DE1451265C

DE1451265C - Process for operating apparatuses, preferably heat exchangers, which work with movable mass particles as heat carriers, as well as equipment for carrying out the process

Info

Publication number: DE1451265C
Authority: DE
Inventors: Hans; Schnug Heinz Dr.· Ing.; 4330 Mülheim Sonnenschein
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG

Description

Bekanntlich ergeben sich bei mit Masseteilchen als Wärmeträger arbeitenden Wärmetauschern, ferner bei chemischen Anlagen mit durch eine Masseteilchenschicht geführten gasförmigen Medien optimale Verhältnisse für den Wärmetausch bzw. die Gasströmung und gegebenenfalls die gleichmäßige Herbeiführung chemischer Reaktionen, wenn das Gas im Gegenstrom durch die Masseteilchen hindurchgeführt wird, die sich unter der Wirkung der Schwerkraft entgegen dem Gasstrom von oben nach unten be- ίο wegen. Weisen nun die Masseteilchenschichten in Strömungsrichtung der Teilchen nur eine geringe Erstreckung auf, während sie andererseits senkrecht zur Bewegungsrichtung des Gases und der Masseteilchen eine große Flächenausdehnung aufweisen — was gegen des geringen Druckverlustes günstig ist —, so stellt es ein überaus schwieriges Problem dar, in der großflächigen Masseteilchenschicht eine völlig gleichmäßige, geregelte Bewegung aller Masseteilchen zu erzielen.It is known that in heat exchangers working with mass particles as heat carriers, furthermore in chemical systems with gaseous media passed through a layer of mass particles Conditions for the heat exchange or the gas flow and, if necessary, the uniform induction chemical reactions when the gas is passed in countercurrent through the mass particles which moves under the action of gravity against the gas flow from top to bottom because. Now have the mass particle layers in the flow direction of the particles only a small one Extension on, while on the other hand perpendicular to the direction of movement of the gas and the mass particles have a large surface area - which is beneficial against the low pressure loss is - so it is an extremely difficult problem, one in the large-area mass particle layer to achieve completely uniform, regulated movement of all mass particles.

Zum Stande der Technik ist zu verweisen auf ein nach dem Gegenstromprinzip arbeitendes Wärmetauschverfahren für Hydrierungs-, Dehydrierung-, Crackanlagen od. dgl. (USA.-Patentschrift 2 425 969), nach welchem die zu behandelnden Kohlenwasserstoffdämpfe im unteren Bereich des Reaktionsbehälters nicht durch die Ablaufrohre der im Gegenstrom zu den Dämpfen abrieselnden Reaktionsmasse zugeleitet werden, sondern durch hierzu benachbarte Stellen, die zu diesem Zweck zwar gasdurchlässig, nicht jedoch masseteilchendurchlässig sind. Diese Maßnahme erbringt jedoch keine definierte Abhängigkeit des Masseteilchendurchsatzes vom Gasdurchsatz, da die Reaktionsmasse auch ohne Gegenströmung der Dämpfe durch ihre Auslaßrohre abrieseln würde. Das bekannte Verfahren arbeitet somit zwar mit feststehenden Wandteilen am Grunde der Masseteilchenschicht, nicht jedoch mit einzelnen Wirbelzonen, vielmehr wird der Durchsatz durch die Umlaufgeschwindigkeit aufwendiger, den Behälter 4<> durchdringender Förderschnecken verändert, welche die Masseteilchen entgegen ihrer Bewegungsrichtung vom unteren zum oberen Behälterbereich zurückfördern. Hier wird demnach zwar bereits ein in Wärmetausch mit den Masseteilchen stehendes Gas im Gegenstrom durch die sich in Richtung der Schwerkraft in Form einer Schüttung durch die Reaktions- bzw. Wärmetauschkammer bewegenden Masseteilchen geleitet und werden die Masseteilchen am Grunde der Kammer durch gas- und masseteilchendurchlässige Bodenteile abgeführt. Die Zuleitung des Gases und die Abführung der Masseteilchen werden jedoch innerhalb der betreffenden Bodenbereiche jeweils getrennt gehalten, so daß diese Bereiche keine Durchsatzregeleinrichtung darstellen. Eine etwaige Durchsatzregelung der Masseteilchen mit derartigen Bodenteilen wurde bisher in der Weise erzielt, daß die Bodenteile bewegbar vorgesehen wurden, so daß sie durch fortlaufende Bewegung (Vibration oder Rotation) mit steuerbarer Geschwindigkeit mehr oder weniger Masseteilchen abregnen ließen. So sind bei einem bekannten Speicherteilchen-Wärmetauscher (deutsche Patentschrift 1 076 721) jeweils in der oberen Hälfte der Wärmetauschkammern hin und her bewegbare bzw. schwingende Rinnen angeordnet, deren Hub/oder Frequenz zum Zwecke der Durchsatzregelung der Masseteilchen regelbar ist, wobei es sich um schlauchförmige Wärmetauschkammern relativ großer Höhe und geringen Querschnittes handelt. Nachteilig ist hierbei, daß die dem Masseteilchenstrom unmittelbar ausgesetzten bewegten Rinnen einen aufwendigen mechanischen Antrieb erfordern und insbesondere bei hohen Temperaturen einem großen Verschleiß unterliegen. Außerdem würde bei einer an sich vorteilhaften Vergrößerung der Querschnittsfläche der Wärmetauschkammern eine entsprechende Vergrößerung der beweglichen Rinnensysteme erforderlich sein, um ein gleichmäßiges Abströmen über den Gesamtquerschnitt zu erreichen, was eine Vervielfachung des Aufwandes der mechanisch bewegten Regelelemente bedeuten würde. Die gleichen Nachteile treffen für einen weiteren bekannten Wärmetauscher (deutsche Patentschrift 920 488) zu, welcher zum Zwecke der Durchsatzregelung einen Absperrschieber mit nachgeschaltetem Zellenrad aufweist, welche Organe in einem engen Abströmkanal einer schlauchartigen Masseteilchenschicht relativ hohen Druckverlustes angeordnet sind. Auch ist bereits vorgeschlagen worden, zur Durchsatzregelung der Masseteilchen von Wärmetauschern mit im Verhältnis zur Schichthöhe großflächiger Masseteilchenschicht bewegliche Roste, insbesondere kippbare und schwingende Rostelemente, vorzusehen, durch deren Bewegungsgeschwindigkeit der Masseteilchendurchsatz beeinflußt werden kann. Indessen bereitet auch hier, wie bereits erwähnt, die Ausführung solcher Durchsatzregeleinrichtungen für großflächige Masseteilchenzonen, insbesondere bei hohen Temperaturen, erhebliche Schwierigkeiten.Regarding the state of the art, reference should be made to a heat exchange process that works according to the countercurrent principle for hydrogenation, dehydrogenation, cracking plants or the like (US Pat. No. 2,425,969), according to which the hydrocarbon vapors to be treated in the lower region of the reaction vessel cannot pass through the drain pipes of the im Countercurrent to the vapors trickling down reaction mass are fed, but through this Adjacent locations, which for this purpose are gas-permeable, but not permeable to mass particles are. However, this measure does not result in a defined dependency of the mass particle throughput the gas throughput, as the reaction mass can also flow through its outlet pipes without the vapors flowing in opposite directions would trickle down. The known method thus works with fixed wall parts at the bottom the mass particle layer, but not with individual vortex zones, rather the throughput is through the Circulation speed of complex, the container 4 <> penetrating screw conveyors changed which convey the mass particles back against their direction of movement from the lower to the upper container area. According to this, a gas that is already in heat exchange with the mass particles is generated here in countercurrent by moving in the direction of gravity in the form of a bed by the Reaction or heat exchange chamber moving mass particles passed and the mass particles at the bottom of the chamber through bottom parts permeable to gas and mass particles. The supply line of the gas and the removal of the mass particles are, however, within the relevant soil areas each kept separate so that these areas do not represent a throughput control device. A possible throughput control of the mass particles with such soil parts has so far been in the way achieved that the bottom parts were provided movably so that they by continuous movement (Vibration or rotation) rain down more or less mass particles at a controllable speed let. In a known storage particle heat exchanger (German patent specification 1 076 721) each movable or swinging back and forth in the upper half of the heat exchange chambers Arranged channels, the stroke / or frequency for the purpose of regulating the throughput of the mass particles is controllable, whereby it is tubular heat exchange chambers of relatively great height and low Cross-section acts. The disadvantage here is that they are directly exposed to the mass particle flow moving troughs require a complex mechanical drive, and especially with high temperatures are subject to great wear. In addition, it would be advantageous in itself Enlargement of the cross-sectional area of the heat exchange chambers is a corresponding increase of the movable gutter systems may be necessary to ensure an even flow over the To achieve total cross-section, which multiplies the effort of the mechanically moved Rule elements would mean. The same disadvantages apply to a further known heat exchanger (German patent specification 920 488) to which a gate valve for the purpose of throughput control having a downstream cell wheel, which organs in a narrow outflow channel a tubular mass particle layer are arranged relatively high pressure loss. Also is already has been proposed to control the flow rate of the mass particles of heat exchangers with in proportion movable grids, in particular tiltable and vibrating grate elements, the speed of movement of which increases the mass particle throughput can be influenced. In the meantime, as already mentioned, the execution of these is in preparation here as well Throughput control devices for large-area mass particle zones, especially at high temperatures, considerable difficulties.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betriebe von mit beweglichen Masseteilchen als Wärmeträger arbeitenden Apparaten, vorzugsweise Wärmetauschern, anzugeben, durch welches eine Beeinflussung des Masseteilchendurchsatzes mit wesentlich einfacheren Mitteln, d. h. insbesondere ohne rotierende oder vibrierende Teile, ermöglicht ist _:und das deshalb bei großflächigen Masseteilchenschichten mit besonderem Vorteil anwendbar ist. Die Erfindung geht hierbei von der Erkenntnis aus, daß für eine Regelung des Masseteilchendurchsatzes die die Masseteilchenschicht abstützenden gas- und zugleich masseteilchendurchlässigen Wandteile, Gitter od. dgl. feststehen können und das im Wärmeaustausch mit den Masseteilchen befindliche Gas selbst zu einer definierten Beeinflussung des Masseteilchendurchsatzes herangezogen werden kann, dann nämlich, wenn man die kinetische Energie des anströmenden Gases innerhalb räumlicheng begrenzter Zonen am Grunde der Masseteilchenschicht ausnutzt.The invention is based on the object of specifying a method for operating apparatuses, preferably heat exchangers, that work with movable mass particles as heat transfer media, by means of which the mass particle throughput can be influenced with significantly simpler means, ie in particular without rotating or vibrating parts _: and that is why can be used with particular advantage in the case of large-area mass particle layers. The invention is based on the knowledge that for a regulation of the mass particle throughput the gas-permeable and at the same time mass-particle-permeable wall parts, grids or the like that support the mass particle layer can be fixed and the gas itself, which is in heat exchange with the mass particles, is used to influence the mass particle throughput in a defined manner can be, namely, if one uses the kinetic energy of the inflowing gas within spatially limited zones at the bottom of the mass particle layer.

Hierbei wird ausgegangen von einem Verfahren zum Betrieb von mit beweglichen Masseteilchen als Wärmeträger arbeitenden Apparaten, vorzugsweise Wärmetauschern mit im Verhältnis zur Schichthöhe großflächiger Masseteilchenschicht, bei denen ein im Wärmetausch mit den Masseteilchen stehendes Gas im Gegenstrom durch die sich in Richtung der Schwerkraft in Form einer Schüttung durch Reaktions- bzw.· Wärmetauschkammern bewegenden Masseteilchen geleitet wird und die Masseteilchen am Kammerboden durch ein aus gas- und zugleich masseteilchendurchlässigen Bodenteilen bestehendes Kanalbett abgestützt werden, welches der Durchsatzregelung der Masseteilchen dient. Die Erfindung besteht nun darin, daß die Masseteilchen amThis is based on a method for operating with movable mass particles as Apparatus working with heat transfer media, preferably heat exchangers, in relation to the layer height large-area mass particle layer in which a gas that is in heat exchange with the mass particles in countercurrent by moving in the direction of gravity in the form of a bed through reaction or · heat exchange chambers moving mass particles is conducted and the mass particles on Chamber bottom by a bottom parts that are permeable to gas and at the same time to mass particles Channel bed are supported, which is used to regulate the throughput of the mass particles. The invention is now that the mass particles on

Kammerboden in Form mehrerer einzelner Haufwerke (Schüttkeile) gruppiert werden, innerhalb welcher die Masseteilchen bei Unterbrechung der Gasströmung gegeneinander verklemmt und so gegen das Abrieseln festgehalten werden, und daß die Masseteilchen durch die Gasströmung aus dem Verband dieser Haufwerke befreit und innerhalb mehrerer einzelner, den Haufwerken benachbarter Wirbelzonen einer Aufwirbelung bei gleichzeitigem Abrieseln unterworfen werden, wobei die Menge der abrieselnden Masseteilchen in Abhängigkeit vom Gasdurchsatz gebracht ist. Hiermit kann eine sich über die gesamte Grundfläche der Masseteilchenschicht gleichmäßig auswirkende Grundregelung erzielt werden, ohne daß die gleichmäßige Abfließbewegung der Masseteilchen über den einzelnen Haufwerken und Wirbelzonen und damit die gleichmäßige Temperaturverteilung der Schicht beeinträchtigt wird, wobei das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil der Selbstregelungsmöglichkeit in sich einschließt, d. h. Ungleichmäßigkeiten des Masseteilchenabflusses über die gesamte Schicht gesehen und damit Schichtdicken-Änderungen eliminiert werden können, wodurch der Betrieb großflächiger Wärmetauschschichten unter Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Schichtdicke ohne aufwendige mechanische Antriebe und Kontrollorgane ermöglicht wird. Hierdurch unterscheidet sich die Erfindung auch wesentlich von einem bekannten Verfahren zum Entgasen bzw. thermischen Spalten von Brennstoffen (deutsche Patentschrift 969 196), nach welchem eine Förderung des Durchlaufes bzw. eine Zerstörung etwaiger Brückenbildungen oder sonstiger Hemmungen erhitzter körniger Wärmeträger dadurch beseitigt werden soll, daß am Unterende oder an sonstigen Stellen des Vergasungsraumes irgendwelche gasförmigen Mittel mit höherem Druck eingeführt werden, so daß eine Auflockerung des Schachtinhaltes, unter Umständen sogar eine Durchwirbelung, stattfindet. Da sich hierbei das Gas völlig regellos seinen Weg durch den Schachtinhalt bahnt bzw. den gesamten Schachtinhalt einer Aufwirbelung unterwirft, kann sich quer zur Bewegungsrichtung der Masseteilchen keine gleichmäßige Temperaturverteilung und in Richtung der Bewegung keine gleichmäßige Temperaturveränderung einstellen; dies sind aber Voraussetzungen, die zur Durchführung eines mit gutem Wirkungsgrad arbeitenden Gegenstromprinzips unbedingt erfüllt sein müssen. Die geschilderten Nachteile weist auch ein anderes bekanntes Verfahren zur Behandlung körniger Stoffe (schweizerische Patentschrift 296 419) auf, nach welchem die gesamten im Wärmetauschbehälter befindlichen Masseteilchen durch eine aufwärts gerichtete Gasströmung nur so weit angehoben bzw. aufgewirbelt werden, daß der Druck, den die Masseteilchen nach unten ausüben, sich wesentlich vermindert. Der gesamte Behälterinhalt wird hierbei in einen Schwebezustand überführt, der zwar für das Materialfließvermögen günstig sein mag, jedoch zur Durchführung eines definierten Gegenstrom-Wärmetausches ungeeignet ist. Mit einer ungeordneten Bewegung aufgewirbelter Masseteilchen im gesamten Behälter arbeiten ferner auch andere bekannte Kühleinrichtungen für pulverförmiges Material, wie insbesondere Zement (französische Patentschrift 1 300 991, USA.-Patentschrift 3 002 289), um eine leichte Bewegung des lufthaltigen Teilchengemisches möglich zu machen. Diese bekannten Kühleinrichtungen berühren demgemäß die Erfindung gleichfalls nicht.Chamber floor in the form of several individual heaps (bulk wedges) are grouped within which jams the mass particles against each other when the gas flow is interrupted and thus against the trickling down, and that the mass particles by the gas flow out of the dressing these heaps freed and within several individual ones, the heaps neighboring Vortex zones are subjected to a whirling up with simultaneous trickling down, the amount of trickling mass particles is brought depending on the gas throughput. This can be a achieved over the entire base of the mass particle layer uniformly acting basic control without the uniform flow of the mass particles over the individual Piles and vortex zones and thus the uniform temperature distribution of the layer impaired the method according to the invention includes the advantage of the possibility of self-regulation, d. H. Irregularities of the mass particle outflow seen over the entire layer and thus changes in layer thickness can be eliminated, making the operation more extensive Heat exchange layers while maintaining a uniform layer thickness without complex mechanical Drives and control organs is made possible. This also differs the invention essentially from a known method for degassing or thermal cracking of fuels (German patent specification 969 196), according to which a promotion of the passage or a destruction any bridging or other inhibitions of heated granular heat transfer media are thereby eliminated should be that at the lower end or at other points of the gassing room any gaseous agents are introduced at higher pressure, so that a loosening of the shaft contents, possibly even turbulence takes place. Since here the gas is completely randomly paves its way through the manhole contents or the entire manhole contents of a whirling up subjugates, there can be no uniform temperature distribution transversely to the direction of movement of the mass particles and do not set a uniform temperature change in the direction of movement; this but are prerequisites for implementing a countercurrent principle that works with good efficiency absolutely must be fulfilled. Another known one also has the disadvantages outlined Process for the treatment of granular substances (Swiss patent 296 419) on, according to which the entire mass particles located in the heat exchange tank by an upwardly directed Gas flow can only be raised or whirled up so far that the pressure exerted by the mass particles exercise downwards, significantly diminishes. The entire container content is saved in transferred to a state of suspension, which may be favorable for the fluidity of the material, but to Carrying out a defined countercurrent heat exchange is unsuitable. With a disorderly movement fluidized mass particles throughout the container also operate other known ones Cooling devices for powdery material, such as cement in particular (French patent specification 1,300,991, U.S. Patent 3,002,289) to allow slight agitation of the aerated particle mixture to make possible. These known cooling devices accordingly also affect the invention not.

Charakteristisch ist demgegenüber für das erfindungsgemäße Verfahren, daß die Menge der aus einer Schicht abströmenden Masseteilchen direkt von der Gasgeschwindigkeit und damit — bei gegebener Anströmfläche — von der Gasmenge abhängig ist, die entgegengesetzt zur Bewegung der Masseteilchen diese durchströmt. Diese Wirkungsweise läßt sich weitgehend zur Regelung verwenden und schließt, wie erwähnt, den Vorteil der Selbstregelungsmöglichkeit ein. Hierzu wird in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, nach einer solchen Charakteristik zu arbeiten, daß beginnend bei einem minimalen zum Abrieseln der Masseteilchen erforderlichen Grenzwert der Gasgeschwindigkeit die je Zeiteinheit abrieselnde Masseteilchenmenge M (Teilchendurchsatz) in solche Abhängigkeit von der Gasgeschwindigkeit V (Gasdurchsatz) gebracht ist, daß die Kurve M = / (V) mit steigender Gasgeschwindigkeit (Gasdurchsatz) zunächst ansteigt, dann jedoch abfällt, und daß der Arbeitspunkt des Apparates in den fallenden (stabilen) Kennlinienbereich gelegt ist. In diesem Falle tritt in einem weiten Durchsatzbereich eine Selbstregelung der Masseteilchen- und der Gasströmung über die ganze Fläche der Masseteilchenschicht ein. Steigt nämlich bei einem Betrieb oberhalb des Maximalwertes der Kurve M = f (V) etwa wegen Verringerung der Schichtdicke, d. h. kleinerem Druckverlust, die Gasgeschwindigkeit, so bewirkt dies eine Herabsetzung des Masseteilchendurchsatzes; umgekehrt wird an Stellen, an denen die Gasgeschwindigkeit zu gering ist, der Durchsatz beschleunigt. Diese gegensinnige Wirkung bei zu kleiner bzw. zu großer Gasgeschwindigkeit wirkt zwangläufig im Sinne einer Vergleichmäßigung der Durchsätze und Stabilisierung der Schichthöhe über die gesamte Schichtfläche.In contrast, it is characteristic of the process according to the invention that the amount of mass particles flowing out of a layer is directly dependent on the gas velocity and thus - for a given inflow area - on the amount of gas which flows through the mass particles in the opposite direction to the movement of the mass particles. This mode of action can largely be used for regulation and, as mentioned, includes the advantage of the possibility of self-regulation. For this purpose, it is proposed in an embodiment of the invention to work according to such a characteristic that starting at a minimum limit value of the gas velocity required for trickling down the mass particles, the amount of mass particles M (particle throughput) trickling down per unit of time is brought into such a dependency on the gas velocity V (gas throughput), that the curve M = / (V) initially rises with increasing gas velocity (gas throughput), but then falls, and that the operating point of the apparatus is placed in the falling (stable) range of the characteristic curve. In this case, self-regulation of the mass particle and gas flow over the entire surface of the mass particle layer occurs in a wide throughput range. If the gas velocity increases during operation above the maximum value of the curve M = f (V), for example because of a reduction in the layer thickness, ie a smaller pressure loss, this causes a reduction in the mass particle throughput; conversely, at points where the gas velocity is too low, the throughput is accelerated. This opposite effect when the gas velocity is too low or too high inevitably has the effect of equalizing the throughputs and stabilizing the layer height over the entire layer surface.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann noch dadurch verfeinert und verbessert werden, daß das Verhältnis der Wasserwerte der wandernden Masseteilchenschicht und des mit ihr im Wärmetausch stehenden hindurchströmenden Gases durch Umleitung von Gasmengen und/oder Masseteilchen um die einzelnen Haufwerke oder Wirbelzonen beeinflußt wird. Dies beruht darauf, daß der Masseteilchendurchsatz in erster Linie durch die Auftriebskräfte, d. h. die Geschwindigkeit des aufwärts strömenden Gases, jedoch auch durch das Flächenverhältnis vom Wirbelzonen- zum Gesamtquerschnitt der Masseteilchenschicht bestimmt wird. Wie erwähnt, stellt sich bei einem bestimmten Gasdurchsatz ein bestimmter Masseteilchendurchsatz ein, was innerhalb des stabilen Kennlinienbereiches zu einem Gleichgewichtszustand mit einem bestimmten Wasserwertverhältnis zwischen Masseteilchenstrom und Gas führt. Hierbei kann es zur Erzielung optimaler Verhältnisse erwünscht sein, daß die Wasserwerte z. B. in Anpassung an die Änderung der spezifischen Wärme der Masseteilchen bzw. des diese durchströmenden Gases verändert oder gleichgehalten werden. Diese Zusatz- oder Feinregelung hat zur Folge, daß die Zuordnung eines bestimmten Masseteilcheridurchsatzes zu einem bestimmten Gasdurchsatz und damit die Kennlinie verändert wird.The method according to the invention can be refined and improved in that the Ratio of the water values of the migrating mass particle layer and that in the heat exchange with it standing gas flowing through by diverting gas quantities and / or mass particles the individual heaps or vortex zones is affected. This is due to the fact that the mass particle throughput primarily through the buoyancy forces, d. H. the speed of the upward flowing gas, but also by the area ratio of the vortex zone to the total cross-section the mass particle layer is determined. As mentioned, a certain gas flow rate arises at a certain gas throughput Mass particle throughput, which leads to a state of equilibrium within the stable range of the characteristic curve with a certain water value ratio between mass particle flow and gas. Here it can be used to achieve optimal conditions be desired that the water values z. B. in adaptation to the change in the specific Heat of the mass particles or of the gas flowing through them changed or kept the same will. This additional or fine regulation has the consequence that the assignment of a certain mass particle throughput to a certain gas throughput and thus the characteristic is changed.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine vorteilhafte Einrichtung zur Durchführung des erfindungs-The invention also relates to an advantageous device for carrying out the invention

gemäßen Verfahrens mit einem Wärmetauschapparat, durch dessen Bodenteile am Grunde der Masseteilchenschicht ein feststehendes, Gas- sowie Masseteilchendurchgangsöffnungen aufweisendes Kanalbett gebildet ist, mit welcher sich eine Grund-, Selbst- und Feinregelung in der erläuterten Weise durchführen läßt. Diese Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kanalbett einzelne Wirbelzonen aufnehmende Wirbelkanäle angeordnet sind, welche auf ihrer oberen Seite mit den Durchtritt der Masseteilchen verhindernden gasdurchlässigen Abdeckungen versehen sind, daß das Kanalbett unterhalb der Wirbelkanäle dem Gaseinlaß und Masseteilchenauslaß dienende Öffnungen aufweist, in den unteren Teil der Wirbelkanäle seitliche, die einzelnen Haufwerke (Schüttkeile) aufnehmende Zuleitkanäle einmünden, die an ihrem anderen Ende mit der Masseteilchenschicht in Verbindung stehen, und daß die Öffnungen im Verhältnis zum Korndurchmesser der Masseteilchen im Sinne einer gasdurchsatzabhängigen Abführung der Masseteilchen während des Betriebes und einer Unterbrechung der Masseteilchenabführung bei Unterbrechung der Gasströmung bemessen sind. Die öffnungen können bei Kreisform mehr als zweifachen Durchmesser bzw. bei quadratischer oder rechteckiger Ausbildung einen Seitenabstand von etwa zwei Durchmessern eines Masseteilchens aufweisen. Die erläuterte Zusatz- oder Feinregelung läßt sich auf verschiedene Weise durchführen. Eine Möglichkeit besteht darin, daß im Bereich der Wirbelkanäle neben den öffnungen in den Bodenteilen dem zusätzlichen Gaseinlaß dienende kleinere Zusatzöffnungen vorhanden sind. Diese Zusatzöffnungen können vorteilhaft durch verstellbare Schließteile abschließbar sein, so daß also durch Verstellung dieser Schließteile einem Strömungsanteil des Gases der Durchtritt zu den Wirbelzonen mehr oder weniger verwehrt werden kann, d. h., daß dieser Strömungsanteil nicht wesentlich zum Aufwirbeln der Masseteilchen beiträgt. Eine andere Möglichkeit der Fein- oder Zusatzregelung besteht darin, daß der Masseteilchenschicht ein regelbarer Bypaß für das Gas zugeordnet ist, durch welchen bei gegebenem Gasmengenstrom eine überschüssige Gasmenge ableitbar ist. Vorteilhaft ist hierbei der regelbare Bypaß für die Überschuß-Gasmenge als Wärmetauscher ausgebildet. Der Teilgasstrom wird hierbei also nicht nur um die Wirbelzonen, sondern um die gesamte Masseteilchenschicht herumgeführt.according to the method with a heat exchange apparatus, through its bottom parts at the bottom of the mass particle layer a fixed channel bed having gas and mass particle passage openings is formed, with which a basic, self and fine control perform in the manner explained leaves. This device is characterized in that individual vortex zones in the channel bed receiving vertebral canals are arranged, which on its upper side with the passage of the Mass particle preventing gas-permeable covers are provided that the channel bed below the vortex canals has openings serving for the gas inlet and mass particle outlet, in the lower part of the vortex canals lateral, the individual heaps (bulk wedges) receiving feed channels open, which are connected at their other end to the mass particle layer, and that the openings in relation to the grain diameter of the mass particles in the sense of a gas flow rate dependent Removal of the mass particles during operation and an interruption in the removal of mass particles are dimensioned when the gas flow is interrupted. The openings can be at Circular shape more than twice the diameter or one in the case of a square or rectangular design Have side spacing of about two diameters of a mass particle. The explained additional or Fine-tuning can be done in different ways. One possibility is that im Area of the vortex canals next to the openings in the base parts serving for the additional gas inlet smaller additional openings are available. These additional openings can advantageously be adjusted by means of adjustable Closing parts be lockable, so that by adjusting these closing parts a flow component the passage of the gas to the vortex zones can be more or less prevented, d. i.e. that this Flow component does not contribute significantly to whirling up the mass particles. Another possibility the fine or additional control consists in the fact that the mass particle layer is a controllable bypass for the Gas is assigned, through which an excess amount of gas can be diverted for a given gas flow rate is. The controllable bypass for the excess gas quantity as a heat exchanger is advantageous here educated. The partial gas flow is not only around the vortex zones, but around the entire one Mass particle layer led around.

Je nach dem zu verarbeitenden Temperaturgefälle und der Menge der im Wärmetausch miteinander stehenden Medien empfiehlt die Erfindung weiterhin, daß bei einer Einrichtung mit mehreren in Reihenoder Reihenparallelschaltung räumlich übereinander angeordneten Masseteilchenschichten zwischen den einzelnen Masseteilchenschichten Teilmengen von Masseteilchen über Nebenkanäle ableitbar oder Zusatzmengen von Masseteilchen zuführbar sind, durch welche unter Umgehung der nachgeschalteten oder vorgeschalteten Masseteilchenschicht die Wasserwerte des Gases und der Masseteilchenschichten veränderbar und aneinander angleichbar sind.Depending on the temperature gradient to be processed and the amount of heat exchanged with each other standing media, the invention further recommends that in a device with several in rows or Series parallel connection spatially one above the other arranged mass particle layers between the individual mass particle layers subsets of mass particles can be derived via secondary channels or additional amounts of mass particles can be supplied through which, bypassing the downstream or upstream mass particle layer the water values of the gas and the mass particle layers can be changed and can be adjusted to one another.

Im folgenden werden das Verfahren nach der Erfindung und die dazugehörige Einrichtung an Hand der lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert, in welcher zeigtIn the following the method according to the invention and the associated device are on hand the drawing, which shows only exemplary embodiments, is explained in more detail

F i g. 1 ein Diagramm, in welchem die Abhängigkeit der je Zeiteinheit abfließenden Masseteilchenmenge M (Masseteilchendurchsatz) in Abhängigkeit von der Gasgeschwindigkeit V (Gasdurchsatz), d. h. die Funktion M = / (F), dargestellt ist,F i g. 1 shows a diagram in which the dependence of the mass particle quantity M (mass particle throughput) flowing off per unit of time as a function of the gas velocity V (gas throughput), ie the function M = / (F), is shown,

F i g. 2 und 3 in Quer- und Längsschnitt durch eine Wärmetauschkammer die einzelnen Haufwerke und Wirbelzonen am Grunde der Masseteilchenschicht, F i g. 2 and 3, in transverse and longitudinal sections through a heat exchange chamber, the individual heaps and vortex zones at the bottom of the mass particle layer,

F i g. 2 a in einem Ausschnitt näher die Anordnung von Zusatzöffnungen für das Gas,F i g. 2 a in a detail the arrangement of additional openings for the gas,

ίο F i g. 4 schematisch einen Querschnitt durch eine vollständige Wärmetauschkammer mit entsprechenden Führungskanälen für die Masseteilchen und das wärmetauschende Gas,ίο F i g. 4 schematically shows a cross section through a complete heat exchange chamber with corresponding guide channels for the mass particles and the heat exchanging gas,

F i g. 5 schließlich eine etwas abgewandelte Ausführungsform einer Wärmetauschkammer gemäß F i g. 4 mit Nebenkanälen zur Umführung von Masseteilchen zwecks Beeinflussung des Verhältnisses der Wasserwerte zwischen Gas und Masseteilchen.F i g. 5, finally, a somewhat modified embodiment a heat exchange chamber according to FIG. 4 with secondary channels for bypassing mass particles for the purpose of influencing the ratio of the water values between gas and mass particles.

Der Wärmetauscher nach den F i g. 2 und 3 kannThe heat exchanger according to FIGS. 2 and 3 can

ao z. B. für einen Speicherteilchenwärmetauscher zur Wärmeübertragung von einem gasförmigen Medium auf ein anderes gasförmiges Medium Anwendung finden und verwirklicht beispielsweise das Verfahren nach der Erfindung.ao z. B. for a storage particle heat exchanger for Application of heat transfer from one gaseous medium to another gaseous medium find and implement, for example, the method according to the invention.

as In Fig. 2 und 3 bedeutet 1 eine Masseteilchenschicht, in der die sich unter dem Einfluß der Schwerkraft von oben nach unten in dichter Schüttung bewegenden Masseteilchen 2 von einem Gas (Pfeile 3) entgegengesetzt zu deren Bewegungsrichtung, d. h. im Gegenstrom, durchströmt werden. Die Masseteilchenschicht 1 weist in der Strömungsrichtung eine verhältnismäßig geringe Höhe auf, während sie quer zur Strömungsrichtung von Masseteilchen bzw. Gas eine verhältnismäßig große Flächenerstreckung hat, wodurch ein großer Gasdurchsatz bei kleinem Druckabfall möglich gemacht wird. Auf der oberen Seite werden die Masseteilchen durch die mit Abstand voneinander angeordneten Zuführkanäle 4 mittels einer im Rahmen der Erfindung nicht weiter interessierenden Beschickungseinrichtung zugeführt. Auf der oberen Seite ist die Masseteilchenschicht 1 durch das ein Sieb bildende Gitter 5 abgeschlossen, dessen einzelne Gitterelemente genügend Abstand für das Einströmen der Masseteilchen und für das Ausströmen des Gases aufweisen. Am Grunde ihrer Schicht werden die dort genauer als einzelne Körner dargestellten Masseteilchen 2 durch gas- und zugleich masseteilchendurchlässige Bodenteile in Form eines Kanalbettes 6 abgestützt, welches so angeordnet und ausgebildet ist, daß die Masseteilchen 2 am Grunde ihrer Schicht in Form einzelner Haufwerke (Schüttkeile 10) gruppiert werden, innerhalb welcher die Masseteilchen bei Unterbrechung der Gasströmung durch Brückenbildung infolge gegenseitiger Reibung gegen das Abrieseln festgehalten werden. Dieser Zustand ist im linken Teil der F i g. 2 dargestellt, wo unterhalb des betreffenden Schüttkeils der Buchstabe α eingetragen ist. Tritt nun eine Gasströmung auf, so werden, angefangen bei einem Minimalwert der Gasgeschwindigkeit, mit zunehmendem Gasdurchsatz mehr und mehr Masseteilchen aus den Schüttkeilen 10 befreit und innerhalb einzelner, den Schüttkeilen 10 benachbarter Wirbelzonen 7 einer Aufwirbelung bei gleichzeitiger Abführung unterworfen. Dieser Zustand ist im mittleren Teil der F i g. 2 über b gezeigt, während der rechte Teil über c einen Zustand darstellt, in welchem auf Grund einesAs in Fig. 2 and 3, 1 denotes a mass particle layer in which the mass particles 2 moving under the influence of gravity from top to bottom in a dense bed are flowed through by a gas (arrows 3) opposite to their direction of movement, i.e. in countercurrent. The mass particle layer 1 has a relatively small height in the direction of flow, while it has a relatively large surface extension transversely to the direction of flow of mass particles or gas, which enables a high gas throughput with a small pressure drop. On the upper side, the mass particles are fed through the feed channels 4, which are arranged at a distance from one another, by means of a feed device which is of no further interest in the context of the invention. On the upper side, the mass particle layer 1 is closed off by the grid 5 which forms a sieve, the individual grid elements of which have sufficient spacing for the mass particles to flow in and for the gas to flow out. At the bottom of their layer, the mass particles 2, shown there more precisely as individual grains, are supported by bottom parts which are permeable to gas and at the same time mass-particle-permeable in the form of a channel bed 6, which is arranged and designed so that the mass particles 2 at the bottom of their layer in the form of individual heaps (bulk wedges 10 ) are grouped, within which the mass particles are held when the gas flow is interrupted by bridging due to mutual friction against trickling. This state is shown in the left part of FIG. 2, where the letter α is entered below the relevant bulk wedge. If a gas flow now occurs, starting with a minimum value of the gas velocity, with increasing gas throughput, more and more mass particles are freed from the pouring wedges 10 and are subjected to a swirling with simultaneous removal within individual vortex zones 7 adjacent to the pouring wedges 10. This state is in the middle part of FIG. 2 over b , while the right part over c shows a state in which due to a

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noch größeren Gasdurchsatzes das Maximum der Teilchenabrieselung überschritten ist, d. h. bereits ein merkbarer Bremseffekt zu verzeichnen ist. Es versteht sich, daß die Zustände a, b, c nur der Erläuterung halber nebeneinander dargestellt sind, da sich im dargestellten Ausführungsbeispiel bei gegebener Gasströmung für die gleichartig ausgebildeten Paare 10, 7 auch gleiche Abrieselzustände ergeben würden.Even greater gas throughput, the maximum of the particle sprinkling is exceeded, ie a noticeable braking effect is already recorded. It goes without saying that the states a, b, c are only shown side by side for the sake of explanation, since in the exemplary embodiment shown, given a gas flow, the same trickling states would also result for the identically designed pairs 10, 7.

Das Schaubild der Fig. 1 veranschaulicht diesen to zur Regelung und Selbstregelung ausnutzbaren Mechanismus näher. In diesem Schaubild ist die bei Versuchen ermittelte Abhängigkeit der ausfließenden Masseteilchenmenge M je Zeiteinheit in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit V eines durch eine Masseteilchenschicht 1 geringer Höhe strömenden Gases mit am Kammerboden vorgesehenen einzelnen Haufwerken und Wirbelzonen 10, 7 wiedergegeben. Wie die Kurve erkennen läßt, setzt eine Masseteilchenabführung erst bei einer gewissen Gasgeschwindigkeit oder Grenzgasmenge ein. Im gestrichelt dargestellten Bereich ist das Rieselverhalten ungleichmäßig und labil. Mit zunehmender Strömung des gasförmigen Mediums erreicht die Masseteilchenmenge einen Maximalwert — hieran anschließend folgt ein stabiler Bereich, in dem die je Zeiteinheit abrieselnden Mengen gut reproduzierbar sind —, um schließlich bei sehr großen Gasgeschwindigkeiten bzw. Gasmengen wieder auf Null abzunehmen.The diagram in FIG. 1 illustrates this mechanism that can be used for regulation and self-regulation in more detail. This diagram shows the dependence of the outflowing mass particle amount M per unit of time as a function of the velocity V of a gas flowing through a mass particle layer 1 with low height with individual heaps and vortex zones 10, 7 provided on the chamber floor. As the curve shows, a discharge of mass particles only begins at a certain gas velocity or limit gas amount. In the area shown in dashed lines, the flow behavior is uneven and unstable. As the flow of the gaseous medium increases, the mass particle quantity reaches a maximum value - this is followed by a stable range in which the quantities trickling down per unit of time are easily reproducible - in order to finally decrease to zero again at very high gas velocities or gas quantities.

Im einzelnen sind die Wirbelzonen 7 der Einrichtung nach F i g. 2 und 3 als Wirbelkanäle 7 α ausgebildet und auf ihrer oberen Seite durch geschlitzte oder gelochte Abdeckungen 8 derart abgeschlossen, daß zwar ein Gasdurchtritt von unten nach oben, nicht dagegen ein Masseteilchendurchtritt von oben nach unten möglich ist. Unterhalb der Wirbelkanäle 7 α sind in dem Kanalbett 6 kreisförmige, quadratische oder ähnlich gestaltete Öffnungen 9 zur Abströmung der Masseteilchen vorgesehen. In den unteren Teil der Wirbelkanäle 7 α münden oberhalb der Öffnungen 9 Zuleitkanäle 10 α für die Masseteilchen ein, welche die Schüttkeile 10 aufnehmen. Wie der Ausschnitt der F i g. 2 a näher erkennen } läßt, können im Bereich der Öffnungen 9 noch Zusatzöffnungen 11 in Form von Schlitzen oder Löchern kleinerer Abmessungen vorhanden sein, die allein für Gas durchlässig sind. Die Öffnungen 9 weisen im Verhältnis zu den Abmessungen der Masseteilchen eine bestimmte Bemessung auf. Beispielsweise beträgt bei kreisförmiger Gestaltung der Öffnung 9 der Durchmesser derselben etwas mehr als zwei Korndurchmesser. Bei quadratischer Gestaltung der Öffnungen 9 liegt der Seitenabstand in der Größenordnung von etwa zwei Korndurchmessern. Selbstverständlich sind gewisse Abweichungen von diesen Werten, insbesondere im Hinblick auf unterschiedliche Rauhigkeitsverhältnisse möglich.In detail, the vortex zones 7 of the device according to FIG. 2 and 3 formed as vortex canals 7 α and closed on their upper side by slotted or perforated covers 8 in such a way that gas passage from bottom to top is not possible, on the other hand, mass particle passage from top to bottom. Below the vortex channels 7 α , circular, square or similarly shaped openings 9 are provided in the channel bed 6 for the outflow of the mass particles. In the lower part of the vortex channels 7 α open above the openings 9 feed channels 10 α for the mass particles, which receive the pouring wedges 10. As the section of FIG. 2 a can be seen in more detail}, additional openings 11 in the form of slots or holes of smaller dimensions can be present in the area of the openings 9, which are only permeable to gas. The openings 9 have a certain dimension in relation to the dimensions of the mass particles. For example, with a circular design of the opening 9, the diameter of the same is slightly more than two grain diameters. In the case of a square configuration of the openings 9, the side spacing is in the order of magnitude of approximately two grain diameters. Of course, certain deviations from these values are possible, in particular with regard to different roughness conditions.

Die dargestellte Einrichtung mit Zuleitkanälen 10 a, Wirbelkanälen 7 α und Öffnungen 9 verwirklicht das Verfahren nun in der Weise, daß dann, wenn Druckdifferenzen unterhalb und oberhalb der Masseteilchenschicht 1 nicht vorhanden sind, also eine Gasströmung nicht erfolgt, die Masseteilchen 2 innerhalb des Kanalbettes 6 allein der Einwirkung der Reibungskräfte unterliegen, so daß Brückenbildung auftritt. Die Teilchen 2 stützen sich aneinander ab, so daß, wie bereits allgemein erläutert, ein Masseteilchendurchsatz nicht erfolgt (Zustand a). Wird dagegen der Druck unterhalb der Wirbelkanäle 7 α erhöht, so tritt eine Gasströmung 3 auf, welche innerhalb der Wirbelkanäle 7 α einzelne Masseteilchen 2 hochträgt, den Schüttkeilverband 10 innerhalb der Zuleitkanäle 10 α auflockert und ermöglicht, daß die zunächst hochgeblasenen Masseteilchen in gewisser Menge durch die Öffnungen 9 nach unten fallen können (Zustände b, c). Wie ersichtlich, bietet die erfindungsgemäße Einrichtung die Möglichkeit, mit sehr einfachen Mitteln den Masseteilchendurchsatz zu steuern oder zu regeln. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß bewegliche Teile od. dgl., die einem stärkeren Verschleiß unterworfen sind, vermieden sind und das Kanalbett 6 aus verschleißfesten Gußkörpern, Sinterkörpern, keramischen Formkörpern od. dgl. zusammengesetzt werden kann.The device illustrated with Zuleitkanälen 10 a, swirl channels 7 α and openings 9 now implementing the method in such a way that when pressure differences above and below the Masseteilchenschicht 1 are not present, does not take place, a gas flow, the mass particles 2 within the channel bed 6 only subject to the action of frictional forces, so that bridging occurs. The particles 2 are supported on one another so that, as already explained in general, there is no mass particle throughput (state a). If, on the other hand, the pressure below the vortex channels 7 α increases, a gas flow 3 occurs, which carries up individual mass particles 2 within the vortex channels 7 α , loosens the pouring wedge association 10 within the supply channels 10 α and enables the initially blown up mass particles to pass through the openings 9 can fall down (states b, c). As can be seen, the device according to the invention offers the possibility of controlling or regulating the mass particle throughput with very simple means. A particular advantage is that moving parts or the like, which are subject to greater wear, are avoided and the channel bed 6 can be composed of wear-resistant cast bodies, sintered bodies, ceramic molded bodies or the like.

F i g. 4 zeigt näher eine vollständige Wärmetauschkammer. In der Figur ist 21 die Masseteilchenschicht, 22 die obere Gitterwand; an der unteren Seite der Masseteilchenschicht liegt das Kanalbett 6, das im einzelnen entsprechend den F i g. 2 und 3 ausgebildet ist. 24 sind die Wandungen eines Gehäuses, das keilförmige Zuströmkanäle 25 bzw. Abströmkanäle 26 für die Masseteilchen bzw. das Wärmetauschgas einschließt. 27 bedeutet die Gaszuführung, 28 die Gasableitung. Im einzelnen ist die Gasströmung durch ausgezogene Pfeile 29 angedeutet. 30 und 31 sind Masseteilchenzu- und -ableitkanäle. Um die Beschickung der großflächigen Wärmetauschzone raumsparend auszuführen, ist die Masseteilchenschicht 21 um einen Winkel geneigt, der kleiner als der Schüttoder Böschungswinkel der Masseteilchen im Ruhezustand ist, da durch die aufwärts gerichtete Gasströmung eine Verkleinerung des effektiven Schüttwinkels verursacht wird.F i g. 4 shows in more detail a complete heat exchange chamber. In the figure, 21 is the mass particle layer, 22 the top mesh wall; on the lower side of the mass particle layer is the channel bed 6, which is in individual according to the F i g. 2 and 3 is formed. 24 are the walls of a housing that wedge-shaped inflow channels 25 or outflow channels 26 for the mass particles or the heat exchange gas includes. 27 means the gas supply, 28 the gas discharge. In detail, the gas flow is through solid arrows 29 indicated. 30 and 31 are mass particle supply and discharge channels. To the loading The mass particle layer 21 is to be designed in a space-saving manner in the large-area heat exchange zone inclined at an angle that is smaller than the angle of repose or repose of the mass particles at rest is because the upward gas flow reduces the effective angle of repose caused.

Diese Art der Masseteilchenzuführung ist jedoch nicht wesentlich für die Erfindung. Vielmehr kann die Masseteilchenschicht auch eben angeordnet werden. In diesem Fall müssen verteilt angeordnete Zuführkanäle vorgesehen werden. Wird eine ausreichende Durchsatzregelung mit Hilfe der Wirbelkanäle 7 α herbeigeführt, so wird durch die gewissermaßen vibrierende Masseteilchenschicht ein schneller Niveauausgleich der Masseteilchen auch in ihrem oberen Teil herbeigeführt.However, this type of mass particle delivery is not essential to the invention. Rather, the mass particle layer can also be arranged flat. In this case, supply channels arranged in a distributed manner must be provided. A sufficient flow rate control with the aid of swirl passages 7 caused α, so a rapid leveling of the mass particles is brought about also in its upper part by a certain extent vibrating Masseteilchenschicht.

Werden in größerer Anzahl Masseteilchenschichten für den Wärmetausch in Reihen- oder Reihenparallelschaltung übereinander angeordnet, so können unter Umständen durch Änderungen der spezifischen Wärmen der Gase oder der Masseteilchen beim Arbeiten in größeren Temperaturbereichen in den einzelnen Schichten Wasserwertänderungen des Gases oder der Masseteilchen herbeigeführt werden. Unter Wasserwert ist das Produkt aus Masseteilchenoder Gasmenge mit der spezifischen Wärme zu verstehen. In diesem Fall kann gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung dies dadurch ausgeglichen werden, daß eine Teilmenge der Masseteilchen jeweils zwischen den Schichten durch einen Nebenkanal 30 abgeführt wird. Eine entsprechende Anordnung gibt schematisch F i g. 5 der Zeichnung wieder. Die in dieser Figur dargestellte Wärmetauschkammer kann im übrigen in allen Einzelheiten der Kammer gemäß F i g. 4 entsprechen. Man könnte auch, statt zwischen den Masseteilchenschichten einen Teil der Masseteilchenmenge abzuführen, eine Zusatzmenge einführen, wobei eine Vorrichtung für die Zuführung von zusätzlichen Masseteilchen er-Are mass particle layers in larger numbers for the heat exchange in series or series-parallel connection arranged one on top of the other, changes in the specific Warming the gases or the mass particles when working in larger temperature ranges in the individual layers of water value changes of the gas or the mass particles are brought about. The water value is to be understood as the product of mass particles or amount of gas with the specific heat. In this case, this can be compensated for in accordance with the further embodiment of the invention be that a subset of the mass particles between the layers by a Side channel 30 is discharged. A corresponding arrangement is shown schematically in FIG. 5 of the drawing again. The heat exchange chamber shown in this figure can, moreover, in all details the chamber according to FIG. 4 correspond. One could also, instead of between the layers of mass particles remove part of the mass particle amount, introduce an additional amount, a device for the supply of additional mass particles

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forderlich wird. Wie leicht einzusehen ist, läßt sich die Abführung dieser zusätzlichen Masseteilchen zwischen den Schichten in besonders einfacher und vorteilhafter Weise verwirklichen, wenn der Masseteilchenschicht eine über dem effektiven Böschungswinkel liegende Neigung gegeben ist.becomes necessary. As is easy to see, these additional mass particles can be removed Realize between the layers in a particularly simple and advantageous manner if the mass particle layer there is a slope greater than the effective angle of repose.

In Einzelheiten kann die beschriebene Anordnung abgeändert werden. So kann bei einem Wärmetauscher mit Anpassung an Wasserwertänderungen durch teilweise Abdeckung der Teilchenschicht ein definiertes Abrieseln der Masseteilchen aus jeder Teilchenschicht erzielt werden.The arrangement described can be modified in detail. So can with a heat exchanger with adjustment to changes in water value by partially covering the particle layer defined trickling of the mass particles from each particle layer can be achieved.

Ebenso ist eine Anpassung der Gasmengenströme mittels der vorher beschriebenen verschiebbaren Schließteile über den Zusatzöffnungen 11 möglich.The gas flow rates can also be adjusted by means of the displaceable gas flows described above Closing parts via the additional openings 11 are possible.

Weiter kann auch partiell innerhalb der Wärmetauschschichten durch Begrenzung der Gaszufuhr in abgeteilten Bereichen eine Wasserwertanpassung erzielt werden, was eine entsprechende Unterteilung der Gaszufuhrkanäle und der Gasspeiseleitungen zur ao Voraussetzung hat.Furthermore, it is also possible to partially within the heat exchange layers by limiting the gas supply in separated areas a water value adjustment can be achieved, what a corresponding subdivision the gas supply ducts and the gas feed lines is an ao requirement.

Claims

Patent claims:

1. Process for the operation of working with moving mass particles as a heat transfer medium Apparatus, preferably heat exchangers with a layer of mass particles over a large area in relation to the height of the layer, in which a gas, which is in heat exchange with the mass particles, flows in countercurrent through which in the direction of gravity in the form of a bed moving mass particles through reaction or heat exchange chambers is conducted and the mass particles on the chamber floor through a gas-permeable and at the same time mass-particle-permeable Floor parts of the existing channel bed are supported, which is the throughput control serves the mass particles, characterized in that the mass particles on Chamber floor in the form of several individual heaps (bulk wedges 10) are grouped within which jams the mass particles against each other when the gas flow is interrupted and in this way are held against trickling, and that the mass particles are retained by the gas flow freed from the association of these individual heaps and within several individual, the Piles of adjacent vortex zones subjected to a whirling up with simultaneous trickling The amount of mass particles trickling down depends on the gas throughput is brought.

2. The method according to claim 1, characterized in that starting at a minimum limit value of the gas velocity required for trickling down the mass particles, the amount of mass particles M (particle throughput) trickling down per unit of time is brought into such a dependence on the gas velocity V (gas throughput) that the curve M = / (F) initially increases with increasing gas velocity (gas throughput), but then decreases, and that the operating point of the apparatus is placed in the falling (stable) range of the characteristic curve.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the ratio of the water values of the migrating mass particle layer and of the gas flowing through it, which is in heat exchange with it, by diverting quantities of gas and / or mass particles around the individual heaps or vortex zones is influenced.

4. Device for carrying out the method according to claim 1, with a heat exchange apparatus, through the bottom parts of which at the bottom of the mass particle layer a fixed, gas and mass particle passage openings having channel bed is formed, characterized in that in the channel bed (6) individual vortex zones (7) receiving . Vortex channels (7 a) are arranged, which are provided on their upper side with the passage of the mass particles preventing gas-permeable covers (8) that the channel bed (6) below the vortex channels (7 α) has openings (9) serving for the gas inlet and mass particle outlet , in the lower part of the vortex canals (7 a) lateral feed channels (10 a ) which receive the individual heaps (bulk wedges 10) and which are connected at their other end to the mass particle layer (1), and that the openings (9) are measured in relation to the grain diameter of the mass particles in the sense of a gas throughput-dependent removal of the mass particles during operation and an interruption of the mass particle removal when the gas flow is interrupted (Fig. 2, 3).

5. Device according to claim 4, characterized in that the openings (9) are circular more than twice the diameter, with a square or rectangular design one Have side spacing of about two diameters of a mass particle.

6. Device according to claim 4 or 5, characterized in that in the area of the vertebral canals (7 α) in addition to the openings (9) in the base parts the additional gas inlet serving smaller additional openings (11) are present (F i g. 2a).

7. Device according to claim 6, characterized in that the additional openings (11) can be locked by means of adjustable strikers.

8. Device according to claim 4, characterized in that the mass particle layer is a adjustable bypass for the gas is assigned, through which at a given gas flow rate an excess amount of gas can be discharged.

9. Device according to claim 8, characterized in that the adjustable bypass for the Excess amount of gas is designed as a heat exchanger.

10. The device according to claim 4 with a plurality of spatially in series or series parallel connection Mass particle layers arranged one above the other, characterized in that between the individual mass particle layers (1) subsets of mass particles can be derived via secondary channels (30) or additional amounts of mass particles can be supplied through which, bypassing the downstream or upstream mass particle layer the water values of the gas and the mass particle layers are changeable and adaptable to one another (FIG. 5).

11. Device according to one of claims 4 to 10, characterized by controllable Ab-

shield parts to partially cover the mass particle layer, through which under limitation of the mass particle flow, the water values of the gas and the mass particle layer can be changed and can be adjusted to one another.

1 sheet of drawings