DE2040424A1

DE2040424A1 - Rohrrekuperator

Info

Publication number: DE2040424A1
Application number: DE19702040424
Authority: DE
Inventors: Schreck Robert C; Heyn Fred M
Original assignee: Thermal Transfer Corp
Current assignee: Thermal Transfer Corp
Priority date: 1969-09-30
Filing date: 1970-08-14
Publication date: 1971-04-08
Also published as: US3602296A; GB1284159A

Description

mei. Thermal Transfer Oorporation., Iilonroeville/Pennsvlvania. ii), 150 Seco Road.

Lie jJrfinduuiT "betrifft einen 'Metallrekuperator aus mehreren ZO. einem Rohrbündel vereinigten senkrechten Rohren, deren oberes, mit einem Kompensator versehenes Ende in einen oberen Sai-iKel-oder Verteilerkasten ragt und deren unteres Ende mit einem unteren Sammei-oder Verteilerkasten verbunden ist»

Ks sind derartige Rohrrekuperatoren bekannt_s die als stehende oder als hängende Rekuperatoren ausgebildet sind«, Bei den Gekannten stehenden Rekuperatoren sind die unteren Rohrenden in einem unteren dacmel-und Verteilerkasten eingeschweißt, wobei das. obere Rohrende durch ein gegenüber dem äußeren Rohrquerschnitt erheblich größeres Loch durch den Boden des ousr-SiX Sammel-und Yerteilerkastene ragt» Der. Zwischenraum zwischen äsia Jjoehrand und der Außenseite des Rohres am oberen Ende desselben wird durch einen Kompensator überbrückt₀ Bei hängenden Hfsfcuperatoren ist dagegen das obere Rohrende fest in den Boden des oberen Sasmel-uncl Ye^eilerteastens eingeschweißt und das Rohr hängt frei rn.it seinem unteren Ende in eine •fleichfalls vergrößerte Bohrung der-Decke des unteren Sammel- -■mü Yerteilerkagteiifi. Auch hier wird der Zwischenraum swiaehea -ism Lochrand und der Bohrwand durch einen Kompensator über«- 'irr-ückt. -. . ■ - " ■ ■

allen bekannten Rohrrefcuperatoren tritt das Problem unterschiedlichen 'Wärmeausdehnung der Rohre infolge unter= EShiedlicher Wäraisbeaufschlagung auf. Aus diesem Grund© hat ΐ,ί&,Ά bislang bei allsn Eekunoratorea, einen Kompensator "i ?.^{:-jt.- Λβτ bei st^b.^^.dan, Rekuperatoren ar? öem oberen :;-Äv?sa und bei b'-^^nnen Rekuperatoren .i?n cia*:.;. ιν^ΐ'Β κ~.;:&ΰ ?3rteilerl^-:':t.;vQ, -"orgesehen war» Mltiiiii bsdl-'.j'e

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bekarinten Ausbildungsformen von Rekuperatoren der genannten Gattung für stehende Rekuperatoren v/ie für hängende Rekuperatoren zwei verschiedene Ausführungsformen.

Der Erfindung liegt; die Aufgabe zugrunde, eine einzige Ausführungsform sowohl für hMnrende wie für stehende R_ekuperatoreu zu schaffen. Für beide Arten von Rekuperatoren, d.h₀ für stehende und für hängende Rekuperatoren soll nur eine einzige Rekuperatorform erforderlich sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung einen Metallrekuperator aus mehreren zu einem Rohrbündel vereinigten senkrechten Rohren der eingangs genannten Gattung vor, bei dem das obere Ende der Mehrzahl der Rohre durch Bohrungen des Bodens im oberen Sammel-oder Verteilerkasten frei verschieblich hindurchragt, innerhalb dieses Kastens einen Ringflansch trägt, und die Ränder der Rohrenden oberhalb der Flansche mit einem mit den Kastenseitenwänden verbundenen Kompensatorboäen dicht verschweißt sind.

In v/eiterer Ausgestaltung der Erfindung sind einige der Rohre oder deren Ringflansch mit dem Boden des oberen Sammel-oder Verteilerkasten, vergehweißt. Diese Rohre können den Sammel- und Verteilerkasten abstützen , sofern der obere Sammel-unä Verteilerkasten nicht durch andere Mittel in seiner Höhenlage gehalten wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist diese durch eine derartige Anordnung des Kompensatorbodens und der Ringflanache am oberen Rohrende gekennzeichnet, daß in der Ausgangslage oder ungefähren Ausgangslage des Kompensatorbodens der Ringflansch auf dem Boden des oberen S_ammel—oder V_prteilerkaatens aufliegt oder annähernd aufliegt.

Bei der Ausbildung des R_pkuperators alB stehender Rekuperator ist der obere Semmel-öder Verteilerkasten in der H'ihe frei

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beweglieh, während "bei der Au abildunr: als hängender■ Rekuperator

der untere' Sannel-oder Verteilerkasten in der ^!iöhe frei beweglich in1 .'■ Uiici der obere Gammel-oder Verteilerkasten mittels seitlicher Ansätze Rieh auf den E eck en trüber bzw. den Heizgaskanal
abstützt. Eine entsprechende Ausbildung erhält der Pod'en des
Hei's/rankanals, in dem die Rohre des Rekuperators senkrecht zur' otro-üiungsrichtung. der Heizgase ragen, oder aber der untere
-od.r Verteilerkasten.

'Auf der Ljeiοhn-ir.?¹: sind Ausführun-sbeis-piele dec erfindungsre-":^:ii?en Rekuperators als hängender und als stehender Rekuperator
dar.^er-tellt und zwar zeigt

'Fir.. 1 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 2 durch zwei luftseitig hintereinander geschaltete stehende Rekuperatoren,

Pi.T. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. '■> eine Ansicht eines Rekuperators in Längsrichtung des
Heizgaskanals,

Fig. 4 das obere Rohrende in vergrößertem IJaßstab gegenüber der Darstellung in Fig. 1 - 3 und

Fig. ^r^ zwei hän.'-ende Rekuperatoren nach der Erfindung.

In den Fundamentteil des Heizgaskanals 10, in welchem die Heizgase in Richtung des Pfeiles K oder entgegengesetzt hierzu
strömen, ist eine Ausnehmung 1Ga vorgesehen, die der Aufnahme
je eines unteren ^ammel-und Verteilerkastens 11 zweier 'Rekuparatoren R₁, R₂ dient. !lach unten ist die Ausnehmung 10a durch eine Podenplatte 12 pd.dp;!. abgeschlossen.

Der untere oarrmel-oder Verteilerkasten 11 jedes Rekuperators
R₁ oder R₀, der aus Blech od.dgl. besteht, besitzt eine Deckenwand 1% in der Bohrungen 14 vorgesehen sind, in die oder durch die die Enden 15 von Rohren 16 raren. Lie Enden sind mit dem Boden 13 dicht verschweißt. Die Deckenwand 13 des Sammel-oder Verteilerkastens 11 kann zu ihrer Isolierung mit einer keramischen Stampfnasse 13a abgedeckt sein.

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Die lecke des Ileizgaskanals 10 besitzt einen herausnehmbaren [Deckenträger 10b, der Aussparungen 10c für ein Dichtungsmaterial aufweist und zur Aufnahme der oberen Scarnmel-und Verteilerkästen. 20 der beiden Rekuperatoren R₁, R_? dient. Diese besitzen einen mit !Bohrungen 18 versehenen Pod en 19. Der Abstand der Bohrungen 18 entspricht dem der Bohrungen ΪΛ r'er unteren Sammel-oder Verteilerkasten 11; der Durchmesser uer Bohrungen ist gegenüber den Aussendurchmesser der zu einem Rohrbündel zusammengefassten Rohre 16 so gewählt, daß die Rohre 16 in den !bohrungen frei verschieblich sind.

Lie oberen Rohrenden 16a ragen in die oberen Sammel-oder Verteilerkasten 20 und 3ind mit einem Ringflansch 21 oberhalb des Bodens 19 der Kästen versehen. Wie insbesondere aus Fig. 4 zu erkennen ist, überdeckt der Ringflansch 21 den ringförmigen Spült zwischen dem Rand der Bohrung 18 und der wand des Rohres 16, wenn der Ringflansch au/dem Boden 19 aufliegt.

Die oberen Runder der Rohre 16 sind mit den hochgebogenen Rändern entsprechender Löcher eines horizontalen Kompensatorblechs 22 verschv/eisst. Der Aussenrand des Bleches ist mit der Innenseite der Seitenwand 20a des. Sammel-und Verteilerkastens 20 verschweisst.

Zwischen dem Deckenträger 10b des Heizgaskanals und den oberen Sammel-oder Verteilerkasten 20 kann eine Dichtungspackung 23 (Pig. 4) vorgesehen sein.

Während die Mehrzahl der Rohre 16 der Rekuperatoren R., R_n in der beschriebenen V/eise mit den unteren Gammel-oder Verteilerkasten 11 bzw. den oberen Sammel-oder Verteilerkästen 20 verbunden sind, ist eine geringe Anzahl der Rohre 16 vorzugsweise solche, die gleicher Wärmebeanspruohunp· ausgesetzt sind, entweder selbst oder mit ihrem oberen Ringflansch 21 mit dem Boden 19 vernchweisst.

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Pur den Einbau des Rekuperators als stehender Rekuperator (Fig» 1 und 3) sind die unteren Samme1-und Verteilerkasten . mit Ansätzen 24 versehen, die sich auf der Bodenplatte 12 abstützen» Die oberen Sammel-oder Verteilerkasten 2O₉ deren Boden gegenüber clem Heizgaskanal durch eine keramische Stampf- :7it-:ssB 25 geschützt sein kann, ist nach oben frei beweglich.

'^ir der Rekuperator als hängender Rekuperator gemäß Pig» 5 angewandt ₉ so hängen die Rohre 16 mit dem unteren Sammel-oder Verteilerkasten an den Ringflanschen 21 im oberen Sammel-oder 'verteilerkasten 2O₉ der sich mittels seitlicher Ansätze 26 auf lern 'Deckenträger 1Gb bzw*- dem Heizgaskanal abstützt„

Me Rekuperatoren R., ₉ Rp'sind-.luft seit ig hintereinander geschal« tet wie dies in der Zeichnung wiedergegeben ist» In ©iri©m solchen lalle kann das wärmeaufnehmende Medium im Kreuzgleichatrom in Richtung der Pfeile S strömen oder aber im Kreuzgegen~ s "^ ro πι entgegengesetzt zu der genannten Pf ei !richtung» In beiden "fällen sind die beiden unteren Kästen 11 luftseitig untereinander verbunden.

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Claims

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Pf;t en tanspr iiche :

Metallrekuperator aus ηehreren,zu einem Rohrbündel vereinigten senkrechten Rohren, deren oberes mit einem Kompensator versehenes Ende in einen oberen Sammel-oder Verteilerkasten ragt und deren unteres iinde mit einem unteren Sammel-oder Verteilerkasten verbund en ist, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende (16a) der Mehrzahl der Rohre (16) durch Bohrungen (17) des Bozens (19) im oberen Sammel-oder Verteilerkasten (20) frei verschieblich hindurchragt, innerhalb dieses Kastens (20) einen Ringflansch (21) trägt und die Ränder der oberen Rohrenden (16a) oberhalb der Plansche

(21) mit einem mit den Kastenseitenwänden (20a) verbundenen Kompensatorboden (22) dicht verschweisst sind.
2. Metallrekuperator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Rohre (16) oder deren Ringflanech (21) mit dem Boden (19) des oberen Sammel-oder Verteilerkastens (20) verschweisst sind.
3. Metallrekuperator nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung des Kompensatorbodens (22) und der Ringflansche (21) am oberen Rohrende (16a), daß in der Ausgangslage oder ungefähren Ausgangslage des Kompensatorbleches

(22) der Ringflansch (21) auf dem Boden (19) des oberen Sammel-und Verteilerkastens (20) aufliegt oder annähernd aufliegt.
4. Stehender Rekuperator nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Sammel-oder Verteilerkasten (20) in der Höhe frei bewegliche ist.
5. Hängender Rekuperator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Sammel-oder Verteilerkasten (11) in der Höhe frei bewegliche ist und der obere Sammel-oder Verteilerkasten (20) sich mittels Ansätze (26) auf dem Deckenträger (Ob) bzw. dem Heizgaskanal (10) abstützt.

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L e e r s e i t e