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Rekuperator mit Z- oder U-förmiger Heizgasführung Die Erfindung bezieht
sich auf einen Rekuperator mit etwa Z- oder U-förmiger Heizgasführung, in deren
mittleren, rechtwinklig zu dem Zuführ- und Abführkanal für die Heizgase gelegenen
Abschnitt die Wärme aufnehmende Luft führende Kanäle oder Rohre senkrecht zur Strömungsrichtung
der Heizgase angeordnet sind und bei dem eine oder mehrere überströmleitungen etwa
parallel zur Heizgasführung vorgesehen sind. Hierbei liegen die Eintrittsöffnungen
für das Heizgas in diese überströmleitungen, in Strömungsrichtung der Heizgase gesehen,
vor dem Abschnitt der Heizgasführung, der von den die Wärme aufnehmende Luft führenden
Rohren durchquert ist.
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Bei Rekuperatoren mit Z- oder U-förmiger Heiz-Gasführung ergibt sich
nach dem übertreten des Heizgases aus dem Zuführkanal in den mittleren Abschnitt
insofern eine Richtungsänderung der Heizgasströmung, als das Heizgas zunächst an
der dem Zuführkanal abgewandten Wand des mittleren Abschnitts entlangströmt, um
dann zu der gegenüberliegenden Wandung dieses Abschnitts zu strömen, um von dort
in den Abführkanal einzutreten. Die Strömung nimmt vergleichsweise den Verlauf von
Flußmäandern. Hierbei ergibt sich, daß die zur Heiz-P a sführung senkrechten, die
das Wärme aufnehmende Medium führenden Kanäle oder Rohre über ihre Länge unterschiedlich
von den Heizgasen beaufschlagt werden. Während die dem Zuführkanal des Heizgases
zunächst liegenden Kanäle oder Rohre im wesentlichen nur an dem einen Ende von den
Heizgasen beaufschlagt werden, werden die dem Abführkanal nächstliegenden Kanäle
oder Rohre im wesentlichen nur an dem entgegengesetzten Rohrende beaufschlagt. Für
Rekuperatoren mit SU-förmiger Heizgasführung gilt entsprechendes.
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Bei einem bekannten Rekuperator der eingangs genannten Gattung mündet
die überströmleitung mit ihrem einen Ende in den Zuführ- und mit ihrem anderen Ende
in den Abführkanal für das Heizgas. Hierbei dient die überströmleitung, die ebenso
wie der mittlere Abschnitt der Heizgasführung mit Schiebern od. dgl. versehen ist,
dazu, wahlweise das Heizgas in größerer oder kleinerer Menge durch den mittleren
Abschnitt und damit an die die aufzuwärmende Luft führenden Kanälen oder Rohren
zu führen oder aber durch die überströmleitung strömen zu lassen.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird hierdurch nicht gelöst.
Diese besteht darin, eine weitgehend gleichmäßige Verteilung des Heizgases über
den Querschnitt der Heizgasführung auf Höhe der die Wärme aufnehmenden Kanäle oder
Rohre und damit eine gleichmäßige Beaufschlagung dieser Kanäle oder Rohre über deren
gesamte Länge zu erreichen.
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Die Erfindung sieht zur Lösung dieser Aufgabe bei einem Rekuperator
der eingangs genannten Gattung vor, daß die überströmleitungen mit einem Ende in
die dem Zuführkanal benachbarte Querschnittshälfte des mittleren Abschnittes vor
den Rekuperatorkanälen oder -rohren und mit dem anderen Ende, in Heizgasströmungsrichtung
gesehen, mindestens nach dem ersten Luftkanal oder -rohr in den mittleren Heizgasführungsabschnitt
münden.
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Vorzugsweise münden die in Heizgasströmungsrichtung hinteren Enden
der überströmleitungen in die der Abströmseite abgekehrte Querschnittshälfte des
mittleren Heizgasführungsabschnittes in diesen ein.
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Jede der überströmleitungen kann mehrere übereinander angeordnete
und wahlweise zu öffnende Austrittsöffnungen besitzen, so daß die wirksame Länge
jeder überströmleitung veränderbar ist. Hierdurch kann die Strömung des Heizgases
im mittleren Abschnitt, insbesondere auf Höhe der Rekuperatorrohre, so variiert
werden, daß diese über ihre Länge annähernd gleichen Strömungsverhältnissen ausgesetzt
sind. Für dieses wie für das Merkmal, daß man vorzugsweise die Öffnungen der Überströmleitungen
durch Klappen derart verschließbar gestaltet, daß die die Überströmleitungen durchströmende
Heizgasmenge veränderbar ist, wird kein vom Gegenstand
des vorstehend
genannten Merkmals losgelöster selbständiger Schutz beansprucht.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel eines Rekuperators
nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 einen Schnitt nach der Linie
1-I der F i g. 2, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 1l-II der F i g. 1 und F
i g. 3 einen Schnitt nach der Linie IH-111 der Fig.2.
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Der Heizgaskanal1 kann aus einem Rohr oder auch aus einem vorgefertigten
Kanal bestehen und weist eine Zuströmleitung 2, eine Abzugleitung 3 und einen mittleren
Heizgasführungsabschnitt 4 auf. In diesen mittleren, hier senkrecht dargestellten
Abschnitt 4 der Heizgasführung ragen die Rekuperatorrohre 5, 6, 7, 8 im rechten
Winkel zur Strömungsrichtung des Heizgases hinein. Die aufzuwärmende Luft kann in
Pfeilrichtung P in den Verteilerkasten 9 eintreten, strömt dann durch die Rohre
5 und den überleitungskasten 10 in die Rohre 6 und weiter durch den Kasten 11, die
Rohre 7, den Kasten 12 und die Rohre 8 zu dem Auslaß 13.
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Bei der durch den Pfeil S angegebenen Strömungsrichtung des Heizgases
prallt dieses nach übertreten von der Zuströmleitung 2 in den mittleren senkrechten
Abschnitt 4 der Heizgasführung gegen den Wandteil 14 auf Höhe der Zuströmleitung
und kurz oberhalb derselben. Hierauf wechselt beim Durchströmen des mittleren Abschnittes
4 das Heizgas zu der Wandung 15 hinüber und in die Abzugleitung 3. Hierdurch wird
das Ende 8 a der Rohre 8 und das Ende 5 a der Rohre 5 z. B. weniger vom Heizgas
beaufschlagt als die Enden 8 b und 5 b der Rohre 8 und 5. Bei den Röhren
6 und 7 ist der mittlere Abschnitt stärker durch das Heizgas beaufschlagt als die
beiden Enden.
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Die Erfindung bezweckt eine Vergleichmäßigung der Strömung des Heizgases
im mittleren Abschnitt 4 über dessen gesamten Querschnitt, so daß die Rohre 5 bis
8 über ihre gesamte Länge gleichmäßig von dem Heizgas beaufschlagt werden. Unterschiedliche
thermische Beanspruchungen der Rohre und deren Folgen werden hierdurch vermieden.
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Hierzu sind parallel oder annähernd parallel zu der durch den Pfeil
S im mittleren Abschnitt 4 gekennzeichnete Strömungsrichtung des Heizgases Überströmleitungen
16, 17 vorgesehen. Mit ihrem in Strömungsrichtung des Heizgases vorderen Ende münden
sie in den dem Wandungsabschnitt 14 schräg gegenüberliegenden Wandungsabschnitt
18,
wobei Verbindungsleitungen 19, 20 vorgesehen sind. Mit anderen Worten,
die vorderen Enden der überleitungsrohre münden in die Querschnittshälfte der Heizgasführung
4, die der Zuströmleitung 2 benachbart ist. In Abweichung der Darstellung
kann das vordere Ende auch in der Seitenwandung 23 des Kanals in Nähe des Wandungsabschnittes
18 vorgesehen sein.
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Vorzugsweise wird man, wie insbesondere aus F i g. 2 zu erkennen ist,
mehrere Mündungsöffnungen 20 einer Überströmleitung über die Breite des Kanals 1
nebeneinander verteilen und durch eine Stichleitung 21 untereinander und mit der
Zuleitung 19 verbinden.
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Das in Strömungsrichtung des Heizgases hintere Ende der überströmleitungen
16, 17 ist mindestens hinter dem ersten Rohr 8 angeordnet. Im dargestellten Beispiel
befindet sich das Ende der überströmleitungen mit den öffnungen 22 zwischen den
Rohren 5 und 6. Hier sind z. B. die Austrittsöffnungen in - der Seitenwand 23 vorgesehen,
in der auch die Überströmleitungen 16, 17 angeordnet sind.
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Wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Zwischenwand
23 als Trennwand zwischen zwei benachbarten Heizgasführungen benutzt, wobei für
beide Heizgasführungen gemeinschaftliche überströmleitungen 16, 17 vorgesehen sind.
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Die überströmleitungen 16, 17 können vor ihrem Ende mit den öffnungen
22 noch weitere Austrittsöffnungen 24, 25 aufweisen, durch die die wirksame Länge
der überströmleitungen variiert werden kann, wenn, gemäß einem weiteren Merkmal
der Erfindung, die öffnungen 22, 24, 25 mit wahlweise zu öffnenden und zu schließenden
Klappen oder Schiebern versehen werden. Diese sind vorzugsweise von außerhalb des
Heizgaskanals zu bedienen. Die Bedienung der Klappen ist auch so vorgesehen, daß
die die überströmleitungen 16, 17 durchströmende Heizgasmenge variierbar ist.
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Im dargestellten Beispiel sind die Verhältnisse an einem Z-förmigen
Heizgaskanal dargelegt. Nimmt der Heizgaskanal -U-förmigen Verlauf, so werden die
überströmleitungen und die Ein- und Austrittsöffnungen derselben in entsprechender
Weise angeordnet, so daß gleichfalls wiederum eine Vergleichmäßigung der Strömungsverhältnisse
über den gesamten Querschnitt des mittleren Abschnittes der Heizgasführung und damit
eine gleichmäßige Beaufschlagung der senkrecht zur Heizgasströmungsrichtung gelegenen
Rekuperatorrohre = über deren Länge gegeben ist.