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Umlaufender regenerativer Wärmetauscher.
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Die Erfindung betrifft einen umlaufenden regenerativen Wärmetauscher
zum Austausch von Wärme durch Drehung von Wärmeübertragungselementen um die Achse
eines Zylinders, welche die beiden Wärmeaustauschdurchlässe für Gase mit hohen und
niedrigen Temperaturen kreuzt. Die Elemente sind im Zylinder in Sektorform angeordnet,
wobei die Oberflächen der Wärmeübertragungselemente automatisch gereinigt werden,
um jederzeit die maximale Wärmeübertragungsgeschwindigkeit zu erzielen.
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In einem regenerativen Wärmetauscher dieser Art besteht das Wärmeübertragungsmedium
im allgemeinen aus einer ReShe von Wärmeübertragungselementen, die gewöhnlich aus
dünnen Metallblechen bestehen und im Zylinder in Schichten fest angeordnet sind.
Entsprechend dem Prinzip der Wärmeübertragung ist es bekannt, daß die Wärmeübertragungskoeffizienten
um so größer sind, je kleiner die Gasdurchgangsquerschnittsfläche ist. Die W§rmeübertragungselemente
sind daher im allgemeinen in dünnen Schichten mit kleinen Querschnitten für den
Gasdurchgang angeordnet, um einen höheren Wert zu erzielen. Das heiße Gas enthält
Jedoch gewöhnlich Staub, Ruß, Teer, Pech und dergleichen, welche an den Wärmeübertragungsflächen
anhaften und die Wärme-übertragungsfähigkeit vermindern. Es ist daher erforderlich,
Rußgebläse und dergleichen vorzusehen, um Hochdruckgas in die Elemente einzublasen
und die Wärmeübertragungselemente zu reinigen. Es ist jedoch schwierig, enge Durchlässe,
die zwischen den Schichten durch Staub, Teer und anderen Materialien verstopft sind,
in genügendem Maße durch Ruß-gebläse zu reinigen.
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Außerdem zerstören korrodierende Gase leicht die Wärmeübertragungselemente,
weil dieselben dünn sind. Infolgedessen wird die
Wärmeübertragungsfähigkeit
mit der Zeit vermindert und es ist ein sehr häufiger Austausch der WSirnzeiibertragungselemente
erforderlich.
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Die Erfindung soll die vorstehend angegebenen Nachteile beseitigen
und ihre Aufgabe besteht darin, einen umlaufenden regenerativen Wärmetauscher vorzusehen,
der als Wärmeübertragungselemente Ketten oder dergleichen enthält und der um eine
Welle drehbar ist, wobei eine Reihe von Ketten in durchhängender Bogenform oder
in aufgehängter Form in jeder eine Anzahl von Sektorkammern angeord net werden kann,
die radial gerichtet sind und den umalaufenden Zylinder in bekannter Weise unterteilen.
Diese Ketten verändern ihre Stellungen in der Sektorkammer stets von oben nach unten
und von links nach rechts, d.h. in der Weise, daß die Kurvenlinie der und andere
Einrichtungen Kette durch Drehung des Zylinders/ in ihrer Form verändert werden
kann, so daß die Ketten in Schwingungen versetzt werden und miteinander in Berührung
kommen. Dadurch werden die Oberflächen der Wärmeübertragungselemente von dem anhaftenden
Staub und anderen Materialien durch die Bewegung der Ketten und die durch das innere
hindurchgehende Gasströmung automatisch gereinigt. Die Wärmeübertragungsleistung
kann infolgedessen stets auf dem höchsten Stand gehalten und stabil gemacht werden.
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Nachstehend wird eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in welchen zeigt: Fig. 1 schematisch
einen umlaufenden regenerativen Wärmetauscher im Querschnitt der Fig.2 und Fig.
2 einen Längsschnitt der Fig. 1.
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Die Figuren 3-5 zeigen die Wärmeübertragungselemente in verschiedenen
Stellungen.
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In den Figuren 1 und 2 ist ein umlaufender regenerativer WSrmetauscher
dargestellt. Der zylindrische Rotor 1 ist durch radiale Trennplatten 2 in eine Anzahl
von Sektorkammern unterteilt, in welchen Ketten 3 angeordnet sind. Auf den Einlaß-
und Auslaßseiten
sind in radialer Richtung abdichtende Platten 4
und 5 vorgesehen, damit sich die heißen Gase und die kalten Gase nicht miteinander
mischen. Da den Figuren 3-5 sind die Ketten 3 dargestellt, die zwischen den radialen
Trennplatten 2 in Form eines durchhängenden Bogens oder in aufgehängter Form angeordnet
sind und die als Wärmeübertragungselemente dienen. Die dargestellten Ketten 3 bilden
veränderliche Kurvenlinien Je nach ihrer oberen, unteren oder seitlichen Stellung
während der Drehung und kommen teilweise mit benachbarten Ketten 3 in BerU1rung.
Das heiße Gas tritt durch den Einlaß 6 ein und geht durch die Sektorkammer des Rotors
1 hindüren, wobei dasselbe Wärme an die Ketten 3 im Inneren abgibt, abgekühlt wird
und aus dem Wärmetauscher durch den Auslaß 7 austritt. Das kalte Gas tritt durch
den Einlaß 8 ein und geht durch die Sektorkammer des Rotors 1 hindurch, wobei dasselbe
Wärme von den Ketten 3 aufnimmt, so daß seine Temperatur erhöht wird, und aus dem
Wärmetauscher durch den Auslaß 9 austritt. Der Rotor 1 wird durch das Kettenrad
10, die Welle 11 und das Armkreuz 12 yerdreht. Die Welle 11 ist in den Lagern 13
und 14 gelagert.
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Wie bereits erwähnt, werden die Wärmeübertragungselemente, d.h.
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die Ketten 3, durch die Drehung des Rotors in den Sektorkammern in
Form von durchhängenden Bogen oder in aufgehängter Form angeordnet, wodurch wiederholte
relative Berührungen, sowie automatisch Schwingungen und Kollisionen erzeugt werden,
so daß Staub, Teer, Pech und ähnliche Materialien, die an den Wärmeübertragungsflächen
der Ketten 3 anhaften, automatisch entfernt und die Wärmeübertragungsflächen stets
sauber gehalten werden, ohne die Wärmeübertragungsfähigkeit zu vermindern, während
die Flächen die hödste WarmetibertragungsleSstung erzielen können.
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Die Wärmeübertragungselemente müssen nur entsprechend angeordnet werden,
um die der Drehung des Rotors folgenden Bewegungen ausführen zu können. Bei der
vorstehend beschriebenen Ausführungsform können sich die Ketten 3 durch ihr Eigengewicht
bewegen. Im Falle einer senkrechten Welle können die Wärmeübertragungselemente die
ihren Stellungen entsprechenden Schwingungen ausführen, wobei das Wärmeübertragungselement
aus einer Platte oder dergleichen bestehen kann.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestelle und beschriebene beispielsweise
Ausführungsform beschränkt, die verschiedene Abänderungen erfahren kann, ohne den
Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Patent anspruch