DE2029399C3 - Blechpaket für regenerative Wärmetauscher - Google Patents

Description

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inung und damit der Temperaturverteilung nur un- Auflagedruck am wirksamst standhalten. Um aber vollkommen zuläßt. die Herstellung der Bleche zu erleichtern, haben die Aufgabe der Erfindung ist es. die vorerwähnten Stegwände der Doppelsicken 14 beim Austuhrungs-Nachteile zu beseitigen und ein Blechpaket der ein- beispiel eine Neigung von 70 bis 80 , ohne dab dagangs genannten Art so weiterzubilden, d.3 die Tem- 5 durch die Steifigkeit der Bleche praktisch beemtracnperatur der die Kanäle begrenzenden Blech- tigtwird. . abschnitte über den Querschnitt des Blechpakets zu- Fig.4 zeigt das durch die Bleche im öiecnpaKei mindest am kalten Ende desselben im wesentlichen gebildete Kanalsystem. Jedes Blechpaket entnaJt eine konstant ist. größere Anzahl von übereinander angeordneten BIe-Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge- ίο chen 10, von denen in Fig.4 nur zwei dargestellt löst, daß die Doppelsicken eines jeder. Bleches in der sind. . . gleichen Richtung wie dessen Wellungen verlaufen, Alle-Bleche eines Paketes haben das gleiche rroni wobei der Querabstand der Doppelsicken ein Vielfa- und sind durch abwechselnd umgekehrte Aureinanches der Wellenlänge der Wellungen beträgt, und derschichtung so angeordnet, daß die Weüungen und daß die Bleche abwechselnd umgekehrt aufeinander- 15 Sicken eines Blechs die Wellungen und Sicken der geschichtet sind, so daß sich die Wellungen und benachbarten Bleche kreuzen. Auf diese Weise De-Doppelsicken benachbarter Bleche kreuzen und sich rühren die Bleche einander nur in den von den Scheide Scheitel der Doppelsicken gegenseitig aufeinan- teln 16 der Sicken gebildeten Auflagepunkten, der abstützen s & * Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, Durch das kreuzweise Aufeinandcrliegen der Dop- 20 sei zunächst angenommen, daß die beiden m Fifr4 pelsicken wird eine gerade Durchströmung der Spalte gezeigten Bleche durch em ebenes Blech voneinander zwischen den Blechen vermieden, wodurch der Aus- getrennt seien, das den Raum zwischen den profibildung mehr oder weniger ruhender Grenzschichten lierten Blechen m zwei Hälften unterteil _; von denen wirksamer begegnet wird als wenn die Verwirbelung jede eine Anzahl von geraden .Parallelen Kanälen der Strömung allein von den Wellungen verursacht a₅ umfaßt, wöbe, die Kanäle der einer' "«^e «e Ka wird. Die Folge hiervon ist neben der angestrebten näle der anderen Hälfte kreuzen. Die 1»'ome >n Vergleichmäßilung der Temperaturverteilung ein der einen Hälfte ^rden dann unbeeinflußt von den besserer Wärmeaustausch zwischen dem jeweiligen Fluidströmen in der anderen HaH^^{e b}^^en. ^Da ζ_ Fluid und dem Blech. Darüber hinaus können alle doch im Blechpaket zischen den P^!¹^ ^B*^e _s. Bleche identisch ausgeführt sein, wodurch die Her- 30 chen keine ebenen Bleche angeordne^srnd^beeinflus Stellungskosten gesenkt werden. sen sich die Flindstrome in den 1beiden »«ρ Merkmale zur vorteilhaften Ausgestaltung der Er- gense.tig derart daß s,e s.ch^mischernand verw rbe η findung ergeben sich aus der Beschreibung eines in wodurch die Bildung von Grenzschichten unterbiet der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispiels. und ^*™^^^.^ ^_n

_FTg⁸ 1 eine Draufsicht auf ein einzelnes Blech die Wellungen und Sicken *™*^ *£££

eines Blechpakets gemäß der Erfindung, der durch den Doppelpferi angedeuteten Hauptetro

F i g. 2 eine Seitenansicht des Blechs nach F i g. 1 mungsnchlung A der Flu.de ^^v™^me™_er ^U"f_chf ⁸Γ_β

in Richtung der dortigen Pfeile H-II, sinnig im spitzen,Winkel Ρ^^Ε^Γπίϊ

Fig.3 einen Schnitt durch das Blech nach Fig. 1 4« die durch das B^P?^k« 5"^du"^^^e:„ _e"^

nach der dortigen Linie III-III und strömung abwechselndI ,η bei.den R chtungen in^a

F i g. 4 in perspektivischer Ansicht zwei übereinan- gleichem Ausmaß seitlich abgelenkt wird so daß sie

dergeordnete Bleche innerhalb eines Pakets zur Er- sich nicht auf der einen oder anderen^ Se »te des Pa

läuterung des dazwischen gebildeten Kanalsystems. kets konzentrieren kann. Hierdurch ergib ^ ^dalJ_

Das Blech 10 weist über seine gesamte Oberfläche 45 die das Blechpaket ^¹"*"⁰* ^Ä^eSi.

Wellungen 12 auf, die sich schräg zu der in F i g. 1 liehen über die gesamte Querschnittsflache gleicnma

durch einen Doppelpfeil angedeuteten Hauptströ- ßig verteilt ist. -!,„.„«fnrm schließen die

mungsrichtung, ^Pder Fluide über das Blech erstrek- ^der ^p^ÄÄ^

'"Das Blech 10 weist ferner in gleichen Abständen ₅o mungsrichtung der Fluide einen™«^ ™^_e5£

voneinander Doppelsicken 14 auf, die parallel zu den Dieser Winkel kann jedoch abhängig von^pez,eUen

Wellungen 12 verlaufen, wobei der gegenseitige Ab- Erfordernissen, zwischen 20 und 50 variiert wer

stand dieser Doppelsicken einem Vielfachen der den. nnnnplsik-

Wellenlänge der Wellungen entspricht. Die beiden Die Differenz zwischen der ^^^^

Sicken einer jeden Doppelsicke 14 stehen symme- 55 ken ^ jener der WeUungen gen e sen lotrecht zu

trisch an beiden Seiten des Blechs vor, wobei ihre Mittelebene der Bleche, soll 11,0 bis 1,^{8 ram}^°^rzu|^s

Höhe, gemessen von der Blechmittelebene aus, grö- weise 1,25 mm betragen. Die Hohe der WeUungen

ßer als iene der Welluneen ist (F i g 3) über der Blechmittelebene kann 1,0 bis Z,u mm De

^ßerwt ¹SVtASgT-M die Scheitel 16 der tragen, wobei besonders gute^rgebnjsse mit Blechen

Sicken abgeflacht und bilden dadurch Auflageflä- 60 mit einer Dicke von 0£mm erhalte^ werden bei

chen für die Scheitel der Sicken der benachbarten welchen die Hohe der WeI ungen1 1,25 mmbettagt

Bleche im Blechpaket. Die mittleren Stegwände 18 Die Wellenlange der . We"jn^ l«nn rw«chen

der Doppelsicken 14 können sich im wesentlichen 10 und 20mm hegen, J^ahr£"^d _n^

senkrecht zur Mittelebene der Bleche erstrecken, so sehen zwei benachbarten Doppels.cken e.nes jeden

daß sie dem durch die Bleche im Paket ausgeübten 6₅ Blechs mit 50 bis 100 mm bemessen sein kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1 2 Die Forderung, für derartige Blechpakete profi- Patentansprüche: Herte Bleche :n verwenden, um die für den Wärmeübergang wirksame Oberfläche zu vergrößern, ist seit

1. Blechpaket für regenerative Wärmetauscher, langem bekannt. So sind in den vergangenen Jahrbestehend aus einer Anzahl unmittelbar aufeinan- 5 zehnten verschiedene Slechprofilierungen vorgedergeschichteter Bleche, die über ihre gesamte schlagen worden. In modernen regenerativen Wär-Fläche mit unter spitzem Winkel zur Hauptrich- mctauschern wird die regenerative Masse am häufigtung der Fluidströme verlaufenden Wellungen so- sten durch Bleche gebildet, die schräg zur Hauptströwie mit über deren Höhe nach beiden Seiten her- mungsrichtung der wärmetauschenden Fluide gewellt ausgebogenen, untereinander parallelen, durch- io sind. Um die Bleche im nötigen Abstand voneinanlaufenden Doppelsicken versehen sind, da- der zu halten, ist es dabei weiterhin bekannt, statt durch gekennzeichnet, daß die Doppel- der Zwischenlage längsgerichteter Abstandhalter beisicken (14) eines jeden Bleches (10) in der glei- spielsweise in Form von abgekanteten Blechstreifen chen Richtung wie dessen Wellungen (12) verlau- Sicken in den Blechen selbst vorzusehen, die parallel fen, wobei der Querabstand der Doppelsicken 15 zur Hauptströmungsrichtung verlaufen und als Ab-(14) ein Vielfaches der Wellenlänge der Wellun- standhalter zwischen benachbarten Blechen dienen, gen (12) beträgt, und daß die Bleche (10) ab- Solche gewellten und mit Sicken versehenen Bleche wechselnd umgekehrt aufeinandergeschichtet werden vielfach abwechselnd mit ebenen Blechen gesind, so daß sich die Wellungen (12) und Doppel- schichtet, so daß seitlich von den Sicken begrenzte sicken (14) benachbarter Bleche kreuzen und sich 20 Kanäle für die Fluidströme entstehen, in denen die die Scheitel (16) der Doppelsicken (14) gegensei- Wellungen eine bestimmte Turbulenz erzeugen, tig aufeinander abstützen. Auch ist es bereits bekannt, die mit schräg gerichte-

2. Blechpaket nach Anspruch 1, dadurch ge- ten Wellungen und in der Hauptströmungsrichtung kennzeichnet, daß die Scheitel (16) der Doppel- verlaufenden Sicken versehenen Bleche unmittelbar sicken (14) abgeflacht sind und eine Auflage- 35 aufeinander zu schichten, wobei die als Doppelsicken fläche für die sich kreuzenden Doppelsicken (14) ausgebildeten Sicken benachbarter Bleche jeweils der benachbarten Bleche (10) bilden. seitlich um die halbe Sickenteslung zueinander ver-

3. Blechpaket nach Anspruch 1 oder 2, da- setzt sind.

durch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen In regenerativen Luftvorwärmern werden die Luft

den Wellungen (12) und Doppelsicken (14) und 30 und die Feuergase im Gegenstrom durch die von den

der Hauptrichturg (A) der Fluidströmung zwi- Blechpaketen gebildete regenerative Masse geführt,

sehen 20 und 50° liegt. Hierbei ist die Temperatur der regenerativen Masse

4. Blechpaket nach einem der vorhergehenden am Gaseinlaß- bzw. Luftauslaßende höher als am Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Gasauslaß- bzw. Lufteinlaßendc. Den Gasen soll so Bleche (10) das gleiche Profil aufweisen. 35 viel Wärme wie möglich entzogen werden. Sobald

5. Blechpaket nach einem der vorhergehenden aber die Temperatur der Gase unter den Taupunkt Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dif- fällt, lagert sich auf der Oberfläche der Bleche ferenz zwischen der Höhe der Doppelsicken (14) Feuchtigkeit ab, wodurch die Bleche zerstört werden, und der Höhe der Wellungen (12), lotrecht zur wenn sie nicht aus korrosionsbeständigem Material Blechmittelebene gemessen, 1,0 bis 1,8 mm, vor- 40 bestehen oder durch korrosionsfeste Überzüge gczugsweise 1,25 mm beträgt. schützt sind.

6. Blechpaket nach Anspruch 5, dadurch ge- Es hat sich nun gezeigt, daß örtliche Korrosionen kennzeichnet, daß die Höhe der Wellungen (12), am kalten Ende der Blechpakete zuweilen auch dann von der Blechmittelebene aus gemessen, 1,0 bis auftreten können, wenn die Temperatur der GLSströ-2,0 mm beträgt. 45 mung selbst nicht unter den Taupunkt fällt. Wie fest-

7. Blechpaket nach einem der vorhergehenden gestellt werden konnte, wird diese örtliche Korrosion Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch eine ungleichmäßige Verteilung der Fluid-Wellenlänge der Wellungen (12) 10 bis 20 mm ströme in den einzelnen von den Wellungen gebildebeträgt, ten Kanälen verursacht. Wenn die Gasströmung bei-

8. Blechpaket nach einem der vorhergehenden 50 spielsweise infolge der schrägen Wellungen die Ten-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der denz hat, sich auf der einen Seite eines Kanals zu Querabstand zwischen zwei benachbarten Dop- konzentrieren, so neigt die Luftströmung dazu, sich pelsicken (14) eines jeden Blechs (10) 50 bis auf der anderen Kanalseite zu konzentrieren. Dies 100 mm beträgt. ergibt eine ungleichmäßige Temperaturverteilung in

55 der aus dem Kanal austretenden Gasströmung, so daß die Temperatur auf der einen Seite über und auf

der anderen Seite unter dem Taupunkt liegt, während

die mittlere Temperatur, wie sie dann in der Auslaßleitung gemessen wird, über dem Taupunkt liegen 60 kann. Diese ungleichmäßige Temperaturverteilung

Die Erfindung betrifft ein Blechpaket für regene- wird auch durch die Sicken bzw. Doppelsicken nicht rative Wärmetauscher, bestehend aus einer Anzahl vermieden, da diese mit ihren Scheitelbereichen geunmittelbar aufeinandergeschichteter Bleche, die gen die vergleichsweise wenig ausgeprägten Wellunüber ihre gesamte Fläche mit unter spitzem Winkel gen der benachbarten Bleche anliegen und dadurch zur Hauptrichtung der Fluidströme verlaufenden 65 praktisch in Querrichtung eine Sperre bilden, die Wellungen sowie mit über deren Höhe nach beiden selbst dann, wenn die Bleche in auch bekannter Seiten herausgebogenen, untereinander parallelen, Weise abwechselnd umgekehrt aufeinandergeschichdurchlaufenden Doppelsicken versehen sind. tet sind, die erwünschte Vergleichmäßigung der Strö-