DE19541035C1 - Brennerbeheizter Lufterhitzer - Google Patents
Brennerbeheizter LufterhitzerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Lufterhitzungsanlage zur
indirekten Erwärmung von Luft für Trocknungsanlagen nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur
indirekten Erwärmung von Luft für Trocknungsanlagen.
Die Aufgabe solcher Lufterhitzungsanlagen zur indirekten
Erwärmung von Luft für Trocknungsanlagen besteht darin, daß
die für einen Trocknungsprozeß erforderliche Luft auf eine
vorgegebene Temperatur erwärmt wird, ohne daß diese direkt
durch eine Brennerflamme erhitzt wird. Aufgrund der in
Rauchgasen enthaltenen Schadstoffe, die über die
Brennerabluft auf das zu trocknende Gut übertragen werden
könnten, muß im Fall einer Trocknung von Lebensmitteln, wie
beispielsweise Braumalz, Milchpulver oder Kaffee, die
Trocknungsluft indirekt erwärmt werden.
Diese Aufgabe brennerbeheizter Lufterhitzer wird in der
DE 43 08 522 A1 eingehend beschrieben. Zur Lösung dieser Aufgabe
wird in der DE 43 08 522 A1 ein Gerät vorgestellt, bei dem der
Feuerungsraum mit Hilfe eines flüssigen Zwischenmediums, zum
Beispiel Wasser, gekühlt wird. Durch die Kühlung des
Feuerungsraumes wird die Oberflächentemperatur der mit der zu
erwärmenden Luft in Berührung kommenden Oberflächen,
insbesondere die Oberfläche des Feuerungsraumes, auf eine
Temperatur unter 700°C begrenzt. Hierdurch kann eine
Kontamination der zu erwärmenden Luft durch Stickoxide oder
andere unerwünschte Verbrennungsrückstände wirksam verhindert
werden. Des weiteren führt die Verwendung eines flüssigen
Zwischenmediums zu einer guten Verwertung der Abwärme aus
Eigenstrom-Erzeugungsanlagen, zum Beispiel aus
Blockheizkraftwerken.
Um die für Trocknungsprozesse üblicherweise technologisch
erforderlichen Lufttemperaturen zu erzielen, sind hohe
Temperaturen im flüssigen Zwischenmedium notwendig, die in
der Praxis bei über 120°C liegen. Dies bedeutet, daß im
Falle eines Einsatzes von Wasser als flüssiges
Zwischenmedium, alle im Kreislauf installierten Apparate und
Geräte unter die Druckbehälterverordnung fallen. Dieser
Umstand erhöht die Investitionskosten einer derartigen Anlage
und erschwert den Betrieb durch die Notwendigkeit
behördlicher Auflagen bzw. Abnahmen.
Bei Anwendungsfällen, in denen keine Abwärme in Form von
flüssigem Zwischenmedium zur Verwertung zur Verfügung steht,
ist es deshalb sinnvoll, auf den Einsatz eines flüssigen
Zwischenmediums zu verzichten und die Kühlung des
Feuerungsraumes direkt durch die zu erwärmende Luft
herbeizuführen.
Die DE 30 39 065 A1 beschreibt einen brennerbeheizten
Lufterhitzer ohne Einsatz eines Zwischenmediums. Ein
Teilluftstrom der zu erwärmenden Luft strömt um die
Brennkammer und durch einen Vorwärmetauscher, in dem die in
der Brennkammer entstehenden Rauchgase gekühlt werden. Ein
zweiter Teilluftstrom wird in einem getrennten
Nachwärmetauscher erwärmt, der von den bereits im
Vorwärmetauscher abgekühlten Rauchgasen durchströmt wird. Die
beiden Teilluftströme unterschiedlicher Temperatur werden im
Lufterhitzer zu einem Gesamtluftstrom vermischt und verlassen
gemeinsam den Lufterhitzer.
Da der erste Teilluftstrom die Brennkammer quer anströmt,
bildet sich auf der dem Eintritt des ersten Teilluftstromes
abgewandten Seite der Brennkammer ein Lee-Bereich mit
ungenügender Luftbewegung an der Mantelfläche der
Brennkammer, so daß in diesem Bereich eine Begrenzung der
Oberflächentemperatur auf maximal 700°C nicht sichergestellt
werden kann. Eine gute Umströmung der Brennkammer ist
unabdingbar, weil die Flamme in der Brennkammer eine
Temperatur über 1000°C aufweist und daher Wandtemperaturen
von über 700°C auftreten können.
Eine verbesserte Beeinflussung der Oberflächentemperatur der
Brennkammer ist in der DE-OS 23 29 305 beschrieben. Hier wird
die Mantelfläche der Brennkammer parallel zur Längsachse der
Brennkammer angeströmt, so daß kein Lee-Bereich mit
ungenügender Luftbewegung und demzufolge reduzierter
Kühlwirkung entstehen kann. Jedoch sind entlang des sich an
die Brennkammer anschließenden Rauchgaskanals derartige
Oberflächen vorhanden, die nur unzureichend gekühlt werden
und daher zu einer unerwünschten Kontamination der zu
erwärmenden Trocknungsluft mit Stickoxiden führen können. Des
weiteren ist die Brennstoffausnutzung nur gering, weil die
Trocknungsluft in Gleichstrom zum Rauchgas von der
Brennkammer zu einem Rohrbündel-Wärmetauscher strömt, in dem
die Trocknungsluft im Kreuz-Gleichstrom zum Rauchgas geführt
wird. Durch die serielle Anordnung der einzelnen
Wärmetauschelemente sowie der im wesentlichen
Gleichstromführung von Trocknungsluft und Rauchgas in diesen
ist eine intensive Rauchgasabkühlung, die eine Voraussetzung
für eine optimale Energieausnutzung darstellt, nicht gegeben.
Dieser Nachteil wird mit der in der DE 33 30 924 C2
beschriebenen Vorrichtung behoben. Bei diesem Lufterhitzer
strömt die Luft im Gegenstrom zum Rauchgas und entlang der
Mantelfläche der Brennkammer. Das Anströmen des von Rauchgas
durchströmten Rohrbündels mit kalter Luft führt zwar zu einer
intensiven Rauchgasabkühlung und damit einer guten
Energieausnutzung; allerdings wird diese bereits vorerhitzte
Luft zur Kühlung der Mantelfläche der Brennkammer
herangezogen. Dies führt dazu, daß die Kühlung der
Mantelfläche der Brennkammer deutlich verschlechtert ist,
weil das proportional in die Bestimmung des Wärmeübergangs
eingehende treibende Temperaturgefälle deutlich verringert
ist. Aus diesem Grund kann eine ausreichende Wärmeabfuhr von
der Mantelfläche der Brennkammer nur mit unverhältnismäßig
großem Brennkammerdurchmesser ermöglicht werden, weil
hierdurch die Wärmeübertragungsfläche, die ebenfalls
proportional zur abgegebenen Wärmemenge ist, vergrößert wird.
Ausgehend von der DE 30 39 065 A1 liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, in einem einzigen, kompakten Gerät eine
intensive Rauchgasabkühlung sicherzustellen und gleichzeitig
die Oberflächentemperatur aller mit der Trocknungsluft in
Berührung kommenden Außenflächen möglichst gering zu halten.
Dieses technische Problem wird durch eine Lufterhitzungsanlage
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur
indirekten Erwärmung von Luft nach Anspruch 8 gelöst.
Eine wirkungsvolle Kühlung sowohl des in der Brennkammer
erzeugten Rauchgases in einem Rauchgas-Wärmetauscher, als
auch der äußeren Mantelfläche der Brennkammer kann erzielt
werden, weil jeweils Trocknungsluft mit diesen in Kontakt
tritt, die noch nicht in einem vorgeschalteten
Wärmeaustauschschritt vorerwärmt wurde. Hierdurch steht für
die Kühlung der Mantelfläche der Brennkammer das
größtmögliche, treibende Temperaturgefälle zur Verfügung, so
daß eine wirksame Kühlung der Mantelfläche möglich ist. Des
weiteren strömt der zweite Teilluftstrom an zu erwärmender
Trocknungsluft entlang der äußeren Mantelfläche der
Brennkammer, so daß sich keine Bereiche mit ungenügender
Überströmung bilden, die überhitzen können, wodurch
Wandtemperaturen entstehen können, die oberhalb der maximal
tolerierbaren liegen. Indem die beiden Teilluftströme ohne
gegenseitige Vermischung innerhalb der Lufterhitzungsanlage
geführt werden, können diese jeweils speziell auf die beiden
Teilaufgaben, eine intensive Rauchgaskühlung mit dem ersten
Teilluftstrom und eine ausreichende Kühlung der mit dem
Luftstrom in Berührung tretenden Außenflächen mit dem zweiten
Teilluftstrom abgestimmt werden.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die
Unteransprüche gekennzeichnet.
Vorteilhafterweise ist der Massenanteil des zweiten
Teilluftstromes kleiner als der Massenanteil des ersten
Teilluftstromes an zu erwärmender Luft.
Indem der erste Teilluftstrom und der zweite Teilluftstrom
der zu erwärmenden Trocknungsluft ohne gegenseitige
Vermischung in der Lufterhitzungsanlage geführt werden, kann
auf einfache und bequeme Weise, beispielsweise durch
Einstellen des Druckverlustes eines oder beider
Teilluftströme, der Massenanteil der beiden Teilluftströme
reguliert werden.
Vorteilhafterweise ist die Brennkammer im wesentlichen
rotationssymmetrisch geformt und liegt die Haupterstreckung
der Brennkammer in Richtung der Rotationsachse der
Brennkammer. Durch die rotationssymmetrische Form der
Brennkammer wird deren Umströmung in Längsrichtung, d. h. in
Richtung der Rotationsachse erleichtert.
Vorzugsweise wird der zweite Teilluftstrom der zu erwärmenden
Trocknungsluft in einem geschlossenen Strömungskanal geführt,
der die Brennkammer umgibt, wobei der geschlossene
Strömungskanal Rippen oder Lamellen aufweist, die an der
äußeren Mantelfläche der Brennkammer gebildet sind und sich
in Hauptströmungsrichtung des zweiten Teilluftstromes
innerhalb des Strömungskanals erstrecken.
Das Vorsehen eines geschlossenen Strömungskanales sowie die
in Hauptströmungsrichtung darin angeordneten Rippen oder
Lamellen stellen eine kontrollierte und gleichmäßige
Überströmung der äußeren Mantelfläche der Brennkammer sicher.
Hierdurch wird die Gefahr einer ungleichmäßigen und lokal
ungenügenden Überströmung mit der daraus resultierenden
örtlichen Überhitzung vermieden. Die auf der Luftseite, d. h.
äußeren Mantelfläche, der Brennkammer aufgebrachten,
wärmeleitenden Lamellen bewirken eine deutliche Vergrößerung
der Wärmeaustauschfläche, wodurch die Kühlwirkung stark
verbessert wird. Hierdurch kann der Volumenstrom des zweiten
Teilluftstromes bei gleicher Wärmeübertragung von der
Brennkammer auf den zweiten Teilluftstrom verringert werden.
Vorzugsweise umfaßt der Rauchgas-Wärmetauscher ein
Rohrbündel, in dem die Rauchgase strömen, wobei der erste
Teilluftstrom der zu erwärmenden Trocknungsluft im Kreuz-
Gegenstrom um das Rohrbündel geführt wird. Durch die Kreuz-
Gegenstromführung der Trocknungsluft zu dem Rauchgas kann
eine bestmögliche Ausnutzung der im Brenner eingesetzten
Primärenergie erzielt werden, indem die noch nicht
vorgewärmte Luft in Wärmeaustausch mit dem austrittsseitigen
Ende der Rauchgas-Rohre gebracht wird.
Vorteilhafterweise besitzt die Lufterhitzungsanlage eine
Einstellvorrichtung des Massenstromverhältnisses der zwei
Teilluftströme der zu erwärmenden Trocknungsluft. Hierdurch
kann die Lufterhitzungsanlage gezielt auf verschiedene
Betriebsbereiche angepaßt werden. Wenn beispielsweise
Trocknungsluft einer höheren oder niedrigeren Temperatur
erzeugt werden soll, kann dies durch eine Einstellung des
Massenstromverhältnisses der zwei Teilluftströme erreicht
werden, ohne daß es zu einer unerwünschten Überhitzung
innerhalb der Lufterhitzungsanlage kommen kann.
Vorzugsweise ist die Einstellvorrichtung eine axial
verschiebbare Prallscheibe. Die axial verschiebbare
Prallscheibe verengt bzw. erweitert den Austrittsquerschnitt
des Strömungskanals eines der beiden Teilluftströme am
Austritt aus der Lufterhitzungsanlage und steuert somit den
Druckverlust des jeweiligen Teilluftstromes. Dies ist deshalb
möglich, weil der erste und der zweite Teilluftstrom der zu
erwärmenden Trocknungsluft ohne gegenseitige Vermischung und
somit ohne die Möglichkeit eines gegenseitigen
Druckausgleiches in der Lufterhitzungsanlage geführt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand der
beigefügten Figuren beschrieben, in denen:
Fig. 1 ein Längsschnitt durch die Lufterhitzungsanlage mit
schematisch eingezeichneten Pfeilen zur
Verdeutlichung der Strömungsrichtung der Rauchgas-
sowie Teilluftströme; und
Fig. 2 ein Querschnitt durch die Lufterhitzungsanlage
gemäß Fig. 1 darstellt.
Die in Fig. 1 dargestellte Lufterhitzungsanlage ist allgemein
mit Referenznummer 10 bezeichnet. Die Lufterhitzungsanlage 10
besitzt ein geeignetes Gehäuse 12, dessen Aufbau mit
verschiedenen Gehäusedeckeln, Flanschen und tragenden
Bauteilen sowohl ein sicheres Aufstellen der
Lufterhitzungsanlage 10 auf der Standfläche 14 als auch eine
gute Zugänglichkeit zu den einzelnen Baugruppen ermöglicht,
um die Lufterhitzungsanlage 10 warten und gegebenenfalls
reinigen zu können.
Ein wesentliches Bauelement der Lufterhitzungsanlage 10
stellt die Brennkammer 16 dar, die mit einem Brenner 18 fest
verbunden ist, der durch die Verbrennung eines flüssigen oder
gasförmigen Brennstoffes Rauchgase erzeugt. Der Betrieb des
Brenners 18, dessen Brennerflamme 19 schematisch in den
Figuren dargestellt ist, wird im folgenden nicht näher
erläutert, da es sich hier um eine in der Technik übliche
Anbindung eines Brenners an eine Brennkammer handelt.
Für eine Konvektionstrocknung von Lebensmittel ist es nicht
zulässig, die für die Trocknung verwendete Luft direkt durch
die Brennerflamme zu erhitzen. Dies rührt daher, weil die im
Rauchgas enthaltenen Schadstoffe über die Trocknungsluft auf
das zu trocknende Gut, beispielsweise Braumalz, Milchpulver,
Kaffee oder andere Lebensmittel, übertragen werden können.
Daher muß die Erwärmung indirekt erfolgen, indem die bei der
Verbrennung entstehenden, heißen Rauchgase in Wärmeaustausch
zu der zu erwärmenden Luft gebracht werden.
Die in der Brennkammer 16 entstehenden Rauchgase A, deren
Bewegungsrichtung schematisch durch die mit "A"
gekennzeichneten Pfeile dargestellt ist, verlassen die
Brennkammer 16 am Brennkammeraustritt 20, durch einen
Rauchgas-Wärmetauscher 22, der sich an der Brennkammer
anschließt.
Die Rohre des Rohrbündels des Rauchgas-Wärmetauschers 22
werden mit den Rauchgasen A beaufschlagt, und enden in einem
Rauchgasauslaß 24, von dem aus die Rauchgase in geeigneter
Weise abgeführt werden. In dem in Fig. 1 dargestellten
Beispiel werden die Rauchgase in einer Rohrbündelschleife
geführt und die Strömungsrichtung der Rauchgase einerseits
durch eine gezielte Biegung der einzelnen Rohre im
Umlenkbereich 25 und andererseits durch Zwischenschalten
einer Umlenkglocke 26 verändert.
Das Rohrbündel des Rauchgas-Wärmetauschers 22 verläuft vor
dem Austritt aus der Lufterhitzungsanlage 10 entlang eines
Lufteintritts 28, durch den ein Teilluftstrom der zu
erwärmenden Luft in die Lufterhitzungsanlage 10 eintritt.
Die durch den Lufteintritt 28 eintretende, noch nicht
vorgewärmte Luft wird in zwei Teilluftströme B und C
aufgespalten, die voneinander unabhängig durch die
Lufterhitzungsanlage 10 strömen und erst nach dem Austritt
aus der Lufterhitzungsanlage 10 miteinander vermischt werden.
Die Trennung der beiden Teilluftströme kann auf eine
beliebige Weise erfolgen, beispielsweise durch den Einbau von
Trenn- und Luftführungselementen, die im Gehäuse 12
angeordnet sind.
In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel bildet
beispielsweise eine Wandung der Umlenkglocke 26 des Rauchgas-
Wärmetauschers 22 einen Teil der hierfür erforderlichen
Trennelemente.
Der erste Teilluftstrom B, dessen Strömungsverlauf in Fig. 1
durch die "B" gekennzeichneten Pfeile dargestellt ist,
umströmt das mit Rauchgas beaufschlagte Rohrbündel des
Rauchgas-Wärmetauschers 22. Wie bereits vorstehend erläutert
wurde, befindet sich bei einem mehrgängigen Rauchgas-
Wärmetauscher der letzte Durchgang vor dem Austritt des
Rauchgases aus der Lufterhitzungsanlage in unmittelbarer Nähe
zu dem durch den Lufteintritt 28 eintretenden, ersten
Teilluftstrom B. Hierdurch entsteht eine Kreuz-
Gegenstromführung zwischen dem zu kühlenden Rauchgas sowie
dem zu erwärmenden Teilluftstrom B der zu erwärmenden Luft,
wodurch eine bestmögliche Ausnutzung der im Brenner
eingesetzten Primär-Brennstoffenergie erzielt wird.
Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, verläßt der erste
Teilluftstrom B nach dem Umströmen der Rohrbündel des
Rauchgas-Wärmetauschers 22 die Lufterhitzungsanlage 10 durch
Austrittsöffnungen 30, an die sich geeignete Einrichtungen
anschließen können, um den aus den Austrittsöffnungen 30
austretenden, erwärmten ersten Teilluftstrom B aufzunehmen
und bestimmungsgemäß weiterzufördern.
Der zweite Teilluftstrom C der zu erwärmenden Luft wird
vollkommen getrennt vom ersten Teilluftstrom B durch den
Lufterhitzer geführt und wird in geeigneter Weise,
beispielsweise über Luftführungsbleche 32, zur Brennkammer 16
geleitet, woraufhin der zweite Teilluftstrom C in einen
Kammermantel 34 eintritt, der die Brennkammer 16 umgibt.
Der Kammermantel 34 ist so ausgebildet, daß der zweite
Teilluftstrom C die äußere Mantelfläche der Brennkammer 16
vollständig umströmt. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, sind
vorzugsweise Rippen bzw. Lamellen 36 an der äußeren
Mantelfläche der Brennkammer 16 ausgebildet. Diese Lamellen
36 vergrößern die wärmeabgebende Fläche der Brennkammer 16
und vergrößern somit die Kühlwirkung durch den im
Kammermantel 34 geführten zweiten Teilluftstrom C. Die
Dimensionierung der lamellierten Brennkammergröße richtet
sich nach der Vorgabe, wonach die Rauchgase in der
Brennkammer soweit abgekühlt werden, daß auch am
Brennkammeraustritt 20, an dem die Rauchgase in das
Rohrbündel des Rauchgas-Wärmetauschers 22 eintreten, die
Rohroberflächentemperatur eine Temperatur von 700°C nicht
übersteigt. Der zweite Teilluftstrom C wird parallel zur
Längsachse der vorzugsweise im wesentlichen zylinderförmig
ausgebildeten Brennkammer 16 durch den Kammermantel 34
geführt und verläßt die Lufterhitzungsanlage 10 an dem
brennerfernen Ende der Brennkammer 16.
Vorzugsweise wird der zweite Teilluftstrom C beim Austritt
aus der Lufterhitzungsanlage in zwei Teilströme aufgespalten,
wobei ein erster Teilstrom die Lufterhitzungsanlage im
wesentlichen in Richtung der Strömung durch den Kammermantel
34 verläßt, der andere Strom jedoch umgelenkt wird und das
brennerferne, vorzugsweise glockenförmig ausgebildete,
stirnseitige Ende der Brennkammer 16 umströmt, bevor er die
Lufterhitzungsanlage verläßt.
Das austrittsseitige Aufteilen des zweiten Teilluftstromes C
in die wiederum zwei Teilströme wird mit einer Prallscheibe
38 erreicht, die gleichzeitig dem Einstellen des
Massenstromverhältnisses der beiden Teilluftströme B und C
der zu erwärmenden Luft dient. Hierzu kann die Prallscheibe
38 in axialer Richtung, d. h. in Richtung der Längsachse der
im wesentlichen zylinderförmigen Brennkammer 16, verschoben
und lagefixiert werden.
Das Verschieben der Prallscheibe 38 regelt den
Strömungswiderstand am Austritt des zweiten Teilluftstromes C
aus der Lufterhitzungsanlage 10. Aufgrund der innerhalb der
Lufterhitzungsanlage 10 vollständig getrennten
Strömungsführung der beiden Teilluftströme B und C wirkt sich
der ausgangsseitige Druckverlust des zweiten Teilluftstromes
C auf die Verteilung der beiden Teilluftströme am
Lufteintritt 28 aus. Je stärker mit Hilfe der Prallscheibe 38
der Austrittsquerschnitt für den zweiten Teilluftstrom C
verengt wird, desto kleiner wird der zweite Teilluftstrom C,
weil der Druckverlust mit sinkender Strömungsgeschwindigkeit
des zweiten Teilluftstromes C abnimmt und am Lufteintritt 28
die zu trocknende Luft noch gemeinsam vorliegt, d. h. der
Druck am Lufteintritt 28 für beide Teilluftströme B und C
gleich groß ist.
Nach dem Austritt aus der Lufterhitzungsanlage 10 wird auch
der zweite Teilluftstrom C in geeigneter Weise aufgenommen
und bestimmungsgemäß weitergefördert.
Durch die Aufteilung der beiden Teilluftsströme B und C wird
zum einen eine optimale Ausnutzung der eingesetzten Primär-
Brennstoffenergie erreicht, indem der erste, noch nicht
erwärmte, Teilluftstrom B im Kreuz-Gegenstrom zu den
Rauchgasen im Rauchgas-Wärmeaustauscher 22 geführt wird, zum
anderen eine ausreichende Kühlung der Brennkammer 16 durch
die vollständige Umströmung derselben durch den zweiten,
ebenfalls noch nicht erwärmten, Teilluftstrom C
sichergestellt. Da der zweite Teilluftstrom C ebenfalls beim
Eintritt in die Lufterhitzungsanlage 10 kalt ist, wird die
Brennkammeroberfläche wirkungsvoll gekühlt. Hierzu trägt die
Gestaltung der äußeren Mantelfläche der Brennkammer bei, die
über sämtlichen Oberflächen eine ausreichende Luftzirkulation
gewährleistet, aber insbesondere die Umströmung in
Längsrichtung der Brennkammer. Da sich die Bemessung der
lamellierten Brennkammergröße nach der Vorgabe richtet,
wonach die Rauchgase in der Brennkammer soweit abgekühlt
werden, daß auch am Rauchgaseintritt in das Rohrbündel die
Rohroberflächentemperatur 700°C nicht übersteigt, kann durch
die Verwendung des ebenfalls kalten, zweiten Teilluftstromes
C zur Kühlung der Brennkammer 16 diese kleiner dimensioniert
werden und somit die gesamte Lufterhitzungsanlage trotz der
optimalen Ausnutzung der eingesetzten Primär-
Brennstoffenergie kompakter gestaltet werden.
Claims (11)
1. Lufterhitzungsanlage zur indirekten Erwärmung von Luft
für Trocknungsanlagen mit:
- - einer Trennvorrichtung, die den zu erwärmenden Luftstrom in zwei Teilluftströme, einen ersten Teilluftstrom (B) und einen zweiten Teilluftstrom (C), aufteilt;
- - einem Rauchgas-Wärmetauscher (22), der die in einer Brennkammer (16) erzeugten Rauchgase (A) in wärmeübertragenden Kontakt zu der zu erwärmenden Luft bringt; und
- - einer Brennkammer (16), die im Strom der zu erwärmenden Luft liegt;
dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Rauchgas-Wärmetauscher (22) mit dem noch nicht erwärmten ersten Teilluftstrom (B) im Kreuz- Gegenstrom beaufschlagt wird;
- - die Mantelfläche der Brennkammer (16) von dem noch nicht erwärmten zweiten Teilluftstrom (C) vollständig und gleichmäßig umströmt wird; und
- - der erste Teilluftstrom (B) und der zweite Teilluftstrom (C) ohne gegenseitige Vermischung innerhalb der Lufterhitzungsanlage geführt werden.
2. Lufterhitzungsanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Brennkammer (16) im wesentlichen
rotationssymmetrisch geformt ist und die
Haupterstreckung der Brennkammer in Richtung der
Rotationsachse der Brennkammer liegt.
3. Lufterhitzungsanlage nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der die Brennkammer umströmende zweite Teilluftstrom (C)
in Richtung der Rotationsachse der Brennkammer geführt
wird.
4. Lufterhitzungsanlage nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Teilluftstrom (C) in einem geschlossenen
Strömungskanal (34) geführt wird, der die Brennkammer
(16) umgibt.
5. Lufterhitzungsanlage nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
der geschlossene Strömungskanal Rippen oder Lamellen
(36) aufweist, die an der äußeren Mantelfläche der
Brennkammer gebildet sind und sich in
Hauptströmungsrichtung des zweiten Teilluftstromes (C)
innerhalb des Strömungskanals (34) erstrecken.
6. Lufterhitzungsanlage nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Rauchgas-Wärmetauscher (22) ein Rohrbündel umfaßt,
in dem die Rauchgase (A) strömen.
7. Lufterhitzungsanlage nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Einstellvorrichtung zum Einstellen des
Massenstromverhältnis der zwei Teilluftströme eine axial
verschiebbare Prallscheibe (38) ist.
8. Verfahren zur indirekten Erwärmung von Luft für
Trocknungsanlagen umfassend die folgenden Schritte:
- - Trennen des zu erwärmenden Luftstromes in zwei Teilluftströme, einen ersten Teilluftstrom und einen zweiten Teilluftstrom;
- - Erhitzen des noch nicht erwärmten ersten Teilluftstromes durch Wärmeaustausch mit einem Rauchgas-Wärmetauscher, wobei der erste Teilluftstrom im Kreuz-Gegenstrom zum heißen Rauchgas geführt wird;
- - Erhitzen des noch nicht erwärmten zweiten Teilluftstromes durch Wärmeaustausch mit der Mantelfläche einer Brennkammer, wobei der zweite Teilluftstrom die Brennkammer vollständig umströmt;
- - Einstellen des Massenstromverhältnisses zwischen erstem Teilluftstrom und zweitem Teilluftstrom durch Veränderung des Druckverlustes eines der beiden Teilluftströme, den dieser bei dessen Durchtritt durch die Lufterhitzungsanlage erleidet; und
- - Getrennter Abzug des ersten Teilluftstromes und des zweiten Teilluftstromes aus der Lufterhitzungsanlage.
9. Verfahren zum Erwärmen von Luft in einer
Lufterhitzungsanlage gemäß Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Teilluftstrom in einem die Brennkammer
umgebenden Strömungskanal entlang wärmeabgebender
Lamellen geführt wird.
10. Verfahren zum Erwärmen von Luft in einer
Lufterhitzungsanlage gemäß Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Massenanteil des zweiten Teilluftstromes (C) an
Trocknungsluft kleiner als der Massenanteil des ersten
Teilluftstromes (B) an Trocknungsluft eingestellt wird.
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