DE1812834A1 - Rotary storage heat exchanger - Google Patents

Rotary storage heat exchanger

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DE1812834A1
DE1812834A1 DE19681812834 DE1812834A DE1812834A1 DE 1812834 A1 DE1812834 A1 DE 1812834A1 DE 19681812834 DE19681812834 DE 19681812834 DE 1812834 A DE1812834 A DE 1812834A DE 1812834 A1 DE1812834 A1 DE 1812834A1
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    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D19/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
    • F28D19/04—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier
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    • Y10S165/00—Heat exchange
    • Y10S165/009—Heat exchange having a solid heat storage mass for absorbing heat from one fluid and releasing it to another, i.e. regenerator
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Description

Patentanwalt Οΐρΐ.~ΐΝα W. BeyerPatent attorney Οΐρΐ. ~ Ϊ́Να W. Beyer FRANKFURT/MAIN FREIHERR-VOM-STEIN-STRASSE 1« FRANKFURT / MAIN FREIHERR-VOM-STEIN-STRASSE 1 «

Ia S·*«*: Ar ιIa S · * «*: Ar ι

Sveneka Rotor Haskiner ι ο ι 9 ρ ο /Sveneka Rotor Haskiner ι ο ι 9 ρ ο / Aktiebolag IO lzoot*Aktiebolag IO lzoot * Stockholm / SchwedenStockholm / Sweden PatentanmeldungPatent application Priorität der US Patentanmeldung Serial Ho. 690 596Priority of US patent application Serial Ho. 690 596

το« 14, Dezember 1967το «December 14, 1967

DrehspeicherwärmetauscherRotary storage heat exchanger

Die Erfindung besieht sich auf Drehspeicherwärmetauscher mit stillstehenden, Einlasse und Auslässe für die wärmetauschenden Gase bildenden Leitungsanschlüssen.The invention relates to rotary storage heat exchangers with stationary, inlets and outlets for the heat exchanging Gas-forming pipe connections.

Es ist allgemein bekannt, dass die Temperaturverteilungen über die Querschnitte der Gasauslässe ungleichförmig sind· Dies hängt mit der Arbeitsweise der Wärmetauscher zusammen und kann nicht vermieden werden. TJm die damit zusammenhängenden Nachteile su vermeiden, ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift 1 098 144- vorgeschlagen worden, in einer rauchgasbeheizten Luftvorwärmeranlage zwei Wärmetauscher nacheinander zu schalten und die Auslässe des in Stromungsrichtung ersten Wärmetauschers durch Badialwände in zwei Abschnitte aufzuteilen, wobei der wärmere der aus dem ersten Wärmetauscher austretenden Rauchgasströme in dem zweiten Wärmetauscher zur Erwärmung des kälteren der den ersten Wärmetauscher verlassenden Luftteilstrome benutst wird. Diese Anordnung hat den Zweck, eine bessere Ausnutzung des Wärmeinhalts der- Rauchgase zu ermöglichen.It is well known that the temperature distributions over the cross-sections of the gas outlets are non-uniform · This is related to the way the heat exchangers work and cannot be avoided. In order to avoid the associated disadvantages, it has been proposed, for example, in German patent specification 1 098 144-, two heat exchangers in succession in a flue gas-heated air preheater system to switch and to divide the outlets of the first heat exchanger in the flow direction into two sections by badial walls, the warmer being the one from the first heat exchanger exiting flue gas flows in the second heat exchanger Heating of the colder of the partial air flows leaving the first heat exchanger is used. This arrangement has the Purpose to enable better utilization of the heat content of the flue gases.

Ί.3 7845/ «,12.6B 909829/1130 Ί.3 7845 / «, 12.6B 909829/1130

Der Erfiudunfr "ll^gt 3.f3g,eL /"^>-ρ λ; 3 Aufgabe zugrunde, eine glei chf örmi / f T«.iltim.'ffb«.i ^r Ά lung über die Querschnitte eines !"aaiiiPTeτ ι» » au*"* 1^ τ -igt Jilossenen Leitung zu ersielen. Bier 4 ^q, L ~l .\?.Lndungsgemäss dadurch gelöst, daß in wenigstens el« ©ines laslass ein Leitblech angeordnet ist» dessen des lot or angewendete freie Haute im wesentlichen senkrecht zu'einem Rotorradius verläuft, der öle. Hem Rotor zugewendete öffnraiig des Auslasses hElMe.?«-- /te §egensata zu der obengenannten bekannten Anordnung wird öi®ee öffnung in einen radial inrnrip "und. rdnen radial äusseren feil aufgeteilt» Das Xieibblec'· rfi.lt w .rd^astn οΐΛβ s^lelie remlislie Erstreckung ihr? vom !"Sc eu^nrez>dete frei..° San1·?© gegeMiber dar demThe success "ll ^ gt 3.f3g, e L /"^> - ρ λ; 3 task is based on the achievement of the same form i / f T «.i lt i m .'ffb« .i ^ r Ά development over the cross-sections of a! "AaiiiPTeτ ι» »au *" * 1 ^ τ -igt Jilossenen line . Beer 4 ^ q, L ~ l . \ ?. According to the invention, a baffle is arranged in at least one baffle, the free skin of which is applied essentially perpendicular to a rotor radius, the oil. Hem rotor facing towards the outlet öffnraiig hElMe.?«-- / te §egensata to the above-mentioned known arrangement is öi®ee opening in a radially inrnrip "and. Rdnen radially outer divided hawks" The Xieibblec '· rfi.lt w ^ .rd astn οΐΛβ s ^ lelie remlislie extension ye? from! "Sc eu ^ nrez> dete free .. ° San 1 ·? © against that

ολολ

Motor zttgewei Ji»fc6 'beiden freien Ktjx einander blldtii, öffnung des it ns richtung /IeI)Wi f ·Motor zttgewei Ji »fc6 'two free Ktjx each other blldtii, opening of it ns direction / IeI) Wi f ·

Ia einem 3E«jiftroi*w Speiclieraaase bi Luftkanal alIfS">ü.» %1 bar naeii <3.em Eiii'"ilfei#Ia a 3E «jiftroi * w Speiclieraaase bi air duct al If S"> ü. " % 1 bar naeii <3.em Eiii '"ilfei #

üt\ni»e ij±i:,£M't'm-i:?a/s/bw^ ist, woibei die J α« elac7·7, i?eeiife©M MInkel mit*üt \ ni »e ij ± i:, £ M't'm-i:? a / s / bw ^ is where the J α« elac 7 · 7 , i? eeiife © M MInkel with *

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iJ. ihrer Bswegmng oiler durch den ιΗ· weslialla €ie jfcEft9 die unmittelin ööh ;&fi°fe;iGl awischen, den Blechen hindurchtritt, auf eine loiiere 5?eap©xitmp aufgewärmt wird ale die Luft, die aaiie an den Amstri·'·1·-'" jq&q.© der Bleche strömt» Das Leitblech geisaäss der Srfiactaag llic^ir&t iiiilessen ein« Mischung vom Luft aus verschiedenen Abschnitten des aus dem Rotor austretenden. Luft Stroms, so dass der den Luftaustrittsstutzen verlassende Luftstrom im wesentlichen ein und dieselbe femperatur über den ganzen Querschnitt aufweist«,iJ. their Bswegmng oiler through the ιΗ · weslialla € ie jfcEft 9 the immediate ööh; & fi ° fe; iGl aw wipe, the sheet metal passes through, on a loiiere 5? eap © xitmp is warmed up all the air, the aaiie at the Amstri · '· 1 - '"jq & q. © of the plates flows» The guide plate geisaäss der Srfiactaag llic ^ ir & t iiiilessen a «mixture of air from different sections of the air flow emerging from the rotor, so that the air flow leaving the air outlet connection is essentially the same temperature has over the entire cross-section «,

In entsprechender Meise kann auch die usiglQiehfHrmige Kühlung des Hauchgases durch ein im Gasauatrittsstmtssa angebrachtes Leitblech beseitigt werden.In a corresponding way, the usiglQiehfHrmige cooling of the breath gas through a installed in the gas outlet Baffle are eliminated.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfunrungsbelspiels naher erläutert.The invention is described below with reference to one in the drawing illustrated Ausfunrungsbelspiels explained in more detail.

Lj '/-845/ 4Lj '/ -845 / 4

909829/1I30 909829/1 I30

Es zeigen : „Show it : "

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Drehspeicherwärmetauschers nach der Erfindung,Fig. 1 is a perspective view of a rotary storage heat exchanger according to the invention,

Fig. 2 in grösserem Maßstab eine perspektivische Ansicht des einen Auetrittestutzen des Wärmetauschers nach Fig. 1,2 shows a perspective view on a larger scale of the one outlet connection of the heat exchanger according to Fig. 1,

Fig. 3 schematisch die Aufteilung der dem Rotor zugewendeten öffnung am Austrittsstutzen des Wärmetauschers nach der Erfindung und ä 3 schematically shows the division of the opening facing the rotor on the outlet connection of the heat exchanger according to the invention and the like

Fig. 4 in entsprechender Weise, wie diese öffnung bei bekannten Wärmetauschern aufgeteilt sein kann.4 in a manner corresponding to how this opening in known heat exchangers can be divided.

Der in der Zeichnung dargestellte Drehspeicherwärmetauscher weist in bekannter Weise aue einen Rotor 10 auf, der nur in Fig. 2 ersichtlich ist und durch Radialwände 11 in sektorförmige, die Speichermasse enthaltende Kammern aufgeteilt ist. Der Rotor ist in einem Gehäuse 20 eingeschlossen, das mit zwei Eintrittsstutzen 15»17 und zwei Auetrittsstutzen 16,18 für die wärmetauschenden Medien, vorzugsweise Rauchgas und Luft, versehen ist. Das feststehende Gehäuse weist an den entgegengesetzten Stirnseiten End- oder Sektorplatten 21 auf. ,The rotary storage heat exchanger shown in the drawing has, in a known manner, a rotor 10 which is only used in 2 can be seen and is divided by radial walls 11 into sector-shaped chambers containing the storage mass. The rotor is enclosed in a housing 20 which has two inlet nozzles 15 »17 and two outlet nozzles 16,18 for the heat-exchanging media, preferably flue gas and air, is provided. The fixed housing faces the opposite one End faces end or sector plates 21. ,

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist im Austrittsstutzen 18 ein als Lenkvorrichtung dienendes Leitblech 22 angeordnet. Die untere, dem Rotor 10 zugewendete freie Kante dee Leitblechs 22 verläuft im wesentlichen senkrecht zu einem Rotorradius, der die dem Rotor zugewendete öffnung des Austrittsstutzens 18 halbiert. Von dieser Kante aus erstreckt sich das Leitblech 22 wie eine Schraubenfläche aufwärts über 90°, so dass die obere, vom Rotor abgewendete freie Kante des Leitbleches 22 einen rechten Winkel mit der unteren freien Kante bildet und die vom Rotor abgewendete öffnung des Austrittsetut»ens 18 halbiert.As can be seen from FIG. 2, a guide plate 22 serving as a steering device is arranged in the outlet connection 18. The lower free edge of the guide plate 22 facing the rotor 10 runs essentially perpendicular to a rotor radius which bisects the opening of the outlet connection 18 facing the rotor. From this edge of the baffle 22 extends like a helicoid upwards over 90 ° so that the top, facing away from the rotor free edge of the baffle plate 22 has a right angle with the lower free edge forming and facing away from the rotor opening of Austrittsetut "ens 18 halved.

Id 7845/ 4.12.68Id 7845 / 4.12.68

909829/1130909829/1130

Aus Pig. 2 geht auch hervor, dass das Leitblech 22 den Austrittsstutzen 18 in zwei im wesentlichen gleiche Abschnitte 24 und 26 aufteilt, wobei die Gasströmung durch Pfeile angedeutet ist.. Das Gas, das durch die Felder der Rotorstirnseite aufsteigt, die unter den beiden Flügeln des Leitbleches 22 gelegen sind, wird von dem Leitblech seitlich abgelenkt und mischt sich mit dem Gas, das durch die beiden anderen Felder der Rotorstirnseite aufwärts strömt«.From Pig. 2 it can also be seen that the baffle 22 is the outlet nozzle 18 divided into two essentially identical sections 24 and 26, the gas flow being indicated by arrows is .. The gas that rises through the fields of the rotor face, which under the two blades of the baffle 22 are located, is deflected laterally by the baffle and mixes with the gas passing through the other two fields the rotor face flows upwards «.

In Fig. 3 ist das Aussehen der dem Rotor zugewendeten öffnung des Austrittsstutzens 18 schematisch dargestellt. Unter der Voraussetzung, daß es sich um einen Luftaustrittsstutzen handelt, und daß der Rotor die in Fig. 2 angedeutete Rotationsrichtung hat, leuchtet ein, daß die an der Stelle A aus dem Rotor austretende Luft»wärmer ist als die Luft an der Stelle B. In entsprechender Weise ist die Luft an der Stelle C wärmer als die Luft an der Stelle D, aber die !Temperaturen an diesen Stellen liegen zwischen den Temperaturen an den Stellen A und B.3 shows the appearance of the opening facing the rotor of the outlet nozzle 18 is shown schematically. Under the Prerequisite that it is an air outlet nozzle, and that the rotor has the direction of rotation indicated in FIG. 2, it is evident that the one emerging from the rotor at point A Air is warmer than the air at point B. In a corresponding way, the air at point C is warmer than the air at point D, but the! temperatures at these points are between the temperatures at points A and B.

In einem Ausführungsbeispiel betrug die Temperatur bei A 2020C, bei B 170°0, bei C 1920O und bei D 180°0. Da Luft aus A gemäss der Erfindung mit Luft aus B und Luft aus C mit Luft aus D gemischt wird, ergibt sich, daß die mittleren Temperaturen in den beiden Abschnitten 24· und 26 die gleichen werden, weilIn one embodiment, the temperature at A was 202 0 C, at 170 ° B 0 wherein C 0 O 192 and D 180 ° 0th Since air from A according to the invention is mixed with air from B and air from C with air from D, it follows that the mean temperatures in the two sections 24 and 26 are the same because

202 202 + + 170 192 170 192 + + 180180

(nicht gezeigte)(not shown)

Der aus dem Stutzen 18 in die angeschlossene/Leitung eintretende Luftstrom hat somit eine über seinen Querschnitt im wesentlichen konstante Temperatur. ■The one entering from the nozzle 18 into the connected / line The air flow thus has an essentially constant temperature over its cross section. ■

Es ist leicht einzusehen, daß das in einem Räuchgasauetrittsstutzen angeordnete Leitblech 22 einen entsprechenden Temperaturausgleich bewirkt.It is easy to see that this is in a smoke gas outlet nozzle arranged baffle 22 causes a corresponding temperature compensation.

7845/ #.12.« 909829/11307845 / # .12. «909829/1130

Auch wenn das Leitblech 22 im gezeigten Ausführungsbeispiel die Form einer Schraubenfläche hat, kann es in der Praxis aus Herstellungsgründen vorteilhafter sein, das Leitblech durch zweckmässiges Biegen eines flachen Bleche oder durch Zusammenschweissen mehrerer Einzelbleche herzustellen, wobei die weich gebogene Sohraubenflache durch mehrere Winkel miteinander bildende flache flächen ersetzt wird·Even if the guide plate 22 in the embodiment shown has the shape of a helical surface, it can be more advantageous in practice for manufacturing reasons, the baffle by appropriate bending of a flat sheet or by To produce several individual sheets by welding together, whereby the softly curved Sohraubenflache through several angles flat surfaces that form with each other are replaced

Patentansprüche /Patent claims /

7845/ 4.12.687845 / 4.12.68

909829/1130909829/1130

Claims (1)

PatentansprücheClaims Srehspeicherwarmetauscher mit stillsten©®.'!«:® e linläss© und Auslässe für die wärmeaustauschenden dass bildenden üeitimgsanschlüssen, dadurch gekennselchnet, class in wenigstens den einen Auslass ©in 1!>si*". 1 esa. (22) angeordnet ist, dessen de« lotor (10) asugewea&et- feeie Kante im wesentlicßeii seakrsclrfe pi eiaem lctorraSMo ves.-läuft, der· die dem Hotor anigewend'ite Öffnung lea Ausl&Gssb (18) halbiert·Rotary storage heat exchanger with the quietest © ®. '! «: ® e linlaß © and outlets for the heat-exchanging connection connections, which are identified by being arranged in at least one outlet © in 1!> Si *". 1 esa. (22), whose de «lotor (10) asugewea & et- feeie edge essentially runs seakrsclrfe pi a lctorraSMo ves. 2· 'iSrmetauecker * a« 'lei* ^m ^ i» r i, m ε e ii gekenn-ICIiClJTi1A-J1 S -la"5? l#3tM«efe (22) €ea Imslaae (18) in zwei oder mehrere i& wese^'jlicken slelclas Abaclmitte aufteilt«.'2 · 'iSrmetauecker * a «' lei * ^ m ^ i » ri, m ε e ii gekenn-ICIiClJTi 1 AJ 1 S -la " 5 ? L # 3tM« efe (22) € ea Imslaae (18) in two or several i & wese ^ 'jlicken slelclas abaclmitte split up «.' 3« Wärmetauscher nach lisaprsch 1 odei? 2^ dadurch ge~ k e η η ι e i c b a 3 t{ iaS das ]fei¥tsifc:©!i (22) ©ine' solche räumliche Erstreckung aufweist, daß ihs?@ r®u lot or (10) abge wendet® freie Kante gegenüber der den ü©"·»©;?? migeweadeteii freien Kante winkelversetzt ist*3 «Heat exchanger according to Lisaprsch 1 odei? 2 ^ thereby ge ~ ke η η ι eicba 3 t { iaS das] fei ¥ tsifc: ©! I (22) © ine 'has such spatial extension that ihs? @ R®u lot or (10) averted® free Edge opposite which the ü © "·» ©; ?? migeweadeteii free edge is angularly offset * 4· Wärmetauscher nach AnsprucA 3« dadiircl gekennzeichnet, daß die beiden freien Kanten des Leitbleches (22) einen rechten Winkel miteinander bilden«4 · heat exchanger according to claim 3 «dadiircl characterized, that the two free edges of the guide plate (22) form a right angle with each other " 78^5/ 4.12.6878 ^ 5 / 4.12.68 909829/1130909829/1130
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