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Heizblechpaket für umlaufende Regenerativ-Wärmetauscher Die Erfindung
bezieht sich auf umlaufende Regenerativ-Wärmetauscher, und zwar auf solche, bei
denen. die Heizflächen aus. Blechtafeln bestehen. IEerbei 'betrifft die Erfindung.
ein ' Heizblechpaket für solche Wärmetauscher mit die Heizbleche:zus2mmenspannenden
Bauelementen.
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Die Erfindung ist von der Aufgäbe ausgegangen, die Packungsdichte
der Heizelemente innerhalb des Speichermassenträgers zu erhöhen und den Zeitaufwand
für den auf der Baustelle erfolgenden Einbau der Heizflächen zu verringern. ' -Der
Gedanke, die Heizbleche zu Paketen zusammenzufassen -uriddiese` fertigen Pakete
als Ganzes einzubauen, ist an. sich schon seit langem bekannt (vgl. deütsche_Auslegeschrift
1055 738). Insbesondere für die ' kalte Seite-von rauchgäsbeheizten Re--generätiv-Luftvö-rwärmern.
verwendet man solche Pakete, weil die Heilbleche auf dieser Seite besonders korrosionsgefährdet'
sind. Daher ist auf der kalten Seite ein häufigeier--Austausch der Heizblieche erforderlich,
wenngleich- man für " diese Seite zur Erhöhung der Lebensdauer häufig Bleche mit
einem schützenden Emailüberzug - verwendet. Durch die deutsche Auslegeschrift 1055
738 sind auch schon von Kästen umschlossene Heizblechpakete bekannt, die zusätzlich
von Bandageä umspannt sind, welche jedoch die Kästen nicht entbehrlich machen. Die
durch - die-Kästen -erzielte 'Verringerung des Zeitaufwand6s-für-den-Eiit- ürid-Ausbau:bringt
den wesentlichen Vorteil mit sich, daß die'Luftvorwärmer für die-Vornahme dieses
Austausches nur kurze Zeit stillgesetzt werden müssen: Auch werden die Emailblech-6
durch: die Kästen gegen Beschädigungen 'beim Einbau geschützt. ` ` -# -- Trotz dieser
Vorteile weisen .die gebräuchlichen Heizblechkästen wesentliche 1Vachteile auf.
Die Herstellungskosten sind erheblich. Ilit Gewicht ist ebenfalls' nicht uribeachtlich:
Der durch sie in Anspruch genominene'-Rauiu geht für -den- Einbau von Heizblechen
- verloren. -Besonders schwerwiegend ist die Tatsache, daß der Durchtrittsquerschäitt
für die wärmetauschenden Fluide verringert wird, -und zwar kann diese Verringerung
bis zu 20 %- betragen. Die Folgen davon sind ein erhöhter Druckverlust sowie auch
ein Verlust an hützbärer Fläche" für-den Wärmetausch. Aus diesem Grude-beschränkt
man sich in der Regel darauf, solche Kastenpackungen- nur für die kalte Seite zu
verwenden, während # man auf der heißen Seite die Heizflächen vorzugsweise' einzeln
einsteckt, dort also auf die-Vorteile der Kästen wegen der erwähnten Nachteile verzichtet.
In 'den LISA, ist in an allerdings aus Gründen der Vereinfachung und Verbilligung
der Montage-- doch-- auch schon # dazu übergegangen, für die heiße Seite Kästen
vorzusehen, die jedoch wegen der.genannfen-Nachteile nicht voll befriedigen.
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Die Erfindung zeigt einen neuen Weg; der es gestattei, die Vorteile
der bekannten Heizblechkästen nutzbar zu machen, die Nachteile aber zu vermeiden.
Hierzu wird für die eingangs genannten Heizblechpakete vorgeschlagen, ,daß die die
Heizbleche zusammenspannenden Bauelemente ein Rahmengestell bilden, das aus je einem.
vör=,den -beiden äußersten Heizblechen des Pakets angeöidneten Rahmen sowie aus
diese beiden Rahmen- miteinander verbindende Streben besteht.
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I Zur Veranschaulichung d'es.-Erfindungsgedankens z eig i t
in räumlicher Form der Darstellun # g .F i#g. 1 einen Heizblechkagten der
bekannten. Art, F i g. 2 -ein Rahmengestell'Remäß der Erfindung unter Andeutung
des Heizblechpäkets und # F ig. 3 zwei übereinander: angeordnete Rahmengestelle
gemäß der Erfindung;.-ebenfalls unter Andeutung der Heizblechpakete:=--Der in F
i g. 1 dargestellte Heizblechkasten besteht aus den Wänden 1, 2, 3 uridi=4,,#_deren
obere und untere Randkanten rechtwinklig nach innen abgebogen.sind, so daß sie Iialtesehienen
1 a, 2 a, 3 a und 4 a für die angedeuteten Heizbleche bilden. Diese Halteschienen
sind sowohl ollen als auch unten vorgesehen, damit die Kästen daÜri,;-@venn die
kalte Seite Zerstörungen durch _ Korrosion -aufweist, umgedreht und weiterbenutzt
werden .können, bis auch der andere Teil der Heizflächen verbiaucht ist.
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'Solche Kästen können zum-2weck des Umdrehensnnd des Auswechselns
radial 'oder, axial herausgezogen und eingesetzt werden: Bei dem in F i g.
1 als Beispiel- dargestellten -Käten * isi angenommen,
daß der Ein-
und Ausbau in radialer Richtung erfolgt. Daher ist für diesen Zweck ein Handgriff
5 angebracht.
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Es ist ersichtlich, daß die rechtwinklig übergebogenen Randkanten
der vier Kastenwände den freien Durchgangsquerschnitt einengen.
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Bei den Heizblechpaketen gemäß der Erfindung ist dieser Nachteil vermieden.
Auch sind Gewicht und Kosten des zusätzlichen Rahmengestells geringer als bei einem
Kasten gemäß F i g. 1.
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Bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das
Rahmengestell aus zwei Rahmen, nämlich dem vorderen Rahmen 6, 7, 8, 9 und dem rückwärtigen
Rahmen 10, 11, 12,13. Diese beiden Rahmen, die an den beiden äußersten Heizblechen
anliegen, sind durch Streben verbunden, die vor den Randkanten der Heizbleche, und
zwar auf der Eintrittsseite und. der Austrittsseite der wärmetauschenden Fluide,
verlaufen. Oben sind dies die beiden Streben 14 und 15, während unten
drei Streben vorgesehen sind, da diese das Gewicht der Heizbleche zu tragen haben,
nämlich die Streben 16,17 und 18.
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Der Einbau der Bleche geht in der Weise vor sich, daß zunächst das
Rahmengestell ohne die bei den oberen Streben 14 und 15 fertiggestellt
wird, vorzugsweise durch Zusammenschweißen. In dieses oben offene Gestell werden
die Heizbleche eingesetzt, so daß sich das durch strichpunktierte Linien angedeutete
Heizblechpaket ergibt. Hierbei biegen sich die beiden Endrahmen unter dem Gewicht
der federnden Bleche zunächst nach außen, jedoch lassen sie sich alsdann von - den
Enden her zusammendrücken, worauf die beiden oberen Streben 14 und 15 aufgesetzt
und befestigt werden. Dieses Befestigen kann durch Anschweißen erfolgen. Es ist
aber auch möglich, eine leicht lösbare Splintverbindung vorzusehen.
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Das in dieser Form fertiggestellte Heizblechpaket kann dann in gleicher
Weise wie die bekannten Blechkästen eingesetzt werden. Für das Anhängen au das Tragseil
eines Kranes können die Streben 14
und 15 mit Löchern-versehen werden; so
daß gabelartige, mit den Zinken nach unten weisende, an den Tragseilen des Kranes
befestigte Vorrichtungen, die an den Zinkenenden ebenfalls mit Löchern versehen
sind; nur über die Streben geschoben zu werden brauchen und mit Hilfe von Durchsteckbolzen
oder Splinten befestigt werden können.
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Wie gesagt, soll das Rahmengestell gemäß der F i g: 2 nur ein Beispiel
veranschaulichen. Form und Zahl der Streben können verschieden sein. Bei kleineren
Paketen genügt es, oben an Stelle der beiden Streben 14 und 15 eine einzige Strebe
anzubringen, während unten gegebenenfalls zwei Streben genügen. Ebenso kann die.
Zahl der Streben oben und -unten natürlich auch größer sein. Wesentlich ist jedenfalls,
daß das Einbringen der Heizbleche in das Rahmengestell unter Spannung erfolgt, so
daß ein späteres Lockerwerden der Bleche nach erfolgtem Einsetzen in- den Speichermassenträger
vermieden wird. .
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Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist das Rahmengestell- aus Flacheisenstäben
gefertigt, deren- längere Querschnittsseiten etwa in Strömungsrichtung der wärmetauschenden
Fluide-liegen. Daraus ergibt sich, daß der freie Strömungsquerschnitt nur unwesentlich
verringert-wird, zumal die oberen Streben gegenüber den unteren versetzt sind. An
den Seitenflächen der Blechpakete sind Elemente, die den Querschnitt einengen, überhaupt
nicht vorhanden.
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Die Herstellung der beiden Endrahmen aus Flacheisen bringt es mit
sich, daß die von oben nach unten verlaufenden Streben dieser beiden Rahmen sich
unter der Spannung der eingesetzten Heizbleche nach außen aufwölben. Diese Verformung
wird dann beim Einsetzen der Heizblechpakete in den Speichermassenträger wieder
ganz oder teilweise rückgängig gemacht. Zweckmäßig ist es, die Bemessung so zu wählen,
daß nach dem Einsetzen der Heizblechpakete in den Speichermassenträger eine geringe
restliche Ausbauchung erhalten bleibt, um eine feste Verankerung dieser Pakete zu
erzielen. Man kann für den Heizblechrahmen aber auch biegungssteife Profile verwenden,
so daß eine merkbare Ausbauchung nicht erfolgt.
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F i g. .3 veranschaulicht den Fall, daß bei einem Luftvorwärmer mit
vertikal angeordneter Achse und unten liegender heißer Seite nicht nur die Heizbleche
B dieser heißen Seite zu solchen Paketen zusammengefaßt werden, sondern auch noch
eine darüber angeordnete zweite Lage A. Das obere Rahmengestell stimmt hierbei mit
demjenigen nach F i g. 2 überein. Bei . dem unteren Rahmengestell, das ein höheres
Gewicht zu tragen hat, sind unten insgesamt sechs Streben 19 angebracht. Die unteren
waagerechten Rahmenteile 9 und 13 der Endrahmen des oberen. Pakets ruhen hierbei
auf den schräg abwärts gerichteten Rahmenteilen 6', 7',10', und 11' des unteren
Gestells. Das. Gewicht der beiden aufeinanderliegenden Paketlagen A und B wird durch
das untere Rahmengestell über die Streben 19 auf die Tangentialwände - des Speichermassenträgers
übertragen. Zu diesem Zweck sind die genannten Streben 19 des unteren Rahmengestells
mit Aussparungen 19' versehen, die ein genaues Aufsitzen gewährleisten.
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Unter besonderen Voraussetzungen ist auch ein Abstützen auf den radialen
Sektorwänden möglich. Stimmt beispielsweise bei der Ausführungsform gemäß F i g.
2 der Abstand der unteren Enden der beiden Rahmenteile 10 und 11 voneinander mit
der Breite des Sektors an dieser -Stelle überein, so können diese unteren Strebenenden
auch auf die beiden Sektorwände aufgesetzt werden.
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Es ist auch möglich, die Heizbleche statt tangential (wie in den drei
Figuren angedeutet) radial anzuordnen, d. h. in der bekannten Weise parallel zur
Winkelhalbierenden des betreffenden Sektors. Dann kann mittels eines Rahmengestells
gemäß der Erfindung der mittlere Teil der Bleche zu einem Paket mit parallelen Außenflächen
(parallellaufend zur winkelhalbierenden Mittelebene des Sektors) zusammengefaßt
werden; während die verbleibenden Räume des Sektors mit dreieckförmiger Grundfläche
durch einzeln einzusetzende, entsprechend der Dreiecksform fortlaufend kürzere Bleche
ausgefüllt werden, die gegebenenfalls durch Vernieten zusammengefaßt werden können.
Vorzugsweise jedoch kommt die tangentiale Anordnung in Frage, weil hierbei die Blechpakete
den sektorförmigen Raum voll ausfüllen können und das Einsetzen einzelner. Bleche
vermieden wird.
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Die Darstellungen zeigen, daß der Raumbedarf der Rahmengestelle -
sehr gering ist, daß auch der Durchtrittsquerschnitt praktisch nicht merkbar verkleinert
wird und daß das geringe Gewicht der Rahmengestelle
ebenfalls nicht
ins Gewicht fällt. Auch die Herstellungskosten für das erfindungsgemäße Rahmengestell
sind unbedeutend, so daß der durch Verringerung der Montagezeit erzielte Nutzen
weitaus überwiegt.
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An sich ist die erfindungsgemäße Konstruktion in erster Linie für
die heiße Seite der Luftvorwärmer gedacht, bei der hierdurch die zeitsparende Verwendung
von Paketen ermöglicht werden soll, während für die stärker gefährdete kalte Seite,
sofern diese unten liegt, die stabileren Blechkästen der bekannten Art in der Regel
auch weiter in Frage kommen werden. Liegt die kalte Seite jedoch oben, dann können
auch für diese die Heizblechpakete gemäß der Erfindung Anwendung finden. In diesem
Falle sind nämlich die mechanischen Beanspruchungen sowohl der Heizbleche als auch
der Kästen geringer, da das Einsetzen und Herausnehmen der Heizbleche der kalten
Seite, das wegen der stärkeren Korrosion häufiger vorgenommen werden. muß, von oben
her leicht möglich ist.