DE2730674B2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kühler nach dem Oberbegriff des Anspruches I.

Um heiße Rauchgase, z. B. aus Schmelzöfen, mittels Taschen- oder Schlauchfilter abreinigen zu können, muß die Rauchgastemperatur auf die für das jeweilige Filtermaterial verträgliche Temperatur herabgesetzt werden. Hierzu hat man im allgemeinen sogenannte Taschenkühler verwendet, bei denen sich die offenen Enden der Taschen in Überdeckung mit Durchbrechungen zweier sich gegenüberliegender Gehäusewandungen befinden, an denen die die Höhe des Kühlergehäuses aufweisenden Taschen z. B. durch Verschrauben abgedichtet befestigt sind. Die lotrechten Flächen der Taschen ergeben dabei eine große Wärmeaustauschfiäche im umbauten Raum, die durch schwingende Ketten oder Seile von anhaftendem Staub befreit werden. Die bekannten Kühlertaschen erfordern einen hohen Fertigungsaufwand, und auftretende Wärmespannungen konnten zum Ausbeulen und damit zur Behinderung der Abreinigung der Außenflächen durch Ketten oder dergleichen führen. Es war besonders schwierig, solche

ίο großen Kühltaschen einwandfrei abzudichten, so daß in der Praxis immer damit gerechnet werden mußte, daß eine höhere Falschzuluftströmung zum Rauchgas erfolgte. Abgesehen von dem hohen Strömungswiderstand der Kühlluft durch die Taschen war der Austausch der großen Taschen bei Defekten teuer und umständlich.

Es waren auch Lufterhitzer mit einer Brennkammer, die vor Wärmeaustauschrohren durchsetzt ist, bekannt (DE-OS 23 48 009), bei denen das eine Ende der Wärmeaustauschrohre offenbar starr mit einer Trennwand zwischen der Brennkammer und einer Luftzufuhrkammer verbunden ist. während das andere Ende eine Abschlußplatte der Brennkammer durchgreift und auf der Außenseite von einem Dichtungsring umgeben ist, der durch eine mittels Muttern anspannbare, von den Austauschrohren durchgriffene Druckplatte gegen die Abschlußplatte und den Umfang der Austauschrohre dichtend zur Anlage gebracht wird, so daß dieses abgedichtete Ende eine Längung und Schrumpfung der Austauschrohre zuläßt.

Es ist weiter aus der DE-PS 19 65 742 ein Winderhitzer bekannt, dessen Wärmeaustauschrohre aus keramischem und damit schlecht wärmeleitendem Material bestehen, so daß diese parallelen Rohre in Reihe nacheinander zur Aufheizung von Verbrennungsluft durchströmt werden und an ihren Enden in parallelen Kanalwandungen durch ringförmige Dichtungen abgedichtet sind. Dabei ist die Dichtung am einen Ende durch einen mittels Schrauben oder Bajonettverbindung anziehbaren Klemmring gegen die Außenseite der einen Gehäusewand und den Urnfang der Rohre gedrückt gehalten. Die zuletzt genannten bekannten Wärmeaustauscher sind zur Kühlung von Rauchgasen zwecks deren anschließender Reinigung durch Taschen- oder Schlauchfilter nicht verwendbar.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nämlich darin, durch eine einfache Montage und Demontage eine einwandfreie Abdichtung von Kühlelementen in Kühlern für heiße Rauchgase mit angeschlossenem Taschen- oder Schlauchfilter zu erreichen und den Fertigungsaufwand der Kühlelemente bei verringerter Ausbeulgefahr und nahezu gleich guter Raumausnutzung und Kühlfläche wie bei Kühltaschen wesentlich herabzusetzen.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei dem Kühler nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 die Kühlrohre aus Stahlblech bestehen, eine flach-oval gedrückte Form haben und durch Verbindung mit dem Flanschring mittels einer Zugoder Druckfeder in der Gehäusewand gehalten sind.

Nach der Erfindung ist durch die Verwendung von im Querschnitt ovalen oder flach-oval gedrückten Stahlblechrohren mit der größeren Achse in lotrechter Lage gegenüber Kühltaschen eine wesentlich vereinfachte und billigere Herstellung der Kühlrohre möglich, die durch ihre Abmessungen kein oder nur ein geringes Ausbeulen durch Wärmespannungen erfahren und daher die an sich bekannte Abreinigung durch schwingende Ketten oder Seile nicht stören. Durch die

Anordnung der Kühlrohre übereinander und in parallelen Reihen sind in etwa die gleiche Raumausnutzung und Kühlfläche wie bei der Verwendung von Kühltaschen erreicht. Vor allen Dingen ist die Montage der Kühlrohre und deren einwandfreie Abdichtung dadurch vereinfacht, daß die Kühlrohre lose durch die Wanddurchbrechungen des Kühlergehäuses eingesetzt werden können und durch die Zug- oder Druckfedern in den Gehäusewandungen abgedichtet gehalten werden, wobei die Ringflansche die Dichtungsringe einwandfrei abdichtend in den Ringspalt zwischen den Kühlrohren und den Wanddurchbrechungen drücken. Dieser Druck wird auch aufrechterhalten, wenn die Dichtungsringe mit der Zeit schrumpfen oder spröde werden, so daß die Abdichtung auch dann in jedem Fall gewährleistet ist.

Der durch Zug- und Druckspannung auf die Dichtung auszuübende Druck kann durch verschiedene konstruktive Maßnahmen erreicht werden, wie nachstehend im einzelnen anhand der Zeichnung erläutert wird. Es zeigen

Fig. 1 bis 3 drei lotrechte Achsschnitte durch je ein auf verschiedene Weise in einen; Kühlergehäuse montiertes Kühlelement,

Fig.4 einen schematischen, zu den Kühlrohren senkrechten lotrechten Schnitt durch einen Kühler nach der Erfindung.

Der Kühler für heiße Rauchgase mit angeschlossenem Taschen- oder Schlauchfilter besteht aus einem im waagerechten Querschnitt rechteckigen oder etwa rechteckigen Gehäuse 1, dem im Fall des Beispiels das heiße Rauchgas in Richtung der Pfeile 2 von oben nach unten gerichtet zugeführt wird. Das Gehäuse 1 ist mit einem unteren Staubsammehrichter 3 und eine, Austragschnecke 4 sowie dem zum Filter führenden Auslaß 5 versehen. Das Gehäuse 1 kann aber auch mit der unten offenen Seite unmittelbar an ein Taschenoder Schlauchfiltergehäuse angeschlossen oder in das Filtergehäuse eingebaut werden.

Zwei gegenüberliegende Gehäusewandungen la. 16 sind übereinander und in parallelen Reihen mit Durchbrechungen versehen, die vorteilhaft ovale bzw. flach-ovale Form mit der größeren Achse in lotrechter Lage besitzen. Durch diese Durchbrechungen wird nach der Ausführung Fig. 1 je ein ovales bzw. flach-ovalgedrücktes Stahlblechrohr 6 lose hindurchgeschoben, wobei die Rohrenden vorteilhaft etwas nach außen vorrage';. Die Kühlrohre 6 werden senkrecht zur Rauchgassirömung 2 von Kühlluft durchströmt, um das Rauchgas durch Wärmeaustausch in der Temperatur herabzusetzen. Durch jedes Rohr 6 läuft zentrisch eine Stange 7, an der du^r. eine Ende mindestens einer Zugfeder 8 und 9 vorteilhaft lösbar befestigt ist. Das andere Fnde der Zugfedern 8, 9 ist unter Vorspannung mit einem Flanschring 10 und Il verbindbar, zwischen dem und den Wandungen la, 16 ein Dichtungsring 12, z. B. aus Asbest, gelegt ist, der durch den Flanschring 10, 11 infolge der Spannung der Federn 8, 9 zusamrneuge-

drückt wird und sich dabei in den Ringspalt zwischen dem Kühlrohr 6 und der Wanddurchbrechung drückt. Bei der Montage wird so vorgegangen, daß nach Einschieben des Kühlrohres 6 mit der Stange 7 und den Federn 8, 9 die Außenenden der Federn 8,9 erfa ßt und

ίο unter Zugspannung gesetzt in einen Hakenteil der Flanschringe 10,11 eingehängt werden.

Bei dem Beispiel nach F i g. 1 ist es auch möglich, die Stange 7 wegzulassen und dann die inneren Enden der Federn 8, 9 mit der Innenseite des Kühlrohres 6 zu verbinden.

Bei der Ausführung nach F i g. 2 sind die Kühlrohre 6 an einem Ende mit einem festen Ringflansch 11a versehen, zwischen dem und der Gehäusewand 16 der Dichtungsring 12 eingelegt wird. Am anderen Rohrende ist im Innern das eine Ende mindestens einer Zugfeder 8 befestigt, deren anderes Ende wieder unter Vorspannung lösbar mit einem losen Flaii^hring 10 verbunden wird. Durch die Zugspannung der Feuerung werden die Dichtungsringe 12 an beiden Enden zusammengedrückt und dichten den Ringspalt zwischen dem Kühlrc hr 6 und der Wanddurchbrechung des Gehäuses ab.

Nach dem Beispiel Fig. 3 ist das Kühlrohr 6 wieder durch die Durchbrechungen der beiden Gehäusewandungen la, 16 lose eingesetzt. In diesem Fall ist auf der Außenseite der Wand 16 ein Flanschring 116 vorgesehen, der durch eine Verstrebung mit einer durch das Kühlrohr 6 verlaufenden Stange 13 verbunden ist. Auf der Außenseite der Gehäusewand la ist die Stange 13 von einer Druckfeder 14 umgeben, die sich einerseits

J5 gegen eine Scheibe 15 und andererseits unter Vorspannung gegen einen Flanschring 10 abstützt. Auch in diesem Fall liegen zwischen den Flanschringen 1 la und 10 und den Wandungen la, 16 Dichtungsringe 12, die durch die Spannung der Druckfeder 14 eine ständig gleichbleibende Abdichtung gewährleisten.

Bei den hier infrage kommenden Kühlern sind zur iⁿtensiven Rauchgaskühlung sehr viele Kühlrohre in einem Kühlergehäuse erforderlich. Nach einem Beispiel sind z. B. auf 1 m² der Wandung la. 1660 Kühlrohre 6 zu montieren, wobei die Federn 8, 9, 14 jede·. Kühlrohres mit 50 bis 100 kg belastet sind. Es wirken daher sehr große Zug- oder Druckspannungen auf die Wandungen la, 16. Um diesen Kräften auf die Wandungen entgegenzuwirken, sind die Kühlrohre 6 auf der

ίο Innenseite der Wandungen la, 16 mit Anschlägen 16 versehen, die sich gegen die Innenseite der Wandungen la, 16 abstützen, so daß damit ein Ausbeulen der Gehäusewandungen nach innen vermieden wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kühler für heiße, mittels eines nachgeschalteten Taschen- oder Schlauchfilters abzureinigende Rauchgase, dessen im waagerechten Querschnitt rechteckiges, von oben nach inten oder umgekehrt von Rauchgas durchströmtes Kühlergehäuse mit Kühlrohren versehen ist, durch die kalte Außenluft senkrecht zur Richtung des die Kühlrohre umströmenden Rauchgases geleitet wird, und die lose, Durchbrechungen zweier gegenüberliegender Wände des Kühlergehäuses durchragend, übereinander in parallelen Reihen angeordnet sind, wobei jedem Kühlrohr an den Enden außerhalb des Kühlergehäuses je ein Flanschring zugeordnet ist, der eine Ringdichtung zwischen sich und der Außenwand in den Ringspalt zwischen Kühlrohr und Gehäusewanddurchbrechung drückt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrohre (6) aus Stahlblech bestehen, eine flach-oval gedrückte Form haben und durch Vc-bindung mit dem Flanschring (10, H) mittels einer Zug- (8, 9) oder Druckfeder (14) in der Gehäusewand (la, 1 ^gehalten sind.

2. Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Enden jedes Kühlrohres (6) je ein loser Flanschring (10, 11) zugeordnet ist, die je mit dem einen Ende mindestens einer vorgespannten Zugfeder (8, 9) verbindbar sind, deren anderes Ende mit der Innenseite der Kühlrohre (6) oder einer losen durch das Kühlrohr geführten Stange (7) verbunden ist.

3. Kühler nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kühlrohr (6) an einem Ende außerhalb des Kühlelgehäuses ^1) mit -inem Ringflansch (11 λ^ fest verbunden ist und am anderen Ende ein äußerer loser Flanschring (10) vorgesi.,ien ist, der mit dem einen Ende mindestens einer vorgespannten Zugfeder (8) verbindbar ist, deren anderes Ende im Innern des Kühlrohres (6) befestigt ist.

4. Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kühlrohr (6) von einer Stange (13) durchlaufen ist, die an einem außen liegenden Ende mit einem losen oder einem festen Ringflansch (1 Ib) des Kühlrohres (6) verbunden ist und die am anderen freien Außenende eine vorgespannte Druckfeder (14) trägt, welche gegen einen losen Flanschring (10) drückt.

5. Kühler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrohre (6) in der Nähe ihrer Enden mindestens einen sich gegen die Innenseite der Gehäusewandungen (1,7, \b) legenden Stützanschlag (16) aufweisen.