DE3720188A1 - Heat transfer block for cross-current heat exchanger - Google Patents

Heat transfer block for cross-current heat exchanger

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DE3720188A1
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heat transfer
ceramic
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soot
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DE19873720188
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Naohide Saito
Junichi Tamura
Masaji Kurosawa
Isao Terada
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Eneos Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/04Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of ceramic; of concrete; of natural stone

Abstract

A heat transfer element (10) for cross-current heat exchangers consists of a ceramic corrugated plate (11) and a flat plate (12). A multiplicity of these heat transfer elements (10) are piled together in such a way that the directions of the corrugations in adjacent elements in each case intersect at right angles, thus creating a heat transfer block (20) for the cross-current heat exchanger. Concave sections of the corrugations on which the soot blast flow for removing soot impinges, which soot is deposited on the heat transfer surfaces of the heat transfer block, are filled with ceramic solids (13). In a different embodiment of the invention, concave sections of corrugations at the corners abutting the sealings, which during installation of the heat transfer block are pushed into a housing, are filled with ceramic solids. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Aufbau eines gewellten oder geriffelten keramischen Wärmeübertragungsblockes für einen Kreuzstrom-Wärmeaustauscher.The invention relates to a structure of a corrugated or corrugated ceramic heat transfer block for a cross-flow heat exchanger.

In der Technik werden Kreuzstrom-Wärmeaustauscher einge­ setzt, bei denen gewellte oder geriffelte keramische Wärmeübertragungsblöcke verwendet werden, wobei der ver­ wendete Wärmeübertragungsblock Wärmeübertragungselemente 10 umfaßt, die jeweils aus einer gewellten Platte 11 aus Keramik und einer ebenen Platte 12 aus Keramik her­ gestellt sind, die aneinander anstoßen, wie es beispiels­ weise in Fig. 4 gezeigt ist. Wie in Fig. 5 dargestellt ist, sind mehrere Wärmeübertragungselemente 10 zu einem mehrschichtigen Aufbau so zusammengestapelt, daß die Richtung der Wellung der gewellten Platte 11 in einem Element sich immer alternierend im rechten Winkel mit der in dem benachbarten Element schneidet, wobei auf diese Weise ein Wärmeübertragungsblock 20 gebildet wird. Zwei Arten von Fluiden mit verschiedenen Temperaturen strömen durch den Wärmeübertragungsblock 20 in zwei Richtungen, die durch die Pfeile A und B angegeben sind, damit zwischen ihnen Wärmeaustausch stattfindet.Cross-flow heat exchangers are used in the art, in which corrugated or corrugated ceramic heat transfer blocks are used, the ver used heat transfer block comprising heat transfer elements 10 , each of which is made of a corrugated plate 11 made of ceramic and a flat plate 12 made of ceramic abut each other, as shown in Fig. 4 example. As shown in Fig. 5, a plurality of heat transfer elements 10 are stacked together in a multi-layer structure so that the direction of corrugation of the corrugated plate 11 in one element always alternates at right angles with that in the adjacent element, thereby one Heat transfer block 20 is formed. Two types of fluids at different temperatures flow through the heat transfer block 20 in two directions, indicated by arrows A and B , so that heat exchange takes place between them.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel für einen Kreuzstrom-Wärme­ austauscher 30, der aus einer Vielzahl von Wärmeüber­ tragungsblöcken aufgebaut ist, die unter Berücksichti­ gung der Durchströmungsraten und der zulässigen Druck­ verluste der hindurchströmenden Fluide zusammengebaut und befestigt worden sind. In diesem Beispiel strömt beispielsweise heißes Abgas senkrecht durch den Wärme­ austauscher 30 in der Richtung der Pfeile E, E′, wäh­ rend kalte Luft horizontal, wie es durch die Pfeile C 1, C 2, C 3 und C 4 angegeben ist, durch den Wärmeaustauscher 30 strömt, wobei Wärme zwischen ihnen ausgetauscht wird. Fig. 6 shows an example of a cross-flow heat exchanger 30 , which is constructed from a plurality of heat transfer blocks, which have been assembled and secured taking into account the flow rates and the allowable pressure losses of the fluids flowing through. In this example, for example, hot exhaust gas flows vertically through the heat exchanger 30 in the direction of the arrows E , E ', while cold air is horizontal, as indicated by the arrows C 1 , C 2 , C 3 and C 4 , through the Heat exchanger 30 flows, exchanging heat between them.

Wenn Wärmeaustausch zwischen dem Abgas E und Verbren­ nungsluft C unter Verwendung dieses Kreuzstrom-Wärme­ austauschers durchgeführt wird, wird ein Teil des Abga­ ses als Folge des Wärmeaustausches allmählich bis unter seinen Taupunkt abgekühlt, wobei Ruß aus dem Abgas E auf der Wärmeübertragungsfläche abgelagert wird. Da Ruß, der sich im Verlauf des Betriebes ansammelt, die über­ tragene Wärmemenge verringert, wird Rußblasen entweder vom Einlaß oder vom Auslaß des Abgases E oder sowohl vom Einlaß als auch vom Auslaß des Abgases durchgeführt, um den abgelagerten Ruß zu entfernen. Als Rußblasfluid J, das von einer Rußblasleitung 21, wie sie in Fig. 7 ge­ zeigt ist, eingesprüht wird, kann geeigneterweise kal­ tes, warmes oder heißes Wasser, Wasserdampf usw. gewählt werden, und die Rußentfernung wird entweder durch eine Abtrennwirkung aufgrund der Temperaturdifferenz zwischen dem Rußblasfluid J und der Ruß-/Wärmeübertragungsfläche oder durch eine Trennwirkung bewirkt, die durch eine Stoßkraft durch das unter Druck stehende Rußblasfluid J ausgeübt wird, die von kleinen Löchern eingesprüht wird und auf den Ruß auftrifft, wobei allgemein ange­ nommen wird, daß die Abtrennwirkung bei der ersteren Art der Abtrennung von der Art des Fluids und bei der letzteren Art der Abtrennung von dem Druck und der Dich­ te des Fluids abhängt.When heat exchange between the exhaust gas E and combustion air C is performed using this cross-flow heat exchanger, part of the exhaust gas is gradually cooled to below its dew point as a result of the heat exchange, with soot from the exhaust gas E being deposited on the heat transfer surface. Since soot that accumulates in the course of operation reduces the amount of heat transferred, soot blowing is performed either from the inlet or outlet of the exhaust gas E or from both the inlet and outlet of the exhaust gas to remove the deposited soot. As the soot blowing fluid J sprayed from a soot blowing pipe 21 as shown in Fig. 7, cold, warm or hot water, water vapor, etc. can be suitably selected, and soot removal is either by a separation effect due to the temperature difference between the soot blowing fluid J and the soot / heat transfer surface, or by a separating action exerted by an impact force from the pressurized soot blowing fluid J , which is sprayed from small holes and impinges on the soot, generally believed that Separation effect in the former type of separation depends on the type of fluid and in the latter type of separation on the pressure and the density of the fluid.

Es wird nun auf Fig. 6 bezug genommen. Wenn die Wärme­ übertragungsblöcke 20 auf einem Gehäuse 22 angebracht werden, wird an jeder Ecke des Wärmeübertragungsblockes 20 ein Wärmeübertragungsblockhalter 23 verwendet,und eine Dichtung 23 a wird zwischen den Wärmeübertragungs­ block 20 und den Wärmeübertragungsblockhalter 23 eingeschoben.Reference is now made to FIG. 6. When the heat transfer blocks 20 mounted on a housing 22 of the heat transfer block 20 is a heat transfer block holder 23 is used at each corner, and a seal 23 a is block between the heat transfer 20 and inserted to the heat transfer block holder 23rd

Die gewellte Platte 11 und die ebene Platte 12 des Wär­ meübertragungselementes 10, das in Fig. 4 gezeigt ist, sind aus keramischem Papier mit einer Dicke von etwa 1 mm hergestellt. Wenn ein Rußblasstoß von 0,5 bis 0,7 g/cm2 wiederholt angewendet wird, indem Rußblasfluid J, wie es in Fig. 7 gezeigt ist, zur Rußentfernung einge­ spritzt wird, kann eine etwa 400-malige Wiederholung dieser Stoßeinwirkung bewirken, daß sich durchgehende Löcher 11 C in dem oberen Ende der gewellten Platte 11 aus­ bilden und (Verbrennungs-) Luft für Verbrennung durch die Löcher 11 C als Leck austreten kann, wodurch der Wärmeaustausch unmöglich wird, und die Funktion des Wärmeaustauschers verschlechtert wird.The corrugated plate 11 and the flat plate 12 of the heat transfer element 10 shown in Fig. 4 are made of ceramic paper with a thickness of about 1 mm. If a soot blow of 0.5 to 0.7 g / cm 2 is repeatedly applied by injecting soot blowing fluid J as shown in Fig. 7 for soot removal, repeating this impact about 400 times can cause through holes 11 C are formed in the upper end of the corrugated plate 11 and (combustion) air for combustion can leak through the holes 11 C , thereby making heat exchange impossible and deteriorating the function of the heat exchanger.

Andererseits ist durch die Darstellung in Fig. 6 auch ersichtlich, daß, da nur das Ende 20 a des keramischen Papierblattes die Dichtung 23 a des Wärmeübertragungs­ blockes 20 berührt, die Befestigungskraft dort so kon­ zentriert ist, daß das Ende des Keramikpapierblattes bricht oder die Wellungen zusammenfallen, wodurch die Haltbarkeit der Dichtung verschlechtert wird. Wenn wei­ che Dichtungen, die aus Bündeln Glaswolle, keramischem Papier oder dergleichen hergestellt sind, verwendet werden, wird die Dichtung 23 a das Ende 20 a des Wärme­ übertragungsblockes 20 der gewellten Keramik einhüllend umgreifen, wodurch der Berührungsbereich größer gemacht wird und die Konzentration der Befestigungskraft abge­ schwächt wird. Gleichzeitig strömen jedoch Abgas und Luft für Verbrennung (Luft) durch das Innere der Dich­ tung, und demzufolge wird die Dichtfähigkeit verschlech­ tert.On the other hand, it can also be seen from the illustration in Fig. 6 that, since only the end 20 a of the ceramic paper sheet touches the seal 23 a of the heat transfer block 20 , the fastening force is centered there so that the end of the ceramic paper sheet breaks or the corrugations to collapse, thereby reducing the durability of the seal. If white che seals, which are made of bundles of glass wool, ceramic paper or the like, are used, the seal 23 a will encompass the end 20 a of the heat transfer block 20 of the corrugated ceramic, thereby making the contact area larger and the concentration of the fastening force is weakened. At the same time, however, exhaust gas and air for combustion (air) flow through the inside of the seal, and consequently the sealability is deteriorated.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Halterungsaufbau für einen gewellten keramischen Wärmeübertragungsblock für einen Kreuzstrom-Wärmeaustauscher zu schaffen, bei dem die gewellten Platten nicht durch den Stoß beim wieder­ holten Rußblasen zerstört werden. Durch die Erfindung soll auch ein Halterungsaufbau für keramische Wärmeüber­ tragungsblöcke geschaffen werden, bei dem die Befesti­ gungskraft auf den Berührungsabschnitt der Dichtung des Wärmeübertragungsblockes verteilt wird, damit ein bes­ seres Anstoßen der Dichtung des Wärmeübertragungsblockes gewährleistet ist. The object of the invention is to provide a mounting structure for a corrugated ceramic heat transfer block for to create a cross-flow heat exchanger in which the corrugated sheets do not bump through again fetched soot bubbles to be destroyed. By the invention is also said to be a mounting structure for ceramic heat transfer support blocks are created in which the fastening force on the contact portion of the seal of the Heat transfer block is distributed so that a bes Seres abutting the seal of the heat transfer block is guaranteed.  

Durch die Erfindung wird in einer Ausführungsform ein gewellter keramischer Wärmeübertragungsblock für Kreuz­ strom-Wärmeaustauscher geschaffen, bei dem eine Vielzahl von Wärmeübertragungselementen, die jeweils aus einer keramischen gewellten Platte und einer ebenen Platte hergestellt sind, in Mehrfachschichten auf solch eine Weise angeordnet sind, daß die Richtung der Wellung be­ nachbarter Elemente sich unter rechten Winkeln schnei­ det, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß keramische Feststoffe die konkaven Abschnitte von Wellungen des Wärmeübertragungsblockes ausfüllen, die der Strömung des Rußblasens zum Entfernen von Ruß, der auf den Wärmeüber­ tragungsflächen des Wärmeübertragungsblockes abgelagert ist, zugewandt sind. Durch die Erfindung wird in einer anderen Ausführungsform ein gewellter keramischer Wärme­ übertragungsblock für einen Kreuzstrom-Wärmeaustauscher geschaffen, bei dem eine Vielzahl von Wärmeübertragungs­ elementen, die jeweils aus einer keramischen gewellten Platte und einer ebenen Platte hergestellt sind, auf solch eine Weise in mehreren Schichten angeordnet sind, daß die Richtungen von Wellungen benachbarter Elemente sich unter rechten Winkeln schneiden, und der dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß keramische Feststoffe den konkaven Abschnitt der Wellung an einer Ecke, die an eine Dichtung anstößt, die angebracht wird, wenn der Wärme­ übertragungsblock auf einem Gehäuse befestigt wird, ausfüllen.The invention is in one embodiment corrugated ceramic heat transfer block for cross electricity heat exchanger created in which a variety of heat transfer elements, each consisting of a ceramic corrugated plate and a flat plate are produced in multiple layers on such Are arranged so that the direction of the corrugation be neighboring elements intersect at right angles det, and which is characterized in that ceramic Solids the concave sections of undulations of the Fill the heat transfer block, which corresponds to the flow of the Soot blowing to remove soot that builds up on heat bearing surfaces of the heat transfer block deposited is facing. The invention is in a another embodiment a corrugated ceramic heat Transfer block for a cross-flow heat exchanger created in which a variety of heat transfer elements, each made of a ceramic corrugated Plate and a flat plate are made on such a way are arranged in multiple layers that the directions of undulations of adjacent elements are different cut at right angles, and thereby identified is that ceramic solids concave Section of the curl at a corner attached to a gasket butts that is attached when the heat transfer block is attached to a housing, fill out.

Da keramische Feststoffe die konkaven Abschnitte des Wärmeübertragungsblockes ausfüllen, wird bei der Erfin­ dung das gewellte keramische Papier in dem Wärmeüber­ tragungselement verstärkt, wodurch das keramische Papier gegen den Stoß beim Rußblasen geschützt wird, und da keramische Feststoffe in die Ecken des Wärmeübertragungs­ blockes, an die eine Dichtung anstößt, eingefüllt sind, wird die Befestigungskraft verteilt, wenn der Wärmeüber­ tragungsblock auf einem Gehäuse angebracht und befe­ stigt wird, so daß dadurch Beschädigung des Wärmeüber­ tragungsblockes verhindert wird.Because ceramic solids the concave sections of the Filling the heat transfer block is at the Erfin the corrugated ceramic paper in the heat transfer Support element reinforced, which makes the ceramic paper is protected against the impact of soot blowing, and there ceramic solids in the corners of the heat transfer blocks, against which a seal abuts, are filled in,  the fastening force is distributed when the heat is support block mounted on a housing and befe Stigt, so that damage to the heat transfer support block is prevented.

Die folgenden Arbeitscharakteristiken sind für die ke­ ramischen Feststoffe erforderlich: Erstens Wasserdicht­ heit, Säurebeständigkeit, Wärmebeständigkeit und Stoß­ festigkeit gegen Rußblasen und thermische Stoßbestän­ digkeit, und zweitens Haftfähigkeit am Wärmeübertra­ gungsblock, wenn sie in kleine Räume eingefüllt werden, und Schrumpffestigkeit beim Erhitzen.The following work characteristics are for the ke Ramish solids required: First, waterproof resistance, acid resistance, heat resistance and shock resistance to soot bubbles and thermal shock resistance secondly, adhesion to heat transfer block when filled in small spaces, and shrink resistance when heated.

Bei der Erfindung sind die Materialien für die kerami­ schen Feststoffe nicht klar festgelegt, so lange ge­ währleistet ist, daß sie die vorstehend angegebenen Arbeitscharakteristiken erfüllen, aber bevorzugt werden Gemische aus z.B. Bindemittelmaterialien, Aggregate, Zuschlagstoffe oder Krümel, verstärkende Fasern und viskositätserhöhende Substanzen.In the invention, the materials for the kerami solids not clearly defined as long as ensures that they are the above Work characteristics meet, but are preferred Mixtures of e.g. Binder materials, aggregates, Aggregates or crumbs, reinforcing fibers and viscosity increasing substances.

Bindemittelmaterialien werden für die Bindung anderer Materialien und deren Haftung an den Wänden von Aufbau­ ten oder Gehäusen verwendet, und vorgezogen werden Bin­ demittel auf Silicatbasis wie z.B. Silicagel, Äthyl­ silicat und Alkalisilicat und Aluminasol, Aluminium­ phosphat und ähnliche Materialien.Binder materials are used for binding others Materials and their adhesion to the walls of construction ten or housings are used, and are preferred silicate-based agents such as Silica gel, ethyl silicate and alkali silicate and aluminasol, aluminum phosphate and similar materials.

Aggregate, Zuschlagstoffe oder Krümel, die für die Fe­ stigkeit gegen Rußblasen, zum Dichten und für andere Eigenschaften zugegeben werden, können herkömmlicher­ weise verwendete nicht-organische Pulver wie z.B. Cal­ ciumcarbonat und Ton oder Clay sein, aber vorzugsweise werden siliziumdioxidhaltige Pulver wie Siliziumdioxid- Stein oder amorphes Siliziumdioxid, C-Glasflocken, Glimmer, Titanoxid, Zirkoniumdioxid-Pulver oder derglei­ chen verwendet, insbesondere wenn Säurebeständigkeit erforderlich ist.Aggregates, aggregates or crumbs that are used for the Fe resistance to soot bubbles, for sealing and for others Properties added can be more conventional wise used non-organic powders such as Cal cium carbonate and clay or clay, but preferably powders containing silicon dioxide, such as silicon dioxide Stone or amorphous silicon dioxide, C glass flakes,  Mica, titanium oxide, zirconium dioxide powder or the like Chen used, especially when acid resistance is required.

Verstärkende Fasern, die zur Verbesserung der thermi­ schen Schrumpffestigkeit und der thermischen Stoßbestän­ digkeit verwendet werden sollen, können E-Glasfasern, Kaliumtitanatfasern und Walastonit sein, aber vorzugs­ weise werden C-Glasfasern, Siliziumdioxid-Glasfasern, anti-alkalische glasartige Fasern verwendet, insbeson­ dere wenn Säurebeständigkeit erforderlich ist.Reinforcing fibers that improve the thermi shrink resistance and thermal shock resistance e-glass fibers, Potassium titanate fibers and walastonite, but preferred C-glass fibers, silicon dioxide glass fibers, anti-alkaline glass-like fibers used, in particular especially when acid resistance is required.

Viskositätserhöhende Substanzen, die zum Verhindern der Trennung zwischen Bindematerial und Aggregat und zum Verhindern des Fließens derselben nach dem Einfüllen hinzugegeben werden sollen, sind vorzugsweise Methyl­ zellulose, Carboxymethylzellulose, Polyäthylenoxid, Natriumalginat und andere organische Materialien oder Bentonit, Ton oder Clay und andere anorganische Mate­ rialien.Viscosity-increasing substances used to prevent the Separation between binding material and aggregate and Prevent the same from flowing after filling To be added are preferably methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyethylene oxide, Sodium alginate and other organic materials or Bentonite, clay or clay and other inorganic mate rialien.

Im folgenden wird die Erfindung durch Ausführungsbei­ spiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.In the following the invention is carried out by means of embodiment play with reference to the accompanying drawings described.

In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungs­ form der Erfindung, Fig. 1 is a perspective view of an execution form of the invention,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 is a perspective view of another embodiment of the invention,

Fig. 3 eine teilweise abgeschnittene perspektivische Ansicht der in Fig. 2 dargestellten Ausfüh­ rungsform, Fig. 3 approximately form a partially cutaway perspective view of the Implementing shown in Fig. 2,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines gewellten keramischen Wärmeübertragungselementes, Fig. 4 is a perspective view of a corrugated ceramic heat transfer element,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Wärmeüber­ tragungsblockes gemäß dem Stand der Technik, Fig. 5 is a perspective view of a heat tragungsblockes according to the prior art,

Fig. 6 eine vordere Aufrißansicht eines Kreuzstrom- Wärmeaustauschers und Fig. 6 is a front elevational view of a cross-flow heat exchanger and

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht, die den Betrieb des Rußblasens an einem Wärmeübertragungsblock gemäß dem Stand der Technik erläutert. Fig. 7 is a perspective view explaining the operation of the sootblowing in a heat transfer block according to the prior art.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausfüh­ rungsform der Erfindung. Da eine keramische gewellte Platte 11 und eine ebene Platte 12 eines Wärmeübertra­ gungselementes 10 ähnlich denjenigen sind, die im Zu­ sammenhang mit dem Stand der Technik unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben worden sind, und da die Anord­ nung der Wärmeübertragungselemente in einem Wärmeüber­ tragungsblock ähnlich derjenigen ist, die im Zusammen­ hang mit dem Stand der Technik unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben worden ist, sind hier nochmalige Beschreibungen weggelassen. In der Ausführungsform der Erfindung, die in Fig. 1 dargestellt ist, ist der Hohlraum zwischen der gewellten Platte 11 und der ebe­ nen Platte 12 an dem oberen Teil des Wärmeübertragungs­ elementes 10 mit keramischen Feststoffen 13 ausgefüllt. Die keramischen Feststoffe 13 werden während der Her­ stellung der gewellten keramischen Wärmeübertragungs­ elemente 10 in diesem Gehäuse eingefüllt und eingebrannt. Der Aufbau schützt die gewellte Platte 11 gegen Stoß von Ruß, der vom Rußblasen herrührt. Wegen dieser An­ ordnung zeigten gewellte Platten 11, die dem Stoß unter­ lagen, keinerlei Beschädigung, selbst nach Anwendung einer Stoßkraft von 0,5 bis 0,7 g/cm2 sogar über zwei­ tausend (2000) Malen. Demzufolge war ein stärkeres Ruß­ blasen bei einem höheren Fluidzuführungsdruck ermöglicht worden. Es ist besser, wenn die Abschnitte, die mit keramischen Feststoffen gefüllt werden sollen, mit etwas konvexer Form wie ein Tonnendach oder mit gleichseitig dreieckiger Form mit geringer Höhe ausgebildet sind und wenn die Feststoffe das Ende des Elementes überragen. Fig. 1 is a perspective view of an embodiment of the invention. Since a ceramic corrugated plate 11 and a flat plate 12 of a heat transfer element 10 are similar to those described in connection with the prior art with reference to Fig. 4, and since the arrangement of the heat transfer elements in a heat transfer block similar that which has been described in connection with the prior art with reference to FIG. 5, repeated descriptions are omitted here. In the embodiment of the invention, which is shown in Fig. 1, the cavity between the corrugated plate 11 and the flat plate 12 at the upper part of the heat transfer element 10 is filled with ceramic solids 13 . The ceramic solids 13 are filled and baked during the manufacture of the corrugated ceramic heat transfer elements 10 in this housing. The structure protects the corrugated plate 11 against shock from soot resulting from soot blowing. Because of this arrangement, corrugated plates 11 , which were subject to impact, showed no damage, even after application of an impact force of 0.5 to 0.7 g / cm 2, even over two thousand (2000) times. As a result, stronger soot blowing was enabled at a higher fluid supply pressure. It is better if the sections to be filled with ceramic solids are designed with a somewhat convex shape such as a barrel roof or with an equilateral triangular shape with a low height and if the solids protrude beyond the end of the element.

Die Fig. 2 und 3 sind perspektivische Ansichten von einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Da der Auf­ bau des Wärmeübertragungsblockes 20, der Wärmeübertra­ gungselemente 10, der gewellten Platten 11 und der ebe­ nen Platten 12 in dieser Ausführungsform praktisch gleich denjenigen sind, die unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 5 beschrieben worden sind, werden hier weitere Einzelheiten weggelassen. Ein Wärmeübertragungs­ blockhalter 23, wie er unter Bezugnahme auf Fig. 6 be­ schrieben worden war, ist an jeder Ecke eines Wärmeüber­ tragungsblockes 20 mit einer dazwischen eingeschobenem Dichtung 23 a angebracht, und eine Vielzahl von Wärme­ übertragungsblöcken 20 ist in einem Gehäuse auf die in Fig. 6 beschriebene Weise eingebaut. In der Ausführungs­ form der Erfindung füllen keramische Feststoffe 14 den Raum zwischen der gewellten Platte 11 und der ebenen Platte 12 in jedem einzelnen Wärmeübertragungselement 10 aus, d.h. in dem Bereich, in dem der Wärmeübertra­ gungsblock 20 die Dichtung 23 a berührt. Hierbei sind keramische Feststoffe 14 während der Herstellung des Wärmeübertragungselementes 10 eingefüllt und aufgeheizt worden. Aufgrund dieses Aufbaues wird die Konzentration von Anzugskräften auf die Endabschnitte der keramischen Papierblätter eliminiert, wodurch Bruch des Endes des keramischen Papierblattes unter dieser Anzugskraft ver­ hindert wird. Figs. 2 and 3 are perspective views of another embodiment of the invention. Since the construction of the heat transfer block 20 , the heat transfer elements 10 , the corrugated plates 11 and the flat plates 12 in this embodiment are practically the same as those described with reference to FIGS. 1 and 5, further details are omitted here . A heat transfer block holder 23 , as described with reference to FIG. 6 be, is attached to each corner of a heat transfer block 20 with an interposed seal 23 a , and a plurality of heat transfer blocks 20 is in a housing on the in Fig manner described. 6 installed. In the embodiment of the invention, ceramic solids 14 fill the space between the corrugated plate 11 and the flat plate 12 in each individual heat transfer element 10 , ie in the area in which the heat transfer block 20 contacts the seal 23 a . Ceramic solids 14 have been filled and heated during the production of the heat transfer element 10 . Because of this structure, the concentration of pulling forces on the end portions of the ceramic paper sheets is eliminated, thereby preventing the end of the ceramic paper sheet from breaking under this pulling force.

Um die rauhe Oberfläche von eingefüllten keramischen Feststoffen 14 abzudecken, ist die Dichtung 23 a, die hier verwendet wird, vorzugsweise aufgeschäumtes Fluor­ gummi-Blattmaterial oder dergleichen mit einzelnen se­ paraten Poren mit einer Porosität von 60 bis 70% und wird bis zu 1,5 kp/cm2 (etwa 0,15 N/mm2) festgezogen.In order to cover the rough surface of filled ceramic solids 14 , the seal 23 a , which is used here, is preferably foamed fluorine rubber sheet material or the like with individual separate pores with a porosity of 60 to 70% and becomes up to 1.5 kp / cm 2 (about 0.15 N / mm 2 ).

Als nächstes werden weitere spezifische Ausführungsfor­ men von Wärmeübertragungsblöcken gemäß der Erfindung beschrieben. Ein Papierblatt (Blattmaterial) für Be­ handlung mit 120 g/m2 Gewicht und 1 mm Dicke wurde durch ein allgemeines Verfahren aus zirkoniumhaltigen Glas­ fasern (allgemein bekannt als alkalibeständige Glas­ oder ARG-Faser) und einem Bindemittel auf Polyvinyl- Alkohol-Harzbasis hergestellt und mit Siliziumdioxid- Pulver mit der Rate von 300 g/m2 beschichtet. Dieses Papierblatt oder Blattmaterial wurde einem üblichen Wellungsverfahren unterworfen, laminiert und miteinan­ der verbunden, wobei die Richtung der Wellung (die Rich­ tung des Fluiddurchgangs) um 90° abwechselte, danach mit Härter-Lösung, die aus Bindematerial (colloidalem Siliziumdioxid) und Aggregat (Siliziumdioxid-Pulver, C-Glasflocken) bestand, imprägniert, getrocknet zum Härten und gebrannt, wobei dieses Verfahren dreimal wiederholt wurde, um einen keramischen Kreuzstrom- Wärmeübertragungsblock von 300 mm Würfelkantenlänge (300×300×300 mm) zu bilden.Next, further specific embodiments of heat transfer blocks according to the invention will be described. A sheet of paper (sheet material) for treatment with a weight of 120 g / m 2 and a thickness of 1 mm was produced by a general process from zirconium-containing glass fibers (commonly known as alkali-resistant glass or ARG fiber) and a binder based on polyvinyl alcohol resin and coated with silicon dioxide powder at the rate of 300 g / m 2 . This paper sheet or sheet material was subjected to a conventional corrugation process, laminated and connected to one another, the direction of the corrugation (the direction of the fluid passage) alternating by 90 °, then with hardener solution consisting of binding material (colloidal silica) and aggregate (silica Powder, C glass flake), impregnated, dried for hardening and fired, this procedure being repeated three times to form a ceramic cross-flow heat transfer block of 300 mm cube edge length (300 × 300 × 300 mm).

Dieser Block besaß eine Wanddicke von 1,1 mm, eine Ril­ lenhöhe von 9 mm, eine Ganghöhe von 15 mm und eine Dich­ te von 400 kg/m2.This block had a wall thickness of 1.1 mm, a groove height of 9 mm, a pitch of 15 mm and a density of 400 kg / m 2 .

Als nächstes wurden die konkaven Abschnitte (die keine Durchflußwege bilden sollten) von entsprechenden Wellun­ gen an vier Seiten des Wärmeübertragungsblockes mit ke­ ramischen Feststoffen gefüllt, die aus einem Bindemit­ tel (colloidalem Siliziumdioxid), Aggregat (Silizium­ dioxid-Pulver, Weißruß) und viskositätserhöhendem Mate­ rial (Methylzellulose) bestanden, um weiche konvexe Flächen gleich einem Tonnendach zu bilden, und dann wurden sie getrocknet zum Zwecke der Härtung und ge­ brannt.Next, the concave sections (the none Flow paths should form) from corresponding Wellun  on four sides of the heat transfer block with ke Rami solids filled from a bindemite tel (colloidal silicon dioxide), aggregate (silicon dioxide powder, white carbon black) and viscosity-increasing mate rial (methyl cellulose) passed to soft convex To form areas equal to a barrel roof, and then they were dried for the purpose of hardening and ge burns.

Eine Anzahl (N) der so hergestellten Blöcke wurde auf einem Gehäuse installiert, wobei an jeder Ecke von je­ dem Block Dichtung angebracht wurde, und diese Dichtung war aufgeschäumtes Fluorgummi-Blattmaterial mit einer Dichte von 0,4 kg/cm3 mit einer Breite von 20 mm und einer Dicke von 5 mm. Die Blöcke wurden von dem Äußeren des Gehäuses befestigt, um Flächendrücke von 1 kp/cm2 (etwa 0,1 N/mm2) auf die Dichtungen auszuüben.A number ( N ) of the blocks thus produced were installed on a case with a seal attached to each corner of each block, and this seal was foamed fluorine rubber sheet material having a density of 0.4 kg / cm 3 and a width of 20 mm and a thickness of 5 mm. The blocks were attached from the outside of the housing to exert 1 kp / cm 2 (about 0.1 N / mm 2 ) area pressures on the seals.

Die Ergebnisse von Rußblas-Tests und Leck-Tests mit diesem Wärmeübertragungsblock waren merklich besser als die bei Blöcken bekannter Art. Der Wärmeübertragungs­ block kann auch folgendermaßen hergestellt werden:The results of soot blowing tests and leak tests with this heat transfer block were noticeably better than that of blocks of known type. The heat transfer block can also be made as follows:

  • a) Zirkoniumdioxidhaltige Glasfaser kann durch C-Glas­ faser ersetzt werden.a) Zirconia-containing glass fiber can be replaced by C-glass fiber to be replaced.
  • b) Der Block der Ausführungsform kann weiterhin mit Harz aus Copolymer von Tetrafluoräthylen-hexafluor­ propylen (FEP) behandelt werden.b) The block of the embodiment can continue with Resin made from copolymer of tetrafluoroethylene-hexafluor propylene (FEP) are treated.

Gemäß der Erfindung werden keramische Feststoffe in die Abschnitte eingefüllt, in denen Stoß oder Befestigungs­ kräfte in einem gewellten keramischen Wärmeübertragungs­ block für Kreuzstrom-Wärmeaustauscher angewendet werden, um dadurch zu verhindern, daß der gewellte oder geriffel­ te Wärmeübertragungsblock beim Rußblasen durch dieses Rußblasen Beschädigung erfährt, und um Bruch der Enden des keramischen Blattmaterials (keramischen Papierblat­ tes) des Wärmeübertragungsblockes zu verhindern.According to the invention, ceramic solids are in the Sections filled in where bump or attachment forces in a corrugated ceramic heat transfer block for cross-flow heat exchangers can be used, to thereby prevent the corrugated or corrugated te heat transfer block when blowing soot through this  Soot blisters are damaged and break ends of the ceramic sheet material (ceramic paper sheet to prevent the heat transfer block.

Da eine Anzahl von verschiedenen Ausführungsformen dieser Erfindung innerhalb des Rahmens dieser Erfindung möglich ist, soll die Erfindung nicht auf die speziellen be­ schriebenen Ausführungsformen beschränkt sein.Because a number of different embodiments of this Invention possible within the scope of this invention is, the invention is not intended to be specific to the described embodiments may be limited.

Claims (2)

1. Gewellter keramischer Wärmeübertragungsblock für Kreuzstrom-Wärmeaustauscher, bei dem mehrere Wär­ meübertragungselemente, die jeweils aus einer ke­ ramischen gewellten Platte und einer keramischen ebenen Platte hergestellt sind, auf solch eine Weise zusammengestapelt sind, daß die Richtungen der Wellungen in benachbarten Elementen sich un­ ter rechten Winkeln schneiden, dadurch gekennzeichnet, daß die konkaven Abschnitte der Wellungen des Wärmeübertragungsblockes (20), auf die die Ruß­ blasströmung zum Entfernen von Ruß, der auf den Wärmeübertragungsflächen des Wärmeübertragungs­ blockes abgelagert ist, auftrifft, mit kerami­ schen Feststoffen (13) gefüllt sind.1. Corrugated ceramic heat transfer block for cross-flow heat exchanger, in which a plurality of heat transfer elements, each made of a ceramic plate and a ceramic flat plate, are stacked together in such a manner that the directions of the corrugations in adjacent elements are un ter Cut right angles, characterized in that the concave portions of the corrugations of the heat transfer block ( 20 ), on which the soot blowing flow to remove soot which is deposited on the heat transfer surfaces of the heat transfer block, are filled with ceramic solids ( 13 ) . 2. Gewellter keramischer Wärmeübertragungsblock für Kreuzstrom-Wärmeaustauscher, bei dem mehrere Wär­ meübertragungselemente, die jeweils aus einer ke­ ramischen gewellten Platte und einer keramischen ebenen Platte hergestellt sind, auf solch eine Weise zusammengestapelt sind, daß die Richtungen der Wellungen in benachbarten Elementen sich un­ ter rechten Winkeln schneiden, dadurch gekennzeichnet, daß konkave Abschnitte der Wellungen an den Ecken des Blockes (20), die an beim Einbau des Blockes in ein Gehäuse (22) eingeschobene Dichtungen (23 a) anstoßen, mit keramischen Feststoffen (14) gefüllt sind.2. Corrugated ceramic heat transfer block for cross-flow heat exchanger, in which a plurality of heat transfer elements, each made of a ceramic plate and a ceramic flat plate, are stacked together in such a manner that the directions of the corrugations in adjacent elements are un ter Cut right angles, characterized in that concave portions of the corrugations at the corners of the block ( 20 ), which abut on seals ( 23 a ) pushed into a housing ( 22 ) when the block is installed, are filled with ceramic solids ( 14 ).
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