL#i einstufigen besitzt.
So kann nunmehr auch bei ruhcii(1 angeordneter Speichermasse in der Trennzone z%\;l
sehen den einzelnen Heizflächenstufen mäßig auf gewärmte Luft für beliebige Zwecke
abgezweigt wciden, beispielsweise für die Kohlemühlen. Fernci können Rauchgasteilströme
mittlerer Temperatur entnommen werden, beispielsweise zur Trocknung v(iii Brennstoffen.
Umgekehrt können auch Rauchgasteil ströme, die zuvor aus dem ankomm ' enden.
heißen Rauchgasstrom abgezweigt worden waren, nach Er füllung ihrer Aufgabe in etwas
abgekühltem Zustandu wieder in eine der Trennzonen eingeleitet und zui Ausnutzung
ihrer restlichen Wärme dem Hauptstron) der Rauchgase wieder beigemischt werden.
Das gleiche gilt für die Beimischung von anderweitig vorgewärmter Luft.
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Diese Beispiele mögen genügen, um zu veranschaulichen, daß die Zuführung
oder Entnahme von Rauch -gas oder Luft mittlerer Temperatur zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Heizflächenstufen für. mancherlei Zwecke nützlich sein kann. Es- sind diese Bei
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,spiele aber selbstverständlich nicht erschöpfend, denn in einzelnen Betrieben
können sich auf Grund besonderer Verhältnisse durchaus weitere Verwenduni",-. möglichkeiten
für Luft oder Rauchgase mittlere r Temperaturen ergeben bzw., umgekehrt, der Wunsc'i
zur Einleitung dieser Medien unter mittlerer Teniperatur' .Das entscheidende -konstruktive
Element, das in Kombination mit dem an sich bekannten Merkmal der Unterteilung der
Speicher « masse in zwei oder mehr Heizflächenstufen die vorstehend erläuterten
Vorzüge ergibt, isf also in dem nicht bepackten Drebschieber zu erblicken, der dazu
dient, die. durch 'die* Anschlüsse gebildeten Kanäle in demjenigen Raum gegeneinander
abzugrenzen, der zwischen den durch die einander zugewandten Stirnflächen der beiden
Heizflächenstufen bestimmten Ebenen liegt. Hieraus ergibt sich, daß. dieser Drelischieber
synchron mit den Anschlüssen umlaufen muß und daß er eine Querschnittsunterteilung
entsprechend derjenigen der Anschlüsse bewirken muß. Im Regelfalle werden die mit
Hilfe der Schieber abgegrenzten Kanäle mit den umlaufenden Anschlüssen in. einer
geraden Linie liegen, d. h. gewissermaßen »in Phase« mit letzteren-. Es mag
allerdings eine kleine Phasenverschiebung des C, 51 Schiebers und vielleicht auch
eines der Anschlüsse angebracht sein, uni die verzögernde Zeitspanne zu berücksichtigen,
die die gasförmigen Medien zum Durchströmen der Speichermassenstufen benötigen.
Dieses kann insbesondere " dann in Betracht kommen, wenn mit Absaugung der
Schleusluft gearbeitet wird. Hierbei kann es zweckmäßig sein, den Schiebeer uni
einen solchen Betrag gegenüber der Verschlußkante der Eintritttsseite. zurückzusetzen,
daß die zeitliche Verzögerung auf der Absaugeseite gerade den notwendigen Wert aufweist,
um die auf der Eintrittsseite noch eingeleitete Luft erfassen zu können. Diese Möglichkeit
einer solchen geringfügigen Phasenverzögerung soll also durch den vorstehend gegebenen
Hinweis auf die Notwendigkeit der richtigen Phase nicht ausgeschlossen werden.
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Mittels eines solchen mehrstufigen Regenerativ-Luftvorwärmers wird
also die Erwärmung der Luft
und, umgekehrt, die Abkühlung der Rauchgase
stuienweise vorgenommen. Hierbei kommt man in der Regel mit zwei derartigen gleich
oder verschieden großen Heizflächenstufen aus, wenngleich ki Sonderfällen selbstverständlich
auch eine weitergehende Unterteilung, d. h. eine Unterteilung in mehr als
zwei aufeinanderfolgende, ebenfalls gleich oder verschieden große Heizflächenstufen,
vorgenommen werden kann. Da aber bei einem solchen mehrfach unterteilten Vorwäriner
die Verhältnisse im Grunde genau die gleichen bleiben, genügt es, die Erfindung
an Hand einiger zweistufiger Luftvorwärmer zu erläutern. Zur Veranschaulichung des
Erfindungsgedankens stellt die Zeichnung acht verschiedene Ausführungsbeispiele
solcher zweistufiger Luftvorwärmer dar, und zwar in Schnitten in einer durch die
Achse verlaufenden Ebene undloder in Schnitten senkrecht zur Drehachse. Da die wichtigsten
Elemente bei allen diesen Ausführungsbeispielen wiederkehren, sind bei allen Beispielen
die einander entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wenn
sie auch im Einzelfall entsprechend der abgewandelten Konstruktion unterschiedlich
ausgebildet sind. Es zeigen Fig. 1 und 2 das erste, Fig. 3 und 4 das
zweite, Fig. 5 und 6 das dritte, Fig. 7 das vierte, Fig.
8 und 9 das fünfte, Fig. 10 das sechste, Fig. 11 und
12 das siebente und Fig. 13 das achte Ausführungsbeispiel.
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Wie der in Fig. 1 dargestellte Axialschnitt des ersten Ausführungsbeispiels
erkennen läßt, ist die Speichermasse in zwei Heizflächenstufen 1 und 2 unterteilt,
die in Strömungsrichtung aufeinanderfolgen. Diese beiden Heizflächenstufen stehen
im Abstand voneinander, so daß zwischen ihnen ein ringförmiger Raum 3 verbleibt.
Der Luftkanal 4' wird axial als Stutzen 4' herangeführt und geht als Stutzen 4"
wieder ab. Gleichachsig hiermit ist der Rauchgaskanal 5
angeordnet, und zwar
weist er die beiden An-
schlüsse 5' und 5" auf. Bei dem Ausführungsbeispiel
ist angenommen, daß durch die beiden. Kanäle die Rauchgasä und die Luft im Gegenstrom
zueinander - entsprechend den eingezeichneten Pfeilen - strömen. In
gleicher Weise ist s#Ibstverständlich auch das Gleichstromprinzip möglich, das in
der Praxis jedoch seltener Anwendung findet.
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Die Anschlußstutzen 5' und 5" für das Rauchgas sind
ruhend angeordnet und gehen in den zylindrisehen Mantel des Luftvorwärmers über.
Umlaufende Anschlüsse werden in diesem Falle nur für den Luftkanal benötigt, und
zwar führen die Anschlußstutzen 4' und 4" zu- segmentförmigen Anschlußschiebern
6' und 6", die auf einer Drehachse 7 sitzen und innerhalb des
Rauchgaskanals 5 umlaufen, so daß sie aus dem vollen Kreisringquerschnitt
der Speichermassen 1 und 2 jeweils einen Sektorfür die Luft ab-,grenzen,
der also fortlaufend herumwandert.
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In entsprechender Weise ist in dem freien Ringraum zwischen den beiden
Heizflächenstufen 1 und 2 ein rotorsegmentförmiger Drehschieber
8 auf der Welle 7 befestigt, d(5r synchron und in Phase mit den Anschlußschiebern
6' und 6" umläuft und gewissermaßen deren Fortsetzung innerhalb des
Abstandsspaltes 3 darstellt. Dieser Drehschieber ist nicht mit Heizflächen
bepackt, sondern stellt nur das Zwischenglied dar, daß den Luftkanal auch auf diesem
Ab-
schnitt seines Weges begrenzt.
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Erwähnt sei, daß selbstverständlich auch die urngekehrte konstruktive
Anordnung getroffen werden kann, bei welcher der Luftkanal den äußeren Kanal und
der Rauchgaskanal den inneren Kanal mit den umlaufenden Anschlüssen bildet.
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Die Unterteilung der Speichermasse ist zwei in Abstand aufeinanderfolgende
Helzflächenstufen gibt in bekannter Weise die Möglichkeit,.in der Zwischenzone
3 einen Teilstrom zu- oder abzuführen. Der Anschluß an diesen Abstandsspalt
3 kann außen oder innen erfolgen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.
1 und 2 und auch dernjenigen nach Fig. 3 und 4 erfolgt der Anschluß
außen, und zwar ist zu diesem Zweck ein Mantel 9 vorgesehen, der zusammen
mit dem Mantel 10 des Drehschiebers 8 einen ringförmigen Hohlraum
11 umschließt. Mit diesem Hohlraum 11 kann nun entweder der Rauchgaskanal,
wie es Fig. 1 und-2 zeigen, oder der Luftkanal, wie es in Fig.--3-Jünd 4
dargestellt ist, in Verbindung gebracht werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ist .es also
der Rauchgaskanal 5, der mit dem Ringkanal 11 in Verbindung steht,
und zwar über den vom Drehschieber 8 nicht ausgefüllten Teil des Abstandsspaltes
3. Der' Luftkanal 4, der nach außen durch den dort undurchbrochenen Mantel
10, nach innen durch einen entsprechenden Mantel 10' und nach beiden
Seiten durch etwa radiale Wände 12 und 13 abgeschlossen ist, führt somit
durch den Zwischenraum 3
zwischen den"beiden Stufeü 1 und 2 geschlossen
hindurch. Zu beiden Seiten des Luftkanals sind in Fig. 2 die abdichtenden Sektorplatten
14 und 15 gezeichnet.
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Der Luftvorwärrner gemäß Fig. # und 2 zeigt zugleich die Anwendung
des zweistufigen Luftvorwäriners für hohe Lüfttemperaturen, wobei in bekannter Weise
der heißen Luftvorwärmerstufe 1 ein Speisewasservorwärmer bzw. Vorverdampfer
16 parallel geschaltet ist und von einem Rauchgasteilstrom durchströmt wird,
der dann zwischen den beiden Luftvorwärmerstufen in den nicht bepackten, freien
Zwischenraum einmündet. Es ist jedodh mit der gleichen Konstruktion nach Fig.
1 und 2 auch möglich, in völlig beliebiger Weise Rauchgase in den freien
Zwischenraum 3 einzuführen bzw. aus diesem Zwischenraum abzuführen.
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Eine Einführung von Rauchga-", kommt vorzugsweise in dem vorstehend
erwähnten Fall in Betracht, daß der ersten Stufe ein Spei§ewasservorwärmer parallel
geschaltet wird. Andererseits besteht ein Interesse an Entnahme eines schon'etwas
abgekühlten Rauchgas-Teilstromes beispielsweise dann, wenn nur feuchter Brennstoff
zur Verfügung steht, der vor der Verfeuerung zu trocken ist. Gegenüber der Trocknung
mit Luft ist eine solche n-,tit Rauchgas wegen der geringeren Brand- bzw. Explosionsgefahr
vorteilhafter. Hierbei ist es zweckmäßig, Rauchgas mittlerer Temperatur zu verwenden.
Die Rauchgase vor dem Eintritt in den Luftvorwärmer haben noch « eine verhältnismäßig
hohe Temperatur, so daß man sie besser zur Aufwärmung der Verbrennungsluft nutzbar
macht. Die Temperatur der den Luftvorwärmer verlassenden Rauchgase aber wäre zum
Trocknen nicht mehr ausreichend. So ist gerade die nüttlere Temperatur, wie man
sie bei Abzweigung von Rauchgas aus der Zwischenstufe eines mehrstufigen Luftvorwärmers
erhält, am wirtschaftlichsten. Eine solche
Rauchgastrocknung von
Brennstoffen kommt vorwiegend bei Zentralmahlanlagen zur Anwendung.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 liegen die Verhältnisse
insofern umgekehrt, als hier durch den Drebschieber 8 nicht der Luftkanal
4 innerhalb seines Bereiches abgedeckt wird, sondern der Rauchgaskanal
5. Mit dem Ringkanal 11 steht daher hier der Luftkanal 4 in Verbindung,
während der Rauchgaskanal 5 durch die Begrenzungswände 10, 12,
13 und 10' des Drehschiebers 8 allseitig geschlossen ist und
somit als geschlossener Kanal durch den Zwischenraum hindurchführt, wie es Fig.
1 erkennen läßt. Mittels dieser Anordnung könnte also zwischen den beiden
Luftvorwärmerstufen zusätzlich Luft eingeleitet werden, die die in Strömungsrichtung
der Luft folgende heiße Heizflächenstufe 1 zusammen mit derjenigen Luft,
die bereits die Stufe 2 durchlaufen hat, durchströmen würde. Diese Möglichkeit interessiert,
wenn vorgewärmte Luft anfäHt, deren Wärmegehalt möglichst ausgenutzt werden soll.
So werden innerhalb von Dampfkesseln häufig durch die Rauchgaszüge Träger gefüh
' rt, die die Aufgabe haben, Tragrohre von Heizflächen aufzunehmen, oder
die zu anderen Zwecken statische Kräfte aufnehmen müssen. Damit solche Träger 'durch
die heißen Rauchgase nicht zu hoch erhitzt werden können, werden sie mit einem Mantel
verkleidet, 'durch den Kühlluft gedrückt wird. Diese Kühlluft wird dabei auf eine
Temperatur aufgewärmt, die zwischen der Lufteintritts-und der Luftaustrittstemperatur
des Luftvorwärmers liegt. Man könnte diese Luft in den Luftkanal vor oder hinter
dem Luftvorwärmer einführen. Dieses ist aber nicht zweckmäßig. Führt man nämlich
die mäßig erwärmte Kühlluft hinter dem Luftvorwärrner, also dem Heißluftkanal, zu,
so wird die heiße Luft dadurch abgekühlt. Daraus folgt, daß man zum Ausgleich dieser
Abkühlung die Luft innerhalb des Luftvorwärmers auf eine höhere Temperatur aufwärmen
muß, um im Endergebnis die für die Verbrennung günstigste Lufttemperatur zu erhalten.
Führt man die mäßig erwärmte Kühlluft aber dem Kaltluftkanal des Luftvorwärmers
zu, so tritt diese Luft mit einer angehobenen Temperatur in den Luftvorwärmer ein.
Dies--s wäre zwar mit Rücksicht auf die Korrosionsverhütung mitunter erwünscht.
Andererseits aber wird dadurch das logarithmische Temperaturgefälle verschlechtert.
Auf Grund dieser Tatsachen ist es in manchen Fällen günstiger, die mäßig angewärmte
Kühlluft an einer solchen Stelle in den Luftvorwärmer einzuführen, an der die Verbrennungsluft
innerhalb des Luftvorwärmers gerade etwa die gleiche Temperatur aufweist, Diese
Möglichkeit wird durch die Einleitung in die Zwischenzone geschaffen.
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In erster Linie interessiert allerdings der in Fig. 3
dargestellte
umgekehrte Fall, daß aus diesem Zwischenraum Luft entnommen wird, die nur mäßig
erwärmt ist, beispielsweise für die Kohlenmühlen, während die verbleibende Luft
auch die Stufe 1 durchströmt und dort auf eine entsprechend höhere Temperatur
gebracht wird. Auch in diesem FAe. kann aber eine Beimischung von Luft in der Trennzone
zweckmäßig sein, und zwar kann durch Zuführung der gleichen Menge Kaltluft in die
Zwischenstufe der Luftdurchsatz durch den Luftvorwärmer unverändert - trotz
der Luftentnahme für die Kohlenmühlen -
aufrechterhalten werden. Hierbei ergeben
sich durch eine solche Beimischung von Kaltluft beim * Eintritt in die zweite
Luftvorwärmerstufe eine tiefere Lufteintrittstemperatur und damit günstigere Bedingungen
für den Wärmeaustausch.
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Der Unterschied dieses Ausführungsbeispieles ge-
genüber dem
ersten ist dadurch deutlich aus Fig. 4 ersichtlich, die wieder den Vorwärmer in
einem zur Drehachse senkrechten Schnitt darstellt. Hieraus ist insbesondere die
Änderung des Drehschiebers 8 erkennbar. Zwar ist der Zentrierwinkel zwischen
den radialen Begrenzungswänden 12 und 13 der gleiche. Mit Hilfe des äußeren
Schiebermantels 10 wird hier aber nicht der Luftkanal, sondern der Rauchgaskanal
umschlossen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 und 6
wird wiederum
dem freien Zwischenraum 3 ein Rauchgasteilstrom zugeführt, der vorher einen
der heißen Stufe 1 parallel geschalteten Speisewasservorwärmer bzw. Vorverdampfer
16 durchströmt hat. Bei dieser Konstruktion ist zwar der Zwischenraum
3
ebenfalls von Heizflächen freigehalten worden. Es gehen - aber die
radialen Trennwände 18 der beiden Heizflächenstufen 1 und 2 ununterbrochen
auch durch diesen freien Zwischenraum 3 hindurch. Der Drehschieber
8 ist von kleinerer radialer Ausdehnung als bei den anderen Konstruktionen
und dichtest in der Hauptsache mit seinem Außenmantel 10 gegen die durchlaufenden
Innenkanten 17 der radialen Trennwände 18 ab. Innerhalb der Heizflächenstufen
1 und 2 stoßen die Kanten 17 der radialen Trennwände 18
gegen
einen konzentrischen Mantel 19 bzw. 20, deren zylindrischer Innenraum nicht
mit Luftvorwärmerheizflächen bestückt ist, sondern frei bzw. vom Speisewasservorwärmer
16 ausgefüllt ist.
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Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 zeigt im wesentlichen die
gleiche Konstruktion, jedoch ist hier der Speisewasservorwärmet 16 aus dem
vom zylindrischen Mantel. 19 umschlossenen zentralen Raum. herausgenommen
und an eine leichter zugängliche Stelle verlegt worden. Zu diesem Zweck ist die
durch den Speisewasservorwärmer 16 führende Rauchgasteilströmung mittJs eines
feststehenden Kanals 21 und eines an diesen anschließenden umlaufenden Kanals 22
durch den feststehenden Luftkanal 4" und den' umlaufenden Anschlußschie15er
6" hindurchgeführt.
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Bei dem Luftvorwärmer gemäß Fig. 8 und 9 wird hinter
der kalten Vorwärmerstufe 2 ein nur mäßig aufgewärmter Teilluftstrom entnommen und.
in axialer Richtung durch das Mittelteil der heißen Vorwärmerstufe 1 sowie
durch den oberen umlaufenden Anschlußschieber 6" und den feststehenden Luftkanal
4" abgeschirmt hindurch mittels der Kanäle 23
und 24 nach außen geführt. In
Abweichung von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 deckt hierbei der Drehschieber
8 mit seinem Abdichtsegment 10 den von Rauchgasen bestrichenen Teil
des Vorwärmers ab.
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Eine weitere Abwandlung der letzten Luftvorwärmerausführungen zeigt
Fig. 10. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird dem eintretenden Luftstrom ein
Teilstrom entnommen, der durch eine zentrale Einlauföffnung 25 in axialer Richtung
durch den inneren Teil der kalten Vorwärmerstufe 2 irr den freien Zwischenraum
3 geleitet wird, wo er sich mit dem inzwischen in der Stufe 2 mäßig aufgewärmten
Hauptluftstrom vermischt und die Vorwärmerstufe 1 durchströmt. Diese Anordnung
weist also einen luftseitigen Bypaß auf.
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Wenn auch die bisher besprochenen Drehschieber 8
als Segmentstücke
eines Kreiszylinders anzusehen sind, so kann doch die gleiche Wirkung auch erzielt
werden,
wenn an die Stelle eines solchen Segmentes ein voller zylindrischer
Rotor tritt und mittels eingebauter radialer Trennwände die Rolle des vorbeschriebenen
Drehschiebers übernimmt. Um die gewünschte Zu-oder Abführung eines Teilluftstromes
bzw. eines Teilgasstromes bei dieser Konstruktion zu ermöglichen, muß aber ein Teil
des äußeren Rotormantels mit siebartigen Durchtrittsöffnungen versehen werden ,oder
ganz fortfallen.
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Eine andere Form eines Drehschiebers, der von der ursprünglichen Schieberkonstruktion
nur noch einen Rotormantelausschnitt verwendet, zeigt das Ausführungsbeispiel nach
Fig. 11 und 12. Hierbei weist die zylindrische heiße Vorwännerstufel einen
etwas kleineren Durchmesser auf als die kalte Luftvorwärmerstufe 2. Außerdem hat
die Vorwärmerstufe 1, getrennt von dem sie umschließenden Rauchgaskanal
5, einen eigenen Außenmantel 26. Ueber diesen Außenmantel greift der
Drehschiebermantel 27, der mit dem Schieberanschluß 6" fest verbunden
ist, über und überdeckt die Kanten 17 der radialen Trennwände 18,
die auch hier über die ganze Höhe des Luftvorwärmers- ohne Unterbrechung im Zwischenraum
zwischen den beiden Stufen 1 und 2 -
durchgehen. Da der Schiebermantel
27 zusammen mit den beiden Schieberauschlüssen 6' und 6" synchron
und in Phase mit umläuft, bleibt auch der Luftstrom im Zwischenraum zwischen den
beiden Heizflächenstafen 1 und 2 mittels des Schiebermantels 27 und
je zweier radialer Trennwände 18 sowie der Welle 7 gegenüber
dem Rauchgas abgeschlossen.
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Bei dieser Anordnung gemäß Fig. 11 und 12 bleibt der Luftstrom
vom Eintritt bis zum Austritt aus dem Luftvorwärmer in seiner Menge unverändert,
während dem Rauchgasstrom über den Ringkanal 11 ein Rauchgas-Teilstrom zugeführt
wird. In gleicher Weise kann aus diesem Ringkanal 11 ein Rauchgas-Teilstrom
auch entnommen werden. Es ist aber andererseits auch hier die Möglichkeit gegeben,
den Rauchgasstrom hinsichtlich seiner Menge unverändert durch beide Luftvorwärmerstufen
hindurchströmen zu lassen und dem Luftstrom über den Rm#gkanal 11
einen Teilstrom
zu* entnehmen oder ihm -einen Teilstrom zuzuführen. Es ändert sich hierbei
lediglich der Schiebermantel 27, und zwar in der Weise, wie er in dem Horizontalschnitt
senkrecht zur Drehachse, und zwar in einer Ebene durch den freien Zwischenraum
3, in Fig. 13 dargestellt ist.
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Es lassen schon die hier gezeigten Beispiele erkennen, daß der Erfindungsgedanke
sich auch noch durch viele andere Kombinationen verwirklichen läßt. Ein unerläßliches
Merkmal aller Luftvorwäriner gemäß der Erfindung ist aber jedenfalls, wie die aus-,gewählten
Ausführungsbeispiele zeigen, der Drehschieber. Dieser bewirkt, daß der zwischen
den beiden Heizflächenstuf#n 1 und 2 befindliche freie Zwischenraum, der
für die Zu- bzw. Abführung eines Teilstromes notwendig ist, gewissermaßen zu einer
Fortsetzung der äußeren umlaufenden Kanalanschlüsse ausgestaltet wird. Dadurch ergibt
sich die geschlossene Durchleitung eines der beiden Medien, und zwar vorzugsweise
desjenigen Mediums, dem kein Teilstrom zugeführt oder entnommen wird. Es kann aber
auch in Betracht kommen, das andere Medium in .dieser Weise geschlossen hindurchzuführen,
so beispielsweise bei Luftvorwärmern mit mehr als zwei Stufen.