DE3211624C2

DE3211624C2 - Regeneratorgitter mit aufeinanderfolgenden, senkrechte Kanäle bildenden Lagen von Reihen aus rechteckigen Bindersteinen

Info

Publication number: DE3211624C2
Application number: DE3211624A
Authority: DE
Inventors: Günter 6200 Wiesbaden Simon
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1982-03-30
Filing date: 1982-03-30
Publication date: 1985-11-21
Also published as: GR78067B; ES279847Y; AT383416B; FR2524612A1; IT1197608B; GB8308773D0; IT8347938A0; BE896238A; GB2117886B; DD207979A5; US4479777A; GB2117886A; ATA95783A; DE3211624A1; ES279847U

Abstract

Freizügig diagonal versetztes Regeneratorgitter mit aufeinanderfolgenden Lagen von Reihen aus Bindersteinen und Lagen von Reihen aus Läufersteinen, wobei die Bindersteine auf den Seitenflächen eine über die Steinhöhe sich erstreckende Ausnehmung haben, und die Höhe der Bindersteine größer als die Höhe der Läufersteine ist. Die Ausnehmungen der Bindersteine können mit Rillen versehen sein. Für die oberen Lagen des Regeneratorgitters können Bindersteine mit Absätzen und/oder Läufersteine mit Ausnehmungen verwendet werden, so daß die Lagen der Bindersteine in die Lagen der Läufersteine eingreifen und dadurch die Lagen gegenüber Verschiebungen gesichert sind. Mit dem Regeneratorgitter nach der Erfindung wird die Erhöhung der Zahl der senkrechten Kanäle und der Heizfläche in m ↑2/m ↑3 des Gitterwerks erreicht.

Description

der Bindersteine die Bindersteine an der Unterseite stufenförmige Ausnehmungen haben und die durch die Ausnehmungen gebildeten Absätze auf den Läufersteinen aufliegen. Dabei ist es günstig, wenn die Läufersteine Ausnehmungen haben, in die die Absätze der Bindersteine eingreifen. Dann reichen die Bindersteine mit ihrer Unterseite bis auf einen Spalt an die Bindersteine der übernächsten tieferen Lage, also der nächsten Lage aus Bindersteinen heran, ohne sie zu berühren. Die Bindersteine erfüllen somit im Bereich der oberen beispielsweise drei bis acht Lagen der Gitterung gleichzeitig die Aufgabe der zwischen den Läufersteinen in üblicher Weise eingesetzten Füllsteine, die nun gleichfalls gegen Verschiebung gesichert sind.

Der Binderstein und das Regeneratorgitter nach Ausführungsbeiipielen der Erfindung werden durch Zeichnungen und Beispiele näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 Binderstein mit Ausnehmung (Ansicht der Lagerfläche), F i g. 2 Einderstein mit Rillen in den Ausnehmungen (Ansicht der -agerf lache),

F i g. 3 Ausschnitt des Regeneratorgitters (vertikaler Schnitt: durc h die Reihen von Bindersteinen),

F i g. 4 Lage aus Läufersteinen und Bindersteinen in perspektivischer A nsicht,

Fi g. 5 Lage von Laufersteinen und Bindersteinen mit Ausnehmungen in perspektivischer Ansicht

Der Binderstein 1 ist auf seinen Seitenflächen 2 mit je einer Ausnehmung 3 versehen, die senkrecht zu seiner Unter- und Oberseite oder zu seinen Lagerflächen 4 liegt Gegenüber der Breite 5 des Bindersteins an der jj¹ Lagerfläche ist im Bereich der Ausnehmungen die Breite 6 nach F i g. 1 um etwa 36% vermindert. Beim

Binderstein 1 nach F i g. 2 sind in den Ausnehmungen kreisbogenförmige Rillen 7 um die Hälfte der Breite der

Rillen versetzt gegenüberliegend angeordnet. Das Verhältnis der Länge der durch die Rillen vergrößerten Oberfläche in der Ausnehmung 3 zum Abschnitt der Länge der Ausnehmung 8 beträgt hier beispielsweise 1,21.

im Ausschnitt des Regeneratorgitters nach F i g. 3 folgen über einer Lage aus Läufersteinen 9 im Wechsel drei Lagen aus Bindersteinen und zwei Lagen aus Läufersteinen, wobei die oberen zwei Lagen der Bindersteine in die oberen zwei Lagen der Läufersteine eingreifen. Aus der Schnittfläche 10 der Bindersteine 1 geht die verminderte

^ Breite gegenüber der Breite 5 an den sichtbaren Stirnflächen der Bindersteine hervor. Die Bindersteine haben

die größere Höhe und sie beträgt hier etwa 55%, bezogen auf die Summe der Höhe je einer Lage ans Binder- und Läufersteinen. In den oberen Lagen liegen die Bindersteine mit ihren Absätzen in den Ausnehmungen 11 der Läufersteine 9 auf. Durch die gestrichelte Linie 12 ist an einigen Stellen der an sich verdeckte Teil der Seitenfläche 2 der Bindersteine mit den Absätzen dargestellt

Die in die Reihen aus Läufersteinen 9 eingreifenden Bindersteine 1 reichen mit ihrer Unterseite 13 bis auf einen Spalt an die Lagerfläche 4 der Bindersteine der übernächsten tieferen Lage bzw. der nächsten Lage aus Bindersteinen heran, so daß von ihnen in den oberen Lagen der Regeneratorgitterung die Aufgabe der üblichen Füllsteine übernommen werden kann. Auf der oberen Lagerfläche 4 der Bindersteine ruhen die Reihen aus Läufersteinen der folgenden höheren Lage. Das Regeneratorgitter wird mit einer Lage aus Bindersteinen nach oben abgeschlossen.

In der F i g. 4 ruht auf einer Lage aus Läufersteinen eine Lage aus versetzt angeordneten Bindersteinen, die in ihren Ausnehmungen mit Rillen versehen sind. Aus der F i g. 5 geht ein Binderstein 1 mit an der Unterseite stufenförmigen Ausnehmungen und den durch die Ausnehmungen gebildeten Absätzen 14 und eine Lage Bindersteine hervor, die mit ihren Absätzen 14 in den Ausnehmungen 11 der unteren Lage aus Läufersteinen aufliegt

In der folgenden Tabelle werden für ein diagonal versetztes Regeneratorgitter mit Lagen aus rechteckigen Binder- und Läufersteinen Beispiele aufgeführt, aus denen die Verbesserang durch Ausführungsbeispiele nach der Erfindung ersichtlich sind. Die Beispiel 1 und 2 betreffen bekannte Gitterungen mit rechteckigen Steinen und gleichen Höhen der Lagen von Binder- und Läufersteinen. Ausgehend von quadratischen Kanälen mit 140 mm Kanalweite werden bei Steinen einer Breite von 64 mm 24 Kanäle/m² und 15,t3 m²/m³ Heizfläche erreicht. Bei größeren Werten für die Kanalweite und Steinbreite werden nach Beispiel 2 noch darunterliegende Werte erhalten.

Mit dem Merkmal der Ausnehmung auf den Seitenflächen der Bindersteine wird eine wesentliche Steigerung der Zahl der Kanäle/m² erreicht, wie es der Vergleich der Beispiele 3 bis 5 gegenüber dem Beispiel 1 zeigt. Mit dem zusätzlich beanspruchten Merkmal de. Höhen der Lagen wird nach Beispiel 6, bei dem mittlere Werte für die Breite im Bereich der Ausnehmungen und die Höhen der Lagen vorliegen (Kanalweite von 140 mm unverändert), eine Heizfläche von 16,04 m²/m³ und damit eine Zunahme gegenüber dem Beispiel 1 von 6,0% erreicht. Durch die weitere Ausgestaltung der Bindersteine mit Rillen in den Ausnehmungen steigt nach dem Beispiel 7 mit den sonst gleichen Maßzahlen wie im Beispiel 6 die Heizfläche um 12,6% gegenüber dem Beispiel 1 an. Die Rillen sind im Querschnitt kreisbogenförmig, wobei der Kreisbogen einen Radius von 12 mm hat Insgesamt liegt beim diagonal versetzten Regeneratorgitter mit durch Ausnehmungen und Rillen versehenen Bindersteinen nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Zunahme der Heizfläche bei etwa 11,5 bis 14%, wie dies aus den Beispielen 8 und 9 hervorgeht

Im Fall einer Gitterung mit quadratischen Kanälen und einer Kanalweite von 160 mm wird sogar eine Steigerung der Heizfläche nach dem Beispiel 10 von 15,9% gegenüber dem Beispiel 2 erreicht. Es wird somit dem diesem Regeneratorgitter in einfacher Weise und ohne die Anwendung aufwendiger und von der Rechteckform wesentlich abweichender Steine in überraschender Weise die Erhöhung der Heizfläche des Regeneratorgitters gegenüber einer vergleichbaren herkömmlichen diagonal versetzten Regeneratorgitterung erreicht.

Tabelle

Binderstein (Länge 278 mm)

Breite, mm 64 76

Höhe/Höhe der Lage, o/o

Höhe/Höhe der Lage, mm 124 150

Ausnehmung Binderstein, %

Ausnehmung Binderstein, mm Ausnehmung Länge, mm

Rillen, Verhältnis der

Längen, Oberfläche zu
Ausnehmung nach Anspruch 6

Läuferstein (Länge 230 mm)
Breite, mm 64 76

Höhe/Höhe der Lage, %
Höhe/Höhe der Lagen, mm 124 150

Höhe Binder- und 248 300 Läuferstein, mm

Kanalweite, mm 140 160

Achsmaß a¹), mm 204 236

Achsmaß IP), mm 204 236

Kanäle/m² 24 18

Heizfläche, nv7m³ 15,13 13,21

Zunahme der Heizfläche, % — —

64	64	64	64	64	64	64	64
			57	57	55	60	57
			150	150	145	158	150
20	30	40	30	30	20	40	30
51	45	38	45	45	51	38	45
			120	120	120	120	144
				1,22	1,22	1,22	1,21

140
185
204
26,5

140
178

64
43
114

264

140
185
204

64
43
114

64
45
119

64 40 106

264 264 264 264

140
185
204

27,5 26,5 26,5

140
191
204
25,7

140 160

178 205

204 224

27,5 21,8

16,04 17,03 16,87 17,24 15,31 6,0 12,6 11,5 14,0 15,9

') Kanalweite und verminderte Breite im Bereich der Ausnehmungen des Bindersteins. ²) Kanalweite und Breite des Läufersteins.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1 Regeneratorgitter mit aufeinanderfolgenden, senkrechte Kanäle bildenden Lagen von Reihen aus

rechteckigen Bindersteinen, die diagonal versetzt sind, und Lagen von Reihen aus rechteckigen Läuferstei-

nen dadurchgekennzeichnet, daß die Bindersteine (1) auf den Seitenflächen (2) eine im Bereich

der Kanäle über die Steinhöhe sich erstreckende Ausnehmung (3) haben und die Hohe der Lage aus

Bindersteinen (1) 55 bis 6O<>/o, bezogen auf die Summe der Höhe je einer Lage aus Binder- und Laufersteinen, beträft.
2. Binderstein zum Aufbau eines Regeneratorgitters nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Ausnehmungen (3) die Breite um 20 bis 40% vermindert ist
3. Binderstein nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (3) mit Rillen (7) verse-
".Binderstein nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberliegenden, mit Rillen (7) versehenen Ausnehmungen (3) um die Hälfte der Breite der Rillen versetzt sind.
5 Binderstein nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (7) kreisbogenformig sind.
S Regeneratorgitter mit Bindersteinen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindersteine mit den versetzt angeordneten Rillen (7) in äbereinanderfolgenden Lagen wechselseitig gesetzt sind.
7 Regeneratorgitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den oberen Lagen der Bindersteine (1) die Bindersteine an der Unterseite stufenförmige Ausnehmungen haben und die durch die Ausnehmungen gebildeten Absätze (14) auf den Läufersteinen (9) aufliegen.

mit den versetzt

Die Erfindung betrifft ein Regeneratorgitter mit aufeinanderfolgenden, senkrechte Kanäle bildenden Lagen von Reihen aus rechteckigen Bindersteinen, die diagonal versetzt sind, und Lagen von Reihen aus rechteckigen

Ein derartiges Regeneratorgitter ist in dem Sonderdruck aus »Sprechsaal für Keramik, Glas, Email, Silikate«, Heft 21 1967 Seiten 834 bis 841 als freizügig diagonal versetzte Rostpackung beschrieben. Dabei werden aus rechteckigen Steinen Steinreihen gebildet. Beim freizügig diagonal versetzten Gitterwerk folgt auf eine Lage von Rostauflagersteinen im Wechsel miteinander jeweils eine Lage von Reihen aus Bindersteinen und eine Lage von Reihen aus Läufersteinen. Dabei stellen die mu ihren Stirnseiten aneinanderliegenden Läufersteine durchlaufende Reihen dar, die sich üblicherweise in der Längsrichtung der Kammer erstrecken. Die jeweils zwischen den Läuferreihen angeordneten Bindersteine haben in Richtung der Läuferreihen einen Achsabstand a. Der Achsabstand a ist die Summe des Abstandes der Bindersteine und einer Breite der Bindersteine. Quer zur Richtung der Läuferreihen sind die Reihen der Bindersteine jeweils um den halben Achsabstand a zueinander versetzt. Im Gitterwerk werden von Läufer- und Bindersteinen senkrechte Kanäle gebildet und in den Lagen mit Läufersteinen treten durchgehende waagerechte Züge auf.

In der FR-PS 8 31 390 ist ein gerades Regeneratorgitter mit Bindersteinen beschrieben, die im Bereich der Kanäle Ausnehmungen aufweisen. Bei diesem Gitterwerk liegt ein ungünstiges Verhältnis der Wärmetauscherflächen im Verhältnis zum Steinvolumen des Gitters vor.

Gegenüber dem bekannten Gitterwerk ist die Aufgabe der Erfindung in einem Regeneratorgitter der eingangs genannten Art zu sehen, mit dem eine größere Zahl der senkrechten Kanäle und ein günstiges Verhältnis von Wärmetauscherfläche in m²/m³ Gittervolumen erreicht wird.

Die Lösung der genannten Aufgabe besteht darin, daß die Bindersteine auf den Seitenflächen eine im Bereich der Kanäle über die Steinhöhe sich erstreckende Ausnehmung haben und die Höhe der Lage aus Bindersteinen 55% bis 60%, bezogen auf die Summe der Höhe je einer Lage aus Binder- und Läufersteinen, beträgt Die Ausnehmungen der Bindersteine ermöglichen es, in der Gitterung bei gleichbleibendem Kanalquerschnitt den Achsabstand zu verringern und als Folge davon die Zahl der Kanäle zu erhöhen. Durch diese Maßnahme und zusätzlich durch die relativ große Höhe der Lage aus Bindersteinen wird in überraschender Weise die Erhöhung der Heizfläche des Gitterwerks erreicht Die Standfestigkeit des Gitterwerks bleibt durch die jeweils aufeinanderfolgenden unterschiedlich hohen Lagen aus Bindersteinen und Läufersteinen erhalten.

Die Breite des Bindersteins ist im Bereich der Ausnehmung vorteilhaft um 20 bis 40% vermindert, wodurch weder seine Festigkeit unzulässig beeinträchtigt, noch seine Standfestigkeit im Gitterwerk vermindert wird. Eine weniger als 20%ige Verringerung im Bereich der Ausnehmung würde nur zu einer geringen Steigerung der Zahl der Kanäle führen, und einer Verringerung der Breite über 40% steht die mechanische Stabilität und Speicherkapazität des Bindersteins entgegen. .

Nach der weiteren Ausgestaltung des Bindersteins sind die Ausnehmungen mit Rillen versehen, die sich um die Hälfte der Breite der Killen versetzt gegenüberliegen sollen. Sie können im Querschnitt kreisbogenformig sein, aber auch die Form von Nuten mit abgerundeten Ecken und von Sinuswellen haben. Die mit dieser Ausgestaltung erreichte Flächenvergrößerung des Bindersteins ist so zu bemessen, daß das Verhältnis der Oberfläche der gerillten Ausnehmung zur Oberfläche der glatten Ausnehmung 1,10 bis 1,30 beträgt. Bei der Zustellung des Gitterwerks v/erden vorteilhaft die Bindersteine in den Lagen, die durch jeweils eine Lage Läufersteine getrennt sind, wechselseitig übereinander gesetzt. Mit dieser Folge ungleichartiger Seitenflächen der Bindersteine senkrecht übereinander tritt eine Steigerung der Turbulenz der Gasströmung bzw. der Luftströmung in den Kanälen

Um den verschiedentlich in der Praxis bei Regeneratorgitterungen auftretenden Verschiebungen und Verdrehungen der Steine in den oberen Lagen entgegenzuwirken, wird weiterhin vorgesehen, daß in den oberen Lagen