DE4430648A1 - Verfahren zum Regeln der Austrittstemperatur eines zu erwärmenden Mediums auf einen vorbestimmten Temperaturwert in einem Rekuperator, Rekuperator und Verwendung eines derartigen Rekuperators - Google Patents
Verfahren zum Regeln der Austrittstemperatur eines zu erwärmenden Mediums auf einen vorbestimmten Temperaturwert in einem Rekuperator, Rekuperator und Verwendung eines derartigen RekuperatorsInfo
- Publication number
- DE4430648A1 DE4430648A1 DE19944430648 DE4430648A DE4430648A1 DE 4430648 A1 DE4430648 A1 DE 4430648A1 DE 19944430648 DE19944430648 DE 19944430648 DE 4430648 A DE4430648 A DE 4430648A DE 4430648 A1 DE4430648 A1 DE 4430648A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- heat
- recuperator
- medium
- sector
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
- F28F27/02—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus for controlling the distribution of heat-exchange media between different channels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
- F28D21/0003—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2250/00—Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
- F28F2250/06—Derivation channels, e.g. bypass
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln der
Austrittstemperatur eines zu erwärmenden Mediums auf einen
vorbestimmten Temperaturwert in einem Rekuperator mittels eines
wärmeabgebenden Mediums, das gegebenenfalls variierende
Betriebszustände aufweist, einen Rekuperator sowie die
Verwendung eines derartigen Rekuperators.
Rekuperatoren sind Geräte, die von zwei oder mehreren Medien
durchströmt werden, von denen eines Wärme oder Kälte an die
übrigen abgibt. Dabei sind die Medien durch eine feste Wand
bzw. durch Wärmeaustauschflächen voneinander getrennt, durch
die die Wärme übertragen wird. Die Form und Bauart der Wände,
die die Wärmeübertragungsflächen bilden, können dabei jegliche
Form aufweisen. Zudem ist für Rekuperatoren charakteristisch,
daß die Wärmeaustauschflächen eine stoffliche Trennung der
beiden Medien gewährleisten. Üblicherweise werden die
Wärmeaustauschflächen aus Platten oder Rohren gebildet, und die
Wärmeübertragung vom warmen zum kalten Medium wird durch die
Temperaturdifferenz zwischen den beiden Medien und durch die
Wärmeleitfähigkeit der Wärmeaustauschflächen bewirkt. Dabei
können die Medien im Rekuperator im Gleichstrom, Gegenstrom
oder auch Kreuzstrom zueinander geführt werden.
Rekuperatoren werden dort eingesetzt, wo eine stoffliche
Trennung der beiden am Wärmeaustausch beteiligten Medien
technologisch notwendig ist. Typische Anwendungsbeispiele sind
Trocknungsanlagen, bei denen die Wärmeenergie, nicht aber die
Feuchtigkeit von einem warmen auf einen kalten Luftstrom
übertragen werden soll oder Rauchgasreinigungsanlagen, bei
denen keine Schadstoffe vom warmen in den kalten Gasstrom
gelangen dürfen.
Des weiteren weisen Rekuperatoren die Eigenschaft auf, daß bei
vorgegebenen Massenströmen der beiden Medien und bei
vorgegebener Wärmetauschergeometrie der Temperaturerhöhungsgrad
ebenfalls vorgegeben ist.
Es ist beispielsweise ein derartiger Rekuperator bekannt, bei
dem die Wärmeaustauschfläche derart bemessen ist, daß ein
bestimmter Rauchgasmassenstrom von einer Eintrittstemperatur von
60°C auf eine Austrittstemperatur von 110°C erwärmt wird, wenn
die andere Seite der Wärmeaustauschfläche mit einem bestimmten
Rauchgasmassenstrom von beispielsweise 160°C durchströmt wird.
Steigt nun bei diesem heißen Rauchgasmassenstrom die Temperatur
von 160°C auf 210°C an, ohne daß die anderen Parameter geändert
werden, so wird der kalte Rauchgasmassenstrom von 60°C nicht
mehr auf die gewünschten 110°c, sondern auf 135°C aufgewärmt.
Es gibt jedoch Anwendungsfälle, bei denen die
Austrittstemperatur des erwärmten Mediums möglichst konstant
gehalten werden soll, die z. B. auf die erwähnte
Austrittstemperatur von 160°C, auch wenn der Massenstrom
und/oder die Eintrittstemperatur des warmen Mediums erheblich
schwankt. Bei dem erwähnten bekannten Rekuperator variiert die
Eintrittstemperatur des heißen Rauchgasmassenstroms zwischen
160°C und 210°C.
Der bekannte Rekuperator, wie auch in der Fig. 2 gezeigt, wird
hinsichtlich der Wärmeaustauschfläche derart bemessen, daß das
Gerät im ungünstigsten Fall, d. h. im obigen Beispiel bei einer
Rauchgaseintrittstemperatur von 160°C, das Kaltgas von 60°C auf
110°C erwärmt. Steigt die Warmgaseintrittstemperatur über 160°
an, so wird ein Teil des Warmgasmassenstroms über einen
Bypasskanal um den Wärmetauscher herumgeleitet und dadurch der
Temperaturerhöhungsgrad des Gerätes reduziert. Eine Steuerung,
bestehend aus einer im Bypasskanal angeordneten Bypassklappe mit
Antrieb und Thermostat bzw. einem Temperatursensor, sorgt für
eine konstante Kaltgasaustrittstemperatur, auch wenn die
Warmgastemperatur im Bereich von 160°C bis 210°C schwankt.
Ein derartig aufgebauter Rekuperator ist aufgrund des separaten
Bypasskanals aufwendig hinsichtlich der Konstruktion und der
Montage. Des weiteren benötigt der Bypasskanal zusätzlichen
Raum, der oftmals bei den vorgenannten Anwendungsbeispielen
nicht vorhanden ist. Dabei muß die Innenseite des Bypasskanals
korrosionsfest ausgeführt werden und die Außenseite ist zwecks
Berührungsschutz thermisch zu isolieren. Außerdem muß die
Bypassregelklappe auch unter schwierigen Betriebsverhältnissen
dicht schließen. Ferner sind infolge unterschiedlich
auftretender Dehnungen am Bypasskanal Kompensatoren vorzusehen.
Diese sind wiederum teuer und erfordern zusätzlichen Aufwand.
Schließlich muß der Bypasskanal vor Ort installiert werden und
verursacht damit weitere Kosten, welche die Gesamtinvestition
zusätzlich verteuern.
Das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem besteht
darin, ein Verfahren zum Regeln der Austrittstemperatur eines
zu erwärmenden Mediums auf einen vorbestimmten Temperaturwert
in einem Rekuperator anzugeben, bei dem auch bei variierenden
Betriebszuständen des wärmeabgebenden Mediums die
Austrittstemperatur des wärmeaufnehmenden Mediums im
wesentlichen konstant gehalten werden kann, wobei dieses
technisch relativ einfach ausführbar sein soll und das keine
zusätzlichen Montagearbeiten wie beim Stand der Technik
erfordert. Des weiteren soll ein Rekuperator geschaffen werden,
der eine Erwärmung eines wärmeaufnehmenden Mediums auf eine im
wesentlichen konstante Austrittstemperatur trotz variierender
Betriebszustände des wärmeabgebenden Mediums bei kompakter
Bauweise ermöglicht.
Das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem wird
durch ein Verfahren zum Regeln der Austrittstemperatur eines zu
erwärmenden Mediums auf einen vorbestimmten Temperaturwert in
einem Rekuperator erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der
vorgegebene Massenstrom des wärmeabgebenden Mediums zumindest
in Abhängigkeit von der gemessenen Austrittstemperatur des
erwärmten Mediums aus dem Rekuperator auf bezüglich der
Wärmeübertragungseffektivität unterschiedlich ausgebildete
Wärmeübertragungssektoren im Rekuperator aufgeteilt wird.
Unter unterschiedlicher Wärmeübertragungseffektivität wird hier
verstanden, daß bezüglich eines vorbestimmten Volumens im
Rekuperator die Wärmeübertragung vom wärmeabgebenden Medium auf
das wärmeaufnehmende Medium aufgrund z. B. der baulichen
Anordnung der Wärmeübertragungsflächen, der Wärmeleitfähigkeit
der Wärmeübertragungsflächen oder durch Kombination dieser
beiden Merkmale eine unterschiedliche Wärmeübertragung mit
unterschiedlichem Temperaturerhöhungsgrad des wärmeaufnehmenden
Medium erfolgt. Mit anderen Worten, bedeutet dies, daß das
wärmeaufnehmende Medium in einem Sektor mit einem bestimmten
Volumen um einen höheren Betrag erwärmt wird als in einem
anderen Sektor mit dem gleichen Volumen.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß die
Wärmeübertragungsflächen im Rekuperator in verschiedene
Sektoren aufgeteilt werden, die eine unterschiedliche
Wärmeübertragungseffektivität vom wärmeabgebenden Medium auf
das wärmeaufnehmende Medium bewirken und ein Teil des
konstanten Massenstroms des wärmeabgebenden Mediums je nach
gemessener Austrittstemperatur des erwärmten Mediums oder
weiterer Parameter, wie z. B. der Eintrittstemperatur des
wärmeaufnehmenden Mediums in einen oder mehrere dieser
unterschiedlichen Sektoren, eingeleitet wird, wodurch der
Massenstrom des wärmeaufnehmenden Mediums stufenweise
unterschiedlich erwärmt wird. So kann der vorgegebene
Massenstrom des wärmeabgebenden Mediums beispielsweise auf
einen sehr effektiven Wärmeübertragungssektor und einen eine
sehr geringe Effektivität der Wärmeübertragung aufweisenden
zweiten Sektor im Gerät selbst aufgeteilt werden, wodurch eine
Gesamtwärmeübertragung vom wärmeabgebenden auf das
wärmeaufnehmende Medium trotz der variierenden Betriebszustände
des wärmeabgebenden Mediums derart bewirkt wird, daß die
Austrittstemperatur des wärmeaufnehmenden Mediums im
wesentlichen konstant gehalten wird. Das heißt, daß mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren sich somit auch bei schwankenden
Warmgasbetriebszuständen die Kaltgasaustrittstemperatur in
engen Grenzen konstant halten läßt.
Variiert auch der Betriebszustand des wärmeaufnehmenden
Mediums, so kann dies auch bei der Aufteilung des Massenstroms
des wärmeabgebenden Mediums auf die unterschiedlichen Sektoren
im Rekuperator mit berücksichtigt werden.
Das Verfahren ist jedoch besonders einfach zu regeln, wenn der
in den Rekuperator einströmende Massenstrom des
wärmeaufnehmenden Mediums und dessen Eintrittstemperatur
konstant ist. Denn dann muß nur noch die Austrittstemperatur
des erwärmten Mediums für die Aufteilung des Massenstroms des
wärmeabgebenden Mediums berücksichtigt werden, da die weiteren
Parameter konstant sind.
Aufgrund der einfachen Durchführbarkeit ist es besonders
vorteilhaft, daß bei steigender Austrittstemperatur des
erwärmten Mediums über den vorbestimmten Temperaturwert der
Massenstrom des wärmeabgebenden Mediums zunimmt und nun
teilweise anstatt in einem ersten Sektor in einen zweiten
Sektor geleitet wird, der gegenüber dem ersten Sektor eine
schlechtere Wärmeübertragungseffektivität aufweist. Denn dann
kann der Rekuperator so ausgelegt werden, daß beim
ungünstigsten Fall, d. h. die Eintrittstemperatur des
wärmeabgebenden Mediums ist minimal, der Massenstrom des
wärmeabgebenden Mediums im wesentlichen nur durch den ersten
Sektor geleitet wird und bei steigender Eintrittstemperatur des
wärmeabgebenden Mediums ein Teil des Massenstroms auf einen
zweiten Sektor geleitet wird, wodurch der Gesamtwärmeübergang
im Rekuperator vom wärmeabgebenden Medium auf das
wärmeaufnehmende Medium die gewünschte Austrittstemperatur
bewirkt.
Dabei ist bei abnehmender Übersteigung des vorgegebenen Werts
für die Austrittstemperatur des zu erwärmenden Mediums der
Massenstrom des wärmeabgebenden Mediums zunehmend wieder durch
den ersten Sektor zu leiten.
Ein erfindungsgemäßer Rekuperator weist einen Ein- und
Ausgangskanal für das wärmeabgebende Medium und einen Ein- und
Austrittskanal für ein wärmeaufnehmendes Medium in einem
Gehäuse auf. Dabei ist im Austrittskanal ein Temperatursensor
zum Messen der Austrittstemperatur des erwärmten Mediums
angeordnet. Des weiteren ist die vom Gehäuse eingeschlossene
Gesamtwärmeaustauschfläche, die das wärmeabgebende und
wärmeaufnehmende Medium stofflich voneinander trennt, in
zumindest zwei Sektoren aufgeteilt, die voneinander
unterschiedliche Wärmeübertragungseffektivitäten aufweisen.
Zudem ist eine Regeleinrichtung vorgesehen, die zumindest in
Abhängigkeit von der vom Temperatursensor gemessenen
Austrittstemperatur des erwärmten Mediums eine Aufteilung des
im Eingangskanal einströmenden Massenstroms des wärmeabgebenden
Mediums auf die unterschiedlichen Sektoren derart vornimmt, daß
die Austrittstemperatur des erwärmten Mediums im wesentlichen
konstant auf einen vorbestimmten Wert regelbar ist.
Damit wird eine kompakte Bauweise eines Rekuperators erreicht,
bei dem die Austrittstemperatur des wärmeaufnehmenden Mediums
im wesentlichen auf einen konstanten Wert eingeregelt werden
kann, auch wenn die Betriebszustände des in den Rekuperator
einströmenden wärmeabgebenden Mediums variieren.
Ein erfindungsgemäßer Rekuperator kann bereits im
Herstellungswerk fertig montiert und als kompaktes Gerät auf
die Baustelle geliefert werden. Aufwendige Isolationen,
Kompensationselemente und zusätzliche Baustelleninstallationen
entfallen. Des weiteren fällt der Raumbedarf für den
vorbekannten Bypasskanal weg. Der zusätzlich benötigte Raum für
weitere unterschiedliche Sektoren im Rekuperator, die
schlechtere Wärmeübertragungseigenschaften aufweisen, ist dabei
gegenüber dem Raumbedarf für den Bypasskanal unbedeutend.
Vorteilhafterweise liegt bei einem erfindungsgemäßen
Rekuperator die Bemessung des Wärmetauschers und die der
Auslegung der Kaltgastemperaturregelung in einer Hand, was die
zugesicherten Eigenschaften bezüglich der Temperaturregelung
gewährleistet. Außerdem sind die Mehrkosten für die weiteren
Sektoren von Wärmeübertragungsflächen im Rekuperator geringer
als die für einen Bypasskanal.
Vorteilhafterweise können auch in einem erfindungsgemäßen
Rekuperator die Medien im Gleich-, Gegen- oder im Kreuzstrom
zueinander geführt werden.
Eine sehr einfache Bauweise ergibt sich bei der Führung der
Medien im Kreuzstrom, da durch diese Anordnung auf einfache Art
und Weise im Rekuperator zwei Sektoren geschaffen werden
können, die hintereinander bezüglich der Strömungsrichtung des
wärmeaufnehmenden Mediums angeordnet sind, wobei der erste
Sektor derart ausgelegt ist, daß bei der niedrigst vorkommenden
Eintrittstemperatur des wärmeabgebenden Mediums dieser
Massenstrom im wesentlichen durch den ersten Sektor geleitet
wird, und dabei die gewünschte Austrittstemperatur des
erwärmten Mediums erreicht wird. Sollte sich zum Beispiel die
Eintrittstemperatur des wärmeabgebenden Mediums erhöhen, so
kann auf einfache Art und Weise ein Teil des Massenstroms des
wärmeabgebenden Mediums auf einen gegenüber dem ersten Sektor
eine schlechtere Wärmeeffektivität aufweisenden zweiten Sektor
aufgeteilt werden, wodurch das wärmeaufnehmende Medium
stufenweise erwärmt wird, jedoch insgesamt wiederum die
gewünschte Austrittstemperatur erreicht.
Die unterschiedliche Wärmeübertragungseffektivität kann
konstruktionsbedingt auf einfache Art und Weise dadurch
erreicht werden, daß die der Wärmeübertragungsfläche im ersten
Sektor bedeutend größer ist als im zweiten Sektor und/oder die
Wärmeleitfähigkeit der Wärmeübertragungsflächen im zweiten
Sektor gegenüber dem ersten Sektor bedeutend geringer gewählt
wird.
Vorteilhafterweise sind die Sektoren im Rekuperator durch Rohre
gebildet. Im ersten Sektor werden viele Rohre mit kleinerem
Durchmesser vorgesehen, im zweiten Sektor nur wenige Rohre mit
großem Durchmesser.
Es ist jedoch genauso möglich, daß der erste Sektor eine große
Anzahl von Platten und der zweite Sektor eine geringe Anzahl
von Platten umfaßt, wobei die erste Anzahl von Platten in engen
Abständen zueinander angeordnet ist und die zweite Anzahl von
Platten mit größeren Abständen angeordnet sind, wodurch die
unterschiedliche Wärmeübertragungseffektivitäten in den
Sektoren geschaffen werden.
In dem die Regeleinrichtung einen Stellmotor und eine
Regelklappe umfaßt, die vom Stellmotor zumindest in
Abhängigkeit von der vom Temperatursensor gemessenen Temperatur
den Massenstrom des wärmeabgebenden Mediums teilweise in einen
weiteren Sektor des Rekuperators einleitet, wird die
Gesamtwärmeübertragung vom Rekuperator auf einfache Art und
Weise derart geregelt, daß die gewünschte Austrittstemperatur
im wesentlichen konstant gehalten wird.
Je nach Gegebenheiten kann es auch vorteilhaft sein, daß die
ersten und zweiten Sektoren jeweils eine Kombination von
Platten und Rohren umfassen.
Ein erfindungsgemäßer Rekuperator kann vorteilhafterweise mit
Gas oder Luft beaufschlagt werden, wobei das wärmeabgebende und
das wärmeaufnehmende Medium jeweils ein Gas oder Luft ist oder
das wärmeabgebende Medium ein Gas und das wärmeaufnehmende
Medium Luft oder umgekehrt ist.
Problemlos läßt sich ein erfindungsgemäßer Rekuperator in einer
bekannten Trocknungs- oder Rauchgasreinigungsanlage einbauen.
Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben
und erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen
erfindungsgemäßen Rekuperator, der zwei bezüglich der
Wärmeübertragungseffektivität unterschiedliche
Sektoren aufweist, und
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Rekuperators
gemäß dem Stand der Technik.
Ein Rekuperator gemäß dem Stand der Technik, bei dem die Medien
im Kreuzstrom zueinander geführt sind, ist in der Fig. 2
dargestellt. Der bekannte Rekuperator besteht aus einer Anzahl
von gleichmäßig zueinander, parallel angeordneten Rohren 10,
die mit einem Ein- 1 und einem Ausgangskanal 2 in Verbindung
stehen. Senkrecht zu den Rohren 10 ist ein Eintritts- 3 und ein
Austrittskanal 4 für das wärmeaufnehmende Medium jeweils am
Rekuperatorgehäuse 12 angeordnet. Vor dem Eingangskanal 1
zweigt ein Bypasskanal 20 ab, der hinter dem Rekuperator in den
Ausgangskanal 2 geführt ist. In dem Bypasskanal 20 ist eine
Bypassklappe 8 angeordnet, die durch einen Stellmotor 7 den
Durchlaß im Bypasskanal 20 verändern kann. Im Austrittskanal 4
ist zudem ein Temperatursensor 9 angeordnet, der mit dem
Stellmotor 7 in Verbindung steht. Wird nun ein heißes Gas in
den Eingangskanal 1 eingeleitet, so wird im Rekuperator durch
die Wärmeübertragungsflächen der Rohre 10 das in den
Eintrittskanal 3 einströmende kalte Gas auf eine durch die
vorgegebene Geometrie des Rekuperators vorbestimmte
Austrittstemperatur im Austrittskanal 4 aufgewärmt. Diese
Temperatur wird durch den Temperatursensor 9 gemessen. Das
heißt, der Rekuperator ist derart ausgelegt, daß bei
vorbestimmten Massenströmen des wärmeaufnehmenden wie auch des
wärmeabgebenden Mediums und einer vorbestimmten
Eintrittstemperatur desselben die Austrittstemperatur des
wärmeaufnehmenden Mediums vorbestimmt ist. Erhöht sich nun die
Eintrittstemperatur des wärmeabgebenden Mediums, so wird das
wärmeaufnehmende Medium über die gewünschte Temperatur erwärmt.
Diese erhöhte Temperatur wird durch den Temperatursensor 9
gemessen und über den Stellmotor 7 wird die Klappe 8 geöffnet,
wodurch ein Teil des Massenstroms des wärmeabgebenden Mediums
um den Rekuperator herumgeleitet wird, wodurch das
wärmeaufnehmende Medium im Rekuperator sich nur noch auf die
gewünschte Temperatur erwärmt.
Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß ein extra
Bypasskanal mit erhöhtem Raumbedarf anzuordnen ist.
Ein erfindungsgemäßer Rekuperator ist in der Fig. 1
dargestellt. Dabei bezeichnen die gleichen Bezugszeichen wie in
der Fig. 2 die gleichen Elemente. Der erfindungsgemäße
Rekuperator ist in zwei unterschiedliche Sektoren aufgeteilt,
die eine unterschiedliche Anzahl und Anordnung von Rohren 10,
11 umfassen. Im ersten Sektor weisen die Rohre 10 einen kleinen
Querschnitt und einen engeren Abstand zueinander auf und
ergeben damit eine große Wärmeübertragungsfläche mit
entsprechend hoher Wärmeübertragungseffektivität. Im zweiten
Sektor sind wenig Rohre 11 mit großem Querschnitt vorgesehen,
die eine kleine Wärmeübertragungsfläche und damit eine geringe
Wärmeübertragungseffektivität aufweisen. Am Eingangskanal des
wärmeabgebenden Mediums ist eine Trennwand vorgesehen, die
entsprechend den Sektoren im Rekuperator angeordnet ist.
Dadurch wird ein erster Teilkanal 5 und ein zweiter Teilkanal 6
gebildet. Im zweiten Teilkanal 6 ist eine Regelklappe 8
vorgesehen, die bei geschlossener Stellung das Einströmen des
wärmeabgebenden Mediums in den zweiten Sektor im wesentlichen
verhindert. Die Regelklappe 8 wird wiederum durch einen
Stellmotor 7 angetrieben, so daß die Regelklappe 8 den
Querschnitt im Teilkanal 6 verändern kann.
Wird nun eine erhöhte Austrittstemperatur des wärmeaufnehmenden
Mediums durch den Temperatursensor 9 gemessen, so wird die
Regelklappe 8 durch den Stellmotor 7 derart geöffnet, daß ein
Teil des einströmenden Massenstroms des wärmeabgebenden Mediums
in den zweiten Sektor gelangt und lediglich ein geringerer
Anteil als zuvor durch den Teilkanal 5 in den ersten Sektor
strömt. Dadurch kann auf einfache Art und Weise die gewünschte
Wärmeübertragung auf das wärmeaufnehmende Medium derart
geregelt werden, daß die Austrittstemperatur des
wärmeaufnehmenden Mediums im Austrittskanal 4 wieder den
gewünschten Wert erreicht.
Claims (14)
1. Verfahren zum Regeln der Austrittstemperatur eines zu
erwärmenden Mediums auf einen vorbestimmten Temperaturwert
in einem Rekuperator mittels eines wärmeabgebenden
Mediums, das gegebenenfalls eine variierende
Eintrittstemperatur aufweist, in dem ein vorgegebener
Massenstrom des wärmeabgebenden Mediums zumindest in
Abhängigkeit von der kontinuierlich gemessenen
Austrittstemperatur des erwärmten Mediums aus dem
Rekuperator auf bezüglich der
Wärmeübertragungseffektivität unterschiedlich ausgebildete
Sektoren (10, 11) im Rekuperator aufgeteilt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
in den Rekuperator einströmende Massenstrom des
wärmeaufnehmenden Mediums und dessen Eintrittstemperatur
konstant gehalten werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß bei steigender Austrittstemperatur des erwärmten
Mediums über den vorbestimmten Temperaturwert ein Teil des
Massenstroms des wärmeabgebenden Mediums zunehmend anstatt
in einen ersten Sektor (10) in einen zweiten Sektor (11)
mit gegenüber dem ersten Sektor (10) schlechterer
Wärmeübertragungseffektivität geleitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei
abnehmender Übersteigung des vorgegebenen Werts für die
Austrittstemperatur des zu erwärmenden Mediums der
Massenstrom des wärmeabgebenden Mediums zunehmend durch
den ersten Sektor (10) geleitet wird.
5. Rekuperator mit
- - einem Gehäuse (12), das einen Ein- (1) und einen Ausgangskanal (2) für ein wärmeabgebendes Medium und einen Ein- (3) und einen Austrittskanal (4) für ein wärmeaufnehmendes Medium umfaßt,
- - einem im Austrittskanal (4) angeordneten Temperatursensor (9) zum Messen der Austrittstemperatur des erwärmten Mediums,
- - einer vom Gehäuse (12) umschlossenen Gesamt- Wärmeaustauschfläche (10, 11), die das wärmeabgebende und wärmeaufnehmende Medium stofflich voneinander trennt, wobei der Rekuperator in zumindest zwei Sektoren (10, 11) unterschiedliche Wärmeübertragungseffektivitäten aufweist, und
- - einer Regeleinrichtung (7, 8), die zumindest in Abhängigkeit von der vom Temperatursensor (9) gemessenen Austrittstemperatur des erwärmten Mediums eine Aufteilung des im Eingangskanal (1) einströmenden wärmeabgebenden Mediums auf die unterschiedlichen Sektoren (10, 11) derart ermöglicht, daß die Austrittstemperatur des erwärmten Mediums im wesentlichen konstant auf einen vorbestimmten Wert regelbar ist.
6. Rekuperator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Gesamt-Wärmeaustauschfläche durch einen ersten (10)
und einen zweiten Sektor (11) gebildet ist, wobei der
erste Sektor (10) eine gegenüber dem zweiten Sektor (11)
höhere Wärmeübertragungseffektivität aufweist.
7. Rekuperator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Sektor (10) auf Grund einer bedeutend größeren
Wärmeaustauschfläche und/oder einer besseren
Wärmeleitfähigkeit als im zweiten Sektor (11) eine höhere
Wärmeübertragungseffektivität aufweist.
8. Rekuperator nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Sektor eine große Anzahl von
ersten Rohren (10) und der zweite Sektor eine geringe
Anzahl von zweiten Rohren (11) umfaßt, wobei die ersten
Rohre (10) einen bedeutend kleineren Querschnitt aufweisen
als die zweiten Rohre (11).
9. Rekuperator nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Sektor eine große Anzahl von
Platten und der zweite Sektor eine kleine Anzahl von
Platten umfaßt, wobei die erste Anzahl von Platten in
gleichen Abständen zueinander angeordnet sind und die
zweite Anzahl von Platten in hierzu bedeutend größeren
Abständen angeordnet sind.
10. Rekuperator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Regeleinrichtung einen Stellmotor (7) und eine
Regelklappe (8) umfaßt, wobei die vom Stellmotor
angetriebene Regelklappe (8) in Abhängigkeit von der vom
Temperatursensor (9) gemessenen Temperatur derart
angeordnet ist, daß der Massenstrom des wärmeabgebenden
Mediums teilweise in einen zweiten Sektor (11) des
Rekuperators einleitbar ist.
11. Rekuperator nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die ersten (10) und zweiten Sektoren
(11) jeweils Platten und Rohre umfassen.
12. Rekuperator nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis
12, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeabgebende
und/oder das wärmeaufnehmende Medium ein Gas ist.
13. Rekuperator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeabgebende
und/oder das wärmeaufnehmende Medium Luft ist.
14. Verwendung eines Rekuperators nach einem oder mehreren der
Ansprüche 5 bis 13 in einer Trocknungs- oder
Rauchgasreinigungsanlage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944430648 DE4430648A1 (de) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | Verfahren zum Regeln der Austrittstemperatur eines zu erwärmenden Mediums auf einen vorbestimmten Temperaturwert in einem Rekuperator, Rekuperator und Verwendung eines derartigen Rekuperators |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944430648 DE4430648A1 (de) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | Verfahren zum Regeln der Austrittstemperatur eines zu erwärmenden Mediums auf einen vorbestimmten Temperaturwert in einem Rekuperator, Rekuperator und Verwendung eines derartigen Rekuperators |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4430648A1 true DE4430648A1 (de) | 1996-03-07 |
Family
ID=6526838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944430648 Withdrawn DE4430648A1 (de) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | Verfahren zum Regeln der Austrittstemperatur eines zu erwärmenden Mediums auf einen vorbestimmten Temperaturwert in einem Rekuperator, Rekuperator und Verwendung eines derartigen Rekuperators |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4430648A1 (de) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19728819A1 (de) * | 1997-07-05 | 1999-02-04 | Steinhaeuser Frank | Verfahren zur Nutzung von Wärme- und/oder Flüssigkeitsmengen aus Gas- und Flüssigkeitsströmen |
EP1277945A1 (de) * | 2001-07-18 | 2003-01-22 | Cooper-Standard Automotive (Deutschland) GmbH | Kühler eines Abgasrückführsystems sowie Abgasrückführsystem mit einem derartigen Kühler |
DE10142539A1 (de) * | 2001-08-30 | 2003-03-20 | Behr Gmbh & Co | Abgaswärmeübertrager |
WO2003062625A1 (de) * | 2002-01-26 | 2003-07-31 | Behr Gmbh & Co. Kg | Abgaswärmeübertrager |
EP1355058A2 (de) * | 2002-04-15 | 2003-10-22 | Benteler Automobiltechnik GmbH | Kühler für ein dem Hauptabgasstrom eines Verbrennnungsmotors entnommenes Abgas |
EP1367253A1 (de) * | 2002-05-28 | 2003-12-03 | Estampaciones Noroeste, S.A. | Wärmeaustauscher für ein EGR System mit integrierter Bypassleitung |
ES2211308A1 (es) * | 2002-09-30 | 2004-07-01 | Valeo Termico, S.A. | Sistema para la distribucion de un flujo de gas. |
DE10038795B4 (de) * | 2000-01-27 | 2010-06-02 | Heinrich Gillet Gmbh | Wärmetauscher |
US20150004552A1 (en) * | 2013-06-28 | 2015-01-01 | American Air Liquide, Inc. | Method and Heat Exchange System Utilizing Variable Partial Bypass |
CN104500282A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-08 | 无锡隆盛科技股份有限公司 | 可变冷却效率的egr冷却器 |
US20150354506A1 (en) * | 2014-06-10 | 2015-12-10 | Borgwarner Emissions Systems Spain, S.L.U. | Integrated exhaust gas management device |
WO2016135299A1 (en) * | 2015-02-27 | 2016-09-01 | Technip France | Waste heat boiler system, mixing chamber, and method for cooling a process gas |
CN109737777A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-05-10 | 北京启顺京腾科技有限责任公司 | 烟气换热器 |
CN112665444A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-16 | 江苏长虹智能装备股份有限公司 | 一种纯机械式换热温度控制机构 |
-
1994
- 1994-08-29 DE DE19944430648 patent/DE4430648A1/de not_active Withdrawn
Cited By (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19728819A1 (de) * | 1997-07-05 | 1999-02-04 | Steinhaeuser Frank | Verfahren zur Nutzung von Wärme- und/oder Flüssigkeitsmengen aus Gas- und Flüssigkeitsströmen |
DE10038795B4 (de) * | 2000-01-27 | 2010-06-02 | Heinrich Gillet Gmbh | Wärmetauscher |
US6718956B2 (en) * | 2001-07-18 | 2004-04-13 | Cooper-Standard Automotive (Deutschland) Gmbh | Cooler of an exhaust gas recirculation system and exhaust gas recirculation system including one such cooler |
EP1277945A1 (de) * | 2001-07-18 | 2003-01-22 | Cooper-Standard Automotive (Deutschland) GmbH | Kühler eines Abgasrückführsystems sowie Abgasrückführsystem mit einem derartigen Kühler |
DE10142539A1 (de) * | 2001-08-30 | 2003-03-20 | Behr Gmbh & Co | Abgaswärmeübertrager |
US7168419B2 (en) | 2002-01-26 | 2007-01-30 | Behr Gmbh & Co. Kg | Exhaust gas heat exchanger |
US7032577B2 (en) | 2002-01-26 | 2006-04-25 | Behr Gmbh & Co. Kg | Exhaust gas heat exchanger |
WO2003062625A1 (de) * | 2002-01-26 | 2003-07-31 | Behr Gmbh & Co. Kg | Abgaswärmeübertrager |
EP1355058A3 (de) * | 2002-04-15 | 2006-06-21 | Benteler Automobiltechnik GmbH | Kühler für ein dem Hauptabgasstrom eines Verbrennnungsmotors entnommenes Abgas |
EP1355058A2 (de) * | 2002-04-15 | 2003-10-22 | Benteler Automobiltechnik GmbH | Kühler für ein dem Hauptabgasstrom eines Verbrennnungsmotors entnommenes Abgas |
EP1367253A1 (de) * | 2002-05-28 | 2003-12-03 | Estampaciones Noroeste, S.A. | Wärmeaustauscher für ein EGR System mit integrierter Bypassleitung |
ES2209618A1 (es) * | 2002-05-28 | 2004-06-16 | Estampaciones Noroeste, S.A. | Intercambiador de calor para un sistema "egr" con un conducto de derivacion integrado. |
EP1367253B2 (de) † | 2002-05-28 | 2010-06-16 | Dayco Ensa, S.L. | Wärmeaustauscher für ein EGR System mit integrierter Bypassleitung |
ES2211308A1 (es) * | 2002-09-30 | 2004-07-01 | Valeo Termico, S.A. | Sistema para la distribucion de un flujo de gas. |
US9828275B2 (en) * | 2013-06-28 | 2017-11-28 | American Air Liquide, Inc. | Method and heat exchange system utilizing variable partial bypass |
US20150004552A1 (en) * | 2013-06-28 | 2015-01-01 | American Air Liquide, Inc. | Method and Heat Exchange System Utilizing Variable Partial Bypass |
US20150354506A1 (en) * | 2014-06-10 | 2015-12-10 | Borgwarner Emissions Systems Spain, S.L.U. | Integrated exhaust gas management device |
US10605134B2 (en) * | 2014-06-10 | 2020-03-31 | Borgwarner Emissions Systems Spain, S.L.U. | Integrated exhaust gas management device |
CN104500282A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-08 | 无锡隆盛科技股份有限公司 | 可变冷却效率的egr冷却器 |
WO2016135299A1 (en) * | 2015-02-27 | 2016-09-01 | Technip France | Waste heat boiler system, mixing chamber, and method for cooling a process gas |
EP3262363B1 (de) | 2015-02-27 | 2020-04-29 | Technip France | Abhitzekesselsystem und verfahren zur kühlung eines prozessgases |
US10782073B2 (en) | 2015-02-27 | 2020-09-22 | Technip France | Waste heat boiler system, mixing chamber, and method for cooling a process gas |
CN109737777A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-05-10 | 北京启顺京腾科技有限责任公司 | 烟气换热器 |
CN109737777B (zh) * | 2018-11-28 | 2020-05-12 | 山西华丰阳化工有限公司 | 烟气换热器 |
CN112665444A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-16 | 江苏长虹智能装备股份有限公司 | 一种纯机械式换热温度控制机构 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4430648A1 (de) | Verfahren zum Regeln der Austrittstemperatur eines zu erwärmenden Mediums auf einen vorbestimmten Temperaturwert in einem Rekuperator, Rekuperator und Verwendung eines derartigen Rekuperators | |
EP1926942B1 (de) | Wärmetauscher | |
EP0029573A2 (de) | Wärmetauscher, deren Ausbildung und Anordnung in einer Einrichtung zur Wärmerückgewinnung durch Luftaustausch, insbesondere für Wohnhäuser und vergleichbare Anlagen | |
WO2010124830A1 (de) | Direkte freie kühlung | |
DD141706A1 (de) | Pruefkammer zur simulation von klimaparametern | |
DE102011118164B4 (de) | Wärmeübertrager und Verfahren zum Betreiben eines Wärmeübertragers | |
DE19650892C2 (de) | Fußbodenheizung | |
EP2378092B1 (de) | Vorkühler | |
DD291803A5 (de) | Anlage und verfahren zur regelung der temperatur von zwischenueberhitzungsdampf bei dampfkesseln mit zirkulierender wirbelschicht | |
EP3507559A1 (de) | Wärmetauscherintegration | |
DE10328458A1 (de) | Niedrigtemperatur-Kühler für ein Kraftfahrzeug zur Kühlung mehrerer Bauteile | |
DE19736335C1 (de) | Blende zur Regulierung der Fluidströmung in einem Absorberrohr eines solarthermischen Kraftwerks | |
DE102005048838A1 (de) | Wärmetauscher | |
DE4323176C1 (de) | Kühleinrichtung für Brennkraftmaschinen | |
EP1207355B1 (de) | Zentrale Kühl- und/oder Heizvorrichtung für zumindest ein Gebäude | |
DE2814886A1 (de) | Mischbatterie, insbesondere fuer eine zentralheizungsanlage mit sonnenkollektoren und zusatzheizung | |
EP3250801A1 (de) | Befestigungsanordnung zum befestigen eines strömungsgehäuses an einem stellergehäuse | |
DE102017105962B4 (de) | Heizaggregat und Verfahren zum Erhitzen eines gasförmigen Mediums | |
EP2369148A2 (de) | Kühlvorrichtung | |
DE112015003273T5 (de) | Abgasturbolader | |
EP0109032A2 (de) | Fernheizungsanlage mit Anschlussvorrichtung | |
DE2054608B2 (de) | Brenneranordnung in Wärmöfen, insbesondere Tiefofen | |
EP3066407A1 (de) | Wärmeübertrager | |
DE2805164A1 (de) | Konvektions-waermetauscher fuer heizzwecke | |
DE2514888C3 (de) | Heizungskessel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |