DE3331484A1

DE3331484A1 - Waermetauscher fuer heisse rauchgase

Info

Publication number: DE3331484A1
Application number: DE19833331484
Authority: DE
Inventors: Adolf Dipl.-Ing. 3060 Stadthagen Margraf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-09-21
Filing date: 1983-09-01
Publication date: 1984-03-22
Also published as: GB2127517B; GB2127517A; AU1930883A; GB8325224D0

Description

Anmelder: Dipl.-Ing. Adolf Margraf,

Am Schieplingsbach. 46, 3060 Stadthagen

Wärmetauscher für heiße Rauchgase

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher für heiße Rauchgase, bei dem in einem mit unterem Staubsammelraum versehenen Gehäuse waagerechte, mit ebenen, lotrechten, Seitenwänden versehene, abgeflachte Kühlrohre übereinander in senkrechten, parallelen Reihen montiert sind, die in Längsrichtung von einem Kühlmittel durchströmt und in senkrechter Richtung von den heißen Rauchgasen umströmt werden.

Wärmetauscher mit von heißen, zu kühlenden Rauchgasen umströinten und von einem Kühlmittel durchströmten Kühlrohren haben den Nachteil, daß insbesondere adhäsive Staubteilchen der Rauchgase an den Außenflächen der Kühlrohre in einer immer stärker werdenden Schicht haftenbleiben und den Wärmetausch benachteiligen. Um daher eine wirtschaftliche Wärmeübertragung zu gewährleisten, werden die anhaftenden Staubschichten trotz gegebenenfalls vorhandener Abreinigungsvorrichtungen häufig manuell entfernt, um haftenbleibende Staubschichten soweit wie möglich zu entfernen. Man hat auch die Staubschichten mittels Lanzen durch Abblasen mittels Druckluft oder Druckstrahl· zu entfernen versucht, wobei aber immer nur ein Teil der wär-

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metausehenden Flächen erfaßt wird. Man hat weiter die Abreinigung durch Herabfallen eines Regens aus Stahlkugeln durchgeführt. Alle bekannten Verfahren erfordern einen hohen Aufwand bei der Anschaffung und vor allem im Betrieb.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einem Wärmetauscher der eingangs erwähnten Art die Abreinigung der ebenen/ für den Wärmetausch maßgeblichen Seitenflächen abgeflachter Kühlrohre mit geringen Kosten und äußerst wirksam periodisch oder ständig von anhaftendem Staub zu befreien. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß im Oberteil des Gehäuses quer zu den und oberhalb der Rohrreihen ein starrer, waagerechter, pendelnd aufgehängter Halter über die Länge
oder mehrere Halter über Teillängen der Kühlrohre hin- und

zurückbewegbar und mit hängenden, an den ebenen Flächen beider Seiten der Kühlrohre anliegenden'Schabern versehen ist bzw. sind.Vortei haft ist jeder mit hängenden Schabern versehene Halter an
Ketten oder Seilen pendelnd am Oberteil des Gehäuses aufgehängt und ist durch einen an ihn angreifenden, umkehrbaren, unabhängigen Antrieb pendelnd hin- und herbewegbar.

Die Schaber können Gliederketten mit unterer Gewichtsbelastung zum Straffhalten sein, vorteilhaft aber starre, ebenfalls
durch untere Gewichte belastete Rundstäbe oder Flacheisen, die über ihre Länge bzw. mit einer Längskante an den ebenen Seiten-

flächen der Kühlrohre anliegen und an diesen Seitenflächen entlangschaben und dadurch auch stark haftenden Staub lösen, der nach unten absinkt und hier abgenommen werden kann. Da sich die Kühlrohre durch die Beaufschlagung mit den heißen Rauchgasen verziehen können, was zu Verklemmungen der Schaber führen kann, wird der Wärmetauscher nach der Erfindung so ausgebildet, daß je zwei benachbarte, senkrechte Rohrreihen durch mindestens ein senkrechtes, im Gehäuse abgestütztes Abstandselement, z.B. ein Rohr, in genauem Abstand gehalten und beiderseitig jedes Abstandselementes hin- und herbewegbare Schaber je an einem in Rohrlängsrichtung bewegbaren Halter

aufgehängt sind. Damit wird der Abstand zwischen zwei benachbarten senkrechten Rohrreihen eindeutig fixiert.

Eu ist dann jedoch erforderlich, beidseitig des Abstandselenifcuites pendelnd aufgehängte Halter mit Schabern vorzusehen, die dann vorteilhaft durch starre, an den Haltern angreifende Streben verbunden werden, womit nur ein Antrieb für zwei oder mehrere Halter zur Anwendung kommen kann, wie noch beschrieben wird, und wobei der Antrieb nicht mehr durch hohe Gewichte belastet ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert, in der Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt sind. Es zeigen:

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Figur 1 einen senkrechten Querschnitt durch eine erste

Ausführung eines Wärmetauschers, Figur 2 einen senkrechten Längsschnitt durch eine zweite

Ausführung eines Wärmetauschers, Figur 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. Figur 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig.

In den Figuren sind nachstehend gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Der Wärmetauscher nach der Erfindung besteht aus einem Gehäuse 1, welches vorteilhaft von oben nach unten von heißen, abzukühlenden Rauchgasen durchströmt wird. Im Gehäuse 1 mit einem unteren Staubsammelraum 1a und einer Staubentnahme sind in senkrechten, parallelen Reihen übereinander waagerechte Kühlrohre 2 montiert, die ein abgeflachtes Profil mit ebenen, senkrechten Seitenflächen aufweisen. Es haben sich Profile als günstig erwiesen, deren Rohrhöhe zur Rohrbreite sich wie 2:1 bis 4:1 verhält und deren Breite 10 bis 30 mm beträgt.

Während des Wärmetausches- lagert sich Staub aus dem Rauchgas an den ebenen Seitenflächen der Kühlrohre an, der besonders stark anhaftet, wenn es sich um adhäsive Stäube handelt.

Die Abreinigung der ebenen Seitenflächen der Kühlrohre erfolgt

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nach Figur 1 dadurch, daß oberhalb der Kühlrohre 2 jeder lotrechten Rohrreihe Schaber in Form von metallischen Ketten und 4 an einem Halter 5 aufgehängt sind, die am Oberende paarweise zusammengefaßt sind und hängend die ebenen Seitenflächen der beiden Seiten der Kühlrohre berühren und deren Gliederbreite möglichst nicht größer als der halbe Abstand je zweier Rohrreihen voneinander sein sollte.

Die Ketten 3, 4 sind am Unterende durch Gewichte 6 einzeln oder gemeinsam belastet, womit die Anlage 'der Ketten an den ebenen Seitenflächen der Rohre begünstigt wird.

Der Halter 5, an dem die Ketten 3, 4 aufgehängt sind, wird während einer Abreinigung der ebenen Kühlrohrflächen durch einen Antrieb über die Länge der Rohre 2 bewegt, wobei die Ketten 3, 4 an den ebenen Seitenflächen entlangschaben und die anhaftenden Staubschichten lösen.

Nach Figur 1 ist der Halter 5 durch Streben 7 mit einer durch einen Antrieb hin- und herverdrehbaren Welle 8 starr verbunden und zwar so, daß der Halter während seiner schwingenden Hin- und Herbewegung die volle Länge der Kühlrohre 2 überstreicht.

Um in jedem Fall ein durch die Temperaturdifferenz etwa er-

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folgendes Verwerfen oder Ausbeulen der Kühlrohre 2 zu vermeiden, und genaue Abstände zwischen je zwei senkrechten Rohrreihen zu fixieren und dadurch Verklemmungen der Schaber zu vermeiden, wird nach den Figuren 2 bis 4 zwischen je zwei benachbarten Rohrreihen auf der Längenmitte der Rohre ein Abstandselement 9, z.B. oben und unten im Gehäuse 1 abgestützt, montiert, welches einen gleichbleibenden Abstand der Rohrreihen voneinander gewährleistet. Es ist aber auch möglich, in gleichen Längsabständen, z.B. von 1 m, zwischen je zwei Rohrreihen mehrere Abstandselemente 9 zu montieren.

Im Fall der Figuren 2 bis 4 sind die Halter 5 mittels Ketten 10 oder Seilen an der Decke des Gehäuses 1 pendelnd so aufgehängt, daß die Seitenflächen der Kühlrohre 2 über ihre volle Länge oder Teillänge beidseitig eines Abstandselementes 9 von den Schabern überstrichen werden, wobei die Schaber vorteilhaft aus Rundstäben oder Flacheisen 11 bestehen, die sich im letzteren Fall mit der einen Längskante an den Seitenflächen der Rohre schabend entlangbewegen können und dadurch in jedem Fall anhaftenden Staub lösen.

Nach Figur 2 bis 4 wird ein pendelnd hängender Halter 5 mit seinen hängenden Schabern 11 von einem gesonderten Antrieb, z.B. Kurbelantrieb, in schwingende Bewegung versetzt, der durch die pendelnde Aufhängung der Halter 5 gewichtsmäßig nicht

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belastet ist, wie es nach Figur 1 der Fall ist. Kommt ein Abstandselement 9 oder kommen mehrere Abstandselemente 9 zur Anwendung, so werden die Halter 5 durch starre, an den Haltern 5 angelenkte Streben 12, miteinander verbunden. Es genügt dann ein einzelner Antrieb für die schwingenden Halter 5.

Besonders einfach ist ein in den Figuren 2 und 4 angewendeter Antrieb. Dieser besteht aus einer im Gehäuse 1 oberhalb der Kühlrohre 2 durch einen Umkehrmotor 13 hin- und zurückverdrehbaren Welle 14. Or; diese Welle 14 ist eine Kette 15, ein Seil oder dergleichen ein- oder mehrfach herumgeschlingen und an einem passenden Punkt mit der Welle 14 fest verbunden, die oberhalb eines Abstandselements 9 gelagert ist. Die Enden der Kette 15 greifen an die beiden benachbarten Halter 5 an. Sowie die Welle 14 in die eine Richtung verdreht wird, wickelt sich das eine Kettenende von der Welle ab und das andere Kettenende auf die Welle auf, wobei die starr verbundenen Halter 5 pendelnd mitgenommen werden, so daß die Schaber 11 die Seitenflächen der Rohre 2 von anhaftendem Staub befreien. Sobald die pendelnde Hinbewegung erfolgt ist, kehrt die Drehrichtung der Welle 14 automatisch um, womit die pendelnde Rückbewegung der Halter 5 mit den Schabern 11 erfolgt. Diese Vorgänge werden periodisch oder kontinuierlich durchgeführt.

Lee rseite

Claims

333:484 L '» ■ Γι-i. -" -IiV- ,'..iCi''. 1 · 2400 :.C';Gck i Anmelder: Dipl.-Ing. Adolf Margraf, Am Schleplingsbach 46, 3060 Stadthagen Ansprüche

1. Wärmetauscher für heiße Rauchgase, bei dem in einem mit unterem StaubsammeIraum versehenen Gehäuse waagerechte, mit ebenen, lotrechten Seitenwänden versehene, abgeflachte Kühlrohre übereinander in senkrechten, parallelen Reihen montiert sind, die in Längsrichtung von einem Kühlmittel durchströmt und in senkrechter Richtung von den heißen Rauchgasen umströmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß im Oberteil des Gehäuses (1) quer zu den und oberhalb der Rohrreihen ein starrer, waagerechter, pendelnd aufgehängter Halter (5) über die Länge oder mehrere Halter über -Teillängen der Rohre (2) hin- und zurückbewegbar und mit hängenden, an den ebenen Flächen beider Seiten der Kühlrohre (2) anliegenden Schabern (3, 4, 11) versehen ist bzw. sind.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder mit hängenden Schabern (3, 4, 11) versehene Halter (5) an Ketten oder Seilen (10) pendelnd am Oberteil des Gehäuses aufgehängt ist und durch einen an ihn angreifenden, umkehrbaren unabhängigen Antrieb pendelnd hin- und herbewegbar ist.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaber aus am Halter (5) jeweils oberhalb der obersten Rohre (2) jeder senkrechten Rohrreihe paarweise zusammengefaßt aufgehängten Gliederketten (3, 4) bestehen, die am Unterende unterhalb der Rohrreihen durch Gewichte (6) einzeln oder gemeinsam belastet sind.

4. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaber aus Rundstäben oder Flacheisen (11) bestehen, die am Unterende durch Gewichte (6) einzeln oder gemeinsam in einer senkrechten Lage unter Anlage an die ebenen Rohrseiten gehalten sind.

5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei benachbarte, senkrechte Rohrreihen durch mindestens ein senkrechtes, im Gehäuse 1 abgestütztes Abstandselement (9), vorteilhaft ein Rohr, in genauem Abstand gehalten und beiderseitig jedes Abstandselementes hin- und herbewegbare Schaber (11) je an einem in Rohrlängsrichtung hin- und herbewegbaren Halter (5) aufgehängt sind.

6. Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung von mehreren Abstandselementen (9) zwischen je zwei senkrechten Rohrreihen die hängenden Halter (5) mit

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Schabern (11) durch starre, gelenkig an den Haltern (5) angreifende Streben (12) verbunden s;ind und ein umkehrbarer Antrieb für die pendelnde Hin- und Herbewegung der Halter (5) vorgesehen ist.
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7. Wärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb aus einer motorisch hin- und zurückverdrehbaren, quer zu den Kühlrohren und oberhalb eines Abstandselementes (9) gelagerten Welle (14) besteht, die von einer an einer Stelle fest mit der Welle (14) verbundenen Kette (15) oder einem Seil ein- oder mehrfach umschlungen ist, deren Enden an die beidseitig der Welle (14) hängenden Halter (5) an-

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