DE1601947C - Wärmeaustauscher für staubhaltige und/ oder aggresive Bestandteile aufweisende Heizgase - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeaus- . Durch die im Querschnitt kreisförmige Gestalt der tauscher für staubhaltige und/oder agressive Bestand- Leitungswege des Heizgases kann bei dem erfindungsteile aufweisende Heizgase mit mehreren parallel und gemäßen Wärmeaustauscher eine gleichmäßige im Abstand voneinander, eine oder mehrere untere Reinigung der Wände dieser Leitungswege, insbeson-Kopfkammern mit einer oder mehreren oberen Kopf- 5 dere von aggressiven Stäuben, durch konische, zylinkammern verbindenden, das Kühlfluid führenden drische oder leisten- bzw. messerartige Reinigungs-Rohren, die jeweils mit einem das Rohr gegen das vorrichtungen erfolgen, die durch die Durchbrechun-Heizgas schützenden Mantel umgeben sind, welcher gen in der Wand des Kopfraumes für das Heizgas über seine gesamte Länge an seiner Außenseite einen unmittelbar in die gegenüberliegenden Rohrstutzen Abschnitt eines zusammen mit den Mänteln benach- io eingeführt werden können. Bei geeigneter Abdichtung barter Rohre gebildeten, zu den Rohren parallelen der Durchbrechungen können die Reinigungsvorrich-Heizgaskanals mit kreisförmigem Querschnitt dar- tungen im Wärmeaustauscher belassen werden,
stellt. - In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines

Durch die USA.-Patentschrift 2 977 095 ist ein Ausführiingsbeispiels dargestellt, wobei der Wärme-Wärmeaustauscher für staubhaltige Bestandteile auf- 15 austauscher ein einem Röstofen nachgeschalteter weisende Heizgase mit mehreren parallel und im Abhitzekessel ist. Es zeigt

Abstand voneinander, jeweils eine obere Kopfkammer Fig. 1 einen Schnitt durch den Wärmeaustauscher

mit einer unteren Kopfkammer verbindenden, das nach der Linie I-I der F i g. 2,

Kühlfluid führenden Rohren bekannt, die jeweils mit F i g. 2 eine Draufsicht auf den Austauscher mit

einem das Rohr gegen das Heizgas schützenden 20 Schnitt durch die Zu- und Ableitungen des Kühl-

. Mantel umgeben sind,.der über seine gesamte Länge fluids, hier des Wassers und des Dampfes,

an seiner Außenseite einen Abschnitt eines zusammen Fig. 3 in vergrößertem Maßstab gegenüber

mit den Mänteln benachbarter Rohre gebildeten, zu F i g. 1 das obere Ende einiger Rohrmäntel mit der

den Rohren parallelen Heizgaskanals mit kreisförmigen oberen Kopfkammer,

Querschnitt bildet. 25 F i g. 4 eine Draufsicht auf mehrere zusammen-

Es ist ferner ein Wärmeaustauscher bekannt gefügte Rohrmäntel mit einem Schnitt durch die

(deutsche Patentschrift 548 067), dessen im Quer- Rohre und

schnitt quadratische, eine obere Kopfkammer mit · F i g. 5 eine weitere Ausführungsform des oberen

einer unteren Kopfkammer verbindenden Rohre an Endes eines Rohrmantels. .

ihren Kanten miteinander verschweißt sind, so daß 3° Das Heizgas, hier mit Staub beladene Röstgase,

quadratische Zwischenräume zwischen den Rohren gelangt in Richtung des Pfeiles K an dem Uber-

gebildet werden. hitzer 1 vorbei in einen oberen Kopfraum 2, wo seine

Die deutsche Patentschrift'868 001 zeigt einen Strömungsrichtung dem Pfeil L entsprechend geän-

Wärmeaustauscher mit zwei Kopf kammern^ die yon dert wird und es in die Heizgaskanäle 3 gelangt.

Rohrstutzen durchsetzt sind, die von einem Kopf- 35 Am unteren Ende der Heizgaskanäle erfolgt im

raum für das die Bündelrohre umströmende Fluid unteren Kopfraum 4 eine Umlenkung um 180° gemäß ausgehen und in den außerhalb der Bündelrohre. Pfeil M und anschließend die Durchströmung der

gelegenen Strömungsraum führen. Heizgaskanäle 5. Nach dem Eintritt in den zweiten

Auch ist es bekannt (österreichische Patentschrift oberen Kopfraum 6 tritt das. Heizgas durch den

179 782), Rohrmäntel an ihren Anlageflächen mit 4° Stutzen 7 aus. Zwischen den Kopfräumen 2 und 6

Vor- und Rücksprüngen zu versehen. kann ein Regelschieber für das Heizgas vorgesehen

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegen- sein.

über Wärmeaustauschern der eingangs bezeichneten Das Kühlfluid, hier Wasser bzw. Dampf, gelangt

bekannten Gattung möglichst druckfeste Heizgas- über die Leitung 8 in die als Ringraum ausgebildete

kanäle zu erhalten und eine einfache Möglichkeit 45 untere Kopfkammer 9, steigt von dort durch die

zur wirksamen Reinigung der beheizten Außenfläche Rohre 10 in die als Ringraum ausgebildete obere

der Rohrmäntel zu schaffen. Kopfkammer 11 und verläßt den Austauscher über

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei die Leitung 12.

einem Wärmeaustauscher der beschriebenen Art die Die Decke der Kopfräume 2, 6 weist senkrechte

Verbindung folgender Merkmale vor: 50 Durchbrechungen 13 auf, die mit den Heizgaskanälen

, _T , _n , ' . . _.., ,. 3,5 derart fluchten, daß in jeden der Heizgaskanäle

a) Jeder Rohrmantel We₁St zur Bildung geschlos- 3 _{5 eine} Reinigungsvorrichtung in Form ζ Β eines sener Heizgaskanal·^ zu angrenzenden Rohr- _leisten. _{oder messerartigen um seine Längsachse} manteln hm Anlageflachen auf, die in an sich _{drehbaren Besens oder mit messer}artigen Teilen verbekannter „Weise mit abdichtenden Vor- und _{55 seh}ener Leisten oder Wellen eingebracht und während Rucksprungen versehen sind; _{des Betriebes des} Austauschers betätigt werden kann.

b) mindestens eine Kopfkammer wird in an sich _{Der hierbei yon den Wänden der Hei}zgaskanäle gebekannter Weise von Rohrstutzen durchsetzt, _{löste Staub kann von zdt zu Zeit durch} ⁵ _{einen Abz} ⁵ _ug die von einem Kopfraum fur das Heizfluid aus- _{bei u entfemt werden}

gehen und jeweils in einen Heizgaskanal^ _Die Rohre 10 sind, wie aus F i g. 4 zu erkennen ist,

\ j" ^Γιΐ?' j j Tr r c- j ττ · · als bekannte einstückige Rohre ausgebildet und mit

c) die Wand des Kopfraumes fur das Heizgas weist _{einem Rohrmantel 15 verseh}en, der im dargestellten jeweils gegenüber den Rohrstutzen Durch- Beispiel eine viereckige Form aufweist. Die Längsbrechungen zum Einfuhren e.ner Remigungs- ^_{n des Mantds tr£}f_{gen svmmetrisch zu dem Ro} ^B _hr vorrichtung aut. ₆₅ ^ _vorgesehene Einwölbungen 16, deren Querschnitt

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen einen Viertelkreis bildet. Zwischen je zwei benach-

Wärmeaustauschers sind in die Heizgaskanäle ragende barten Einwölbungen 16 ist eine Anlagefläche 17 vor-

Rohrstücke an ihrem oberen Ende konisch erweitert. gesehen, die entweder einen keilartigen Vorsprung 18

oder einen entsprechenden Rücksprung 19 trägt. Die Ausbildung des Rohrmantels 15, seiner Einwölbungen 16 sowie der Anlageflächen 17 und ihren Vor- und Rücksprüngen ist derart gewählt, daß, wie aus F i g. 4 zu entnehmen ist, mehrere Rohre 10 mit ihren Rohrmänteln 15 so zusammengesetzt werden können, daß durch die Einwölbungen 16 die im Querschnitt kreisrunden Heizgaskanäle 3, 5 entstehen, in denen eine sich um ihre Längsachse drehende Reinigungsvorrichtung alle Punkte des Heizgaskanals gleichmäßig gut bearbeiten kann. Es werden Stufen, Nasen, Ecken, Vor- und Rücksprünge od. dgl. im Querschnitt der Heizgaskanäle 3,5 vermieden, die eine ungleichmäßige Reinigung der Heizgaskanäle begünstigen würden.

In F i g. 3 ist das obere Ende der Rohre 10 und der Rohrmäntel 15 dargestellt, wobei in das obere Ende der Heizgaskanäle 3,5 ein die obere Kopfkammer 11 durchsetzender, hülsenförmiger Rohrteil 20 hineinragt, der bei 21 und 22 in den oberen und unteren Kopfkammerboden 23, 24 eingeschweißt ist und der ein Rohrstück 25 aufnimmt. Dieses ist an seinem oberen Ende konisch erweitert und bildet einen Kragen 26, wobei die Kragen benachbarter Rohrstücke 25 zusammengefügt sind. Statt der konischen Ausbildung der Enden der Rohrstücke 25 können diese einen nach außen gewölbten Kragen 26' tragen.

Das obere und untere Ende der Rohre 10 ist bei 27 konisch verjüngt und in dem Boden 24 der oberen bzw. unteren Kopfkammer 11 bzw. 9 eingeschweißt.' Zwischen dem Boden 24 und dem Ende der Rohrmäntel 15 ist eine Dichtung od. dgl. bei 28 eingelegt, so daß in Verbindung mit dem Hineinragen der Rohrteile 20 und Rohrstücke 25 in die Heizgaskanäle 3, 5 gewährleistet ist, daß das Heizgas nicht die Rohre 10 berührt. Diese Dichtung kann sich bis auf die Höhe der konischen Verjüngung der Rohre 10 bei 27 erstrecken und als gegossene Dichtung aus geeignetem hitzebeständigem Material ausgeführt sein.

In F i g. 5 ist eine weitere Ausführungsform des oberen Endes des Rohres 10 und des Rohrmantels 15 dargestellt. Das Rohr 10' ist an seinem in der Zeichnung wiedergegebenen Ende wiederum konisch ausgebildet, und der Mantel ist der Verjüngung des Rohres entsprechend im Querschnitt bei 29 keilförmig verstärkt, wobei der obere Randabschnitt 30 des Rohres um ein geringeres Maß als in F i g. 3 aus dem Rohrmantel herausragt.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   ίο 1. Wärmeaustauscher für staubhaltige und/oder

   aggressive Bestandteile aufweisende Heizgase mit mehreren parallel und im Abstand voneinander, eine oder mehrere untere Kopfkammern mit einer oder mehreren oberen Kopfkammern verbindenden, das Kühlfluid führenden Rohren, die jeweils mit einem das Rohr gegen das Heizgas schützenden Mantel umgeben sind, welcher über seine gesamte Länge an seiner Außenseite einen Abschnitt eines zusammen mit den Mänteln benachbarter Rohre gebildeten, zu den Rohren parallelen Heizgaskanals mit kreisförmigem Querschnitt darstellt, gekennzeichnet durch die Verbindung der folgenden Merkmale:

   a) Jeder Rohrmantel (15) weist zur Bildung geschlossener Heizgaskanäle (3, 5) zu angren

   zenden Rohrmänteln hin Anlageflächen (17) auf, die in an sich bekannter Weise mit abdichtenden Vor- (18) und Rücksprüngen (19) versehen sind;

   b) mindestens eine Kopfkammer (9,11) wird in an sich bekannter Weise von Rohrstutzen (Rohrstück 25, Rohrteil 20) durchsetzt, die von einem Kopfraum (2, 6) für das Heizfluid ausgehen und jeweils in einen Heizgaskanal (3, 5) führen;

   c) die Wand des Kopfraumes (2,6) für das Heizgas weist jeweils gegenüber den Rohrstutzen Durchbrechungen (13) zum Einführen einer Reinigungsvorrichtung auf.
   2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Heizgaskanäle (3, 5) ragende Rohrstücke (25) an ihrem oberen Ende konisch erweitert sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen