DE497003C

DE497003C - Recuperative plate preheater working in cross flow, especially for preheating combustion air

Info

Publication number: DE497003C
Application number: DEE31447D
Authority: DE
Original assignee: JOHN EKSTROEM
Current assignee: JOHN EKSTROEM
Priority date: 1924-10-24
Filing date: 1924-10-24
Publication date: 1930-04-30

Description

Nach dem Kreuzstrom arbeitender Rekuperativ-Plattenvorwärmer, insbesondere zur Vorwärmung von Verbrennungsluft Die Erfindung bezieht sich auf nach dem Kreuzstrom arbeitende Rekuperativ-Plattenvorwärmer, in denen senkrecht zueinander verlaufende Strömungskanäle für das wärmeabgebende und das wärmeaufnehmende Mittel in einem Gehäuse angeordnet sind. Zweck der Erfindung ist es, einen insbesondere zur Vorwärmung von Verbrennungsluft geeigneten Vorwärmer dieser Gattung zu schaffen, der leicht aufgebaut und zwecks Wartung und Ausbesserung leicht zerlegt werden kann, ferner große wärmneaufnehmende Flächen wie auch einen -guten Abschluß zwischen den Strömungswegen 'für das wärmeabgebende und das wärmeaufnehmende Mittel aufweist, und zwar, ohne daß die einzelnen Bleche, «-elche diese Strömungswege zwischen sich einschließen, miteinander fest verbunden sind.Recuperative plate preheaters, in particular, working according to the cross-flow for preheating combustion air The invention relates to after the cross flow working recuperative plate preheaters, in which they run perpendicular to each other Flow channels for the heat-emitting and the heat-absorbing agent in one Housing are arranged. The purpose of the invention is to provide one in particular for preheating of combustion air to create suitable preheaters of this type that are easy can be assembled and easily disassembled for maintenance and repair, furthermore large heat-absorbing surfaces as well as a good seal between the flow paths 'Has for the exothermic and the heat absorbing agent, and that without that the individual sheets, "-which enclose these flow paths between them, are firmly connected to each other.

Bei dem nach der Erfindung ausgebildeten Vorwärmer sind Bleche zur Herstellung der Strömungskanäle verwendet. Die Verwendung von Wellblechen ist bei Heiz- bzw. Kühlvorrichtungen, auch bei Wärmeaustausch.ern an sich bekannt. So sind bei einer Vorrichtung für Kondensations-. Heiz- oder Kühlzwecke die einzelnen Plattenelemente aus Wellblech aufgebaut, und zwar derart, daß die Welle der einen Platte der Strömungsrichtung,der wärmeaustauschenden Mittel parallel, .die der anderen der Strömungsrichtung entgegengesetzt verläuft. Ferner ist ein Regenerativ-Drehkörper für Luftvorwärmer bekannt, bei welchem die Gas- und Luftströmung parallel zueinander durch Sektoren geführt werden, welche mit gewellten Blechen versehen sind. Bei nach dem Kreuzstrom arbeitenden Vorwärmern hat man Wellbleche benutzt, um die die Kanäle bildenden geraden Blechplatten auseinanderzuh:alten, wobei eine Reihe durch die ganzen Blechpakete hindurchreichender Bolzen mit Muttern das Halten -bewirken. Hierbei werden die Wellen selbst nicht zur Erzeugung der einzelnen Durchströmungskanäle benutzt.In the case of the preheater designed according to the invention, sheets are used for Manufacture of the flow channels used. The use of corrugated iron is at Heating or cooling devices, also known per se in the case of heat exchangers. So are in a device for condensation. The individual plate elements are used for heating or cooling made of corrugated iron, in such a way that the wave of one plate corresponds to the direction of flow, the heat-exchanging means parallel, those opposite to the other in the direction of flow runs. Furthermore, a regenerative rotary body for air preheaters is known in which the gas and air flow are guided parallel to each other through sectors, which are provided with corrugated sheets. With preheaters working according to the cross flow corrugated iron was used to separate the straight metal plates that form the channels: old, with a number of bolts with nuts extending through the entire laminated core the holding-effect. Here the waves themselves are not used to generate the individual ones Flow channels used.

ach der Erfindung sind abwechselnd ebene Bleche und wellenförmige Bleche von gleicher Wellenhöhe lose in dem Gehäuse des Kreuzstrom-Plattenvorwärmers derart angeordnet, daß auf der einen Seite jedes ebenen Bleches eine Anzahl in der einen Strömungsrichtung und auf der anderen Seite desselben eine Anzahl senkrecht dazu verlaufender Einzelkanäle gebildet werden, wobei die ebenen Bleche und die Wellbleche durch an der Gehäuse"vand vorgesehene Druckmittel zusammengehalten sind.According to the invention, there are alternating flat metal sheets and wave-shaped sheets Sheets of the same wave height loose in the housing of the cross-flow plate preheater arranged so that on one side of each flat sheet a number in the one direction of flow and on the other side of the same a number perpendicular to this running individual channels are formed, the flat sheets and the Corrugated sheets are held together by pressure means provided on the housing "vand.

Diese Ausführung weist im Vergleich mit bekannten Vorwärmern mehrere Vorteile auf. Jedes gewellte Blech bildet einen großen Widerstand in bezug auf eine Biegung entlang einer Linie quer zu den Wellen; dagegen läßt sich das gewellte Blech ebenso leicht wie ein ebenes Blech :der gleichen Stärke und Breite entlang einer parallel zu den Wellen verlaufenden Linie biegen. Wenn nun auf jeder Seite eines ebenen Bleches ein gewelltes Blech angeordnet wird, und zwar derart, @daß die Wellen des einen Bleches nicht parallel, sondern quer zu den Wellen des anderen Bleches verlaufen, so wird erreicht, daß dh# drei Bleche zusammen einen großen Biegungswiderstand in allen Richtungen darbieten. Das ebene Blech, das ursprünglich niemals @-ollsti.inddg eben ist, wird beim Zusammenpressen des Blechpakets eben, indem es als auf einer großen Anzahl von Stützen aufgelegt gedacht werden kann, und zwar in denjenigen Punkten, wo die Wellen einander berühren würden, falls das ebene Blech entfernt wäre. Beim Zusammenpressen des Blechpakets werden daher die Wellen unter der Voraussetzung, .daß die Wellen ;gleich hoch sind, ihrer ganzen Länge entlang in eine zuverlässige Berührung mit dem zugehörigen ebenen Blech gebracht. Dieses kann dem Drucke der Wellen nicht nachgeben, was für die gute Wärmeübertra ung zwischen den gewellten und den ebenen Blechen eines aus solchen Elementen gebauten Vorwärmers unbedingt notwendig ist. Mit anderen Worten: Der Oberflächendruck zwischen den Wellen der gewellten Bleche und den ebenen Blechen wird in dem ganzen Blechpaket gleichförmig verteilt.In comparison with known preheaters, this version has several Benefits on. Each corrugated sheet forms a great resistance with respect to one Bend along a line across the waves; on the other hand, the corrugated sheet metal as light as a flat sheet: the same thickness and width along one Bend a line parallel to the waves. If now one on each side flat sheet a corrugated Sheet metal is arranged in such a way, @ that the waves of one sheet are not parallel, but transverse to the waves of the run other sheets, it is achieved that that is, # three sheets together one present great resistance to bending in all directions. The flat sheet that originally never @ -ollsti.inddg is flat, becomes flat when the laminated core is pressed together, in that it can be thought of as being laid on a large number of supports, namely in those points where the waves would touch each other, if that flat sheet metal would be removed. When the laminated core is pressed together, the Waves on the assumption that the waves are of equal height, all of them Brought length along in reliable contact with the associated flat sheet. This cannot give in to the pressure of the waves, which is good for the heat transfer between the corrugated and the flat sheet metal of one built from such elements Preheater is absolutely necessary. In other words, the surface pressure between the corrugations of the corrugated sheets and the flat sheets is in the whole laminated core evenly distributed.

Weil in .dem neuen Vorwärmer das ebene Blech nicht einmal an seinen Rändern federn kann, sondern gegen die Wellen der gewellten Bleche wirksam igepreßt wird, so erreicht man, ohne Verwendung von [)-Eisen oder sonstigen Zwischenlagen sowie ohne Umbiegen und Nieten oder Schweißen der ebenen Bleche diejenige Dichtung entlang den Seitenrändern der ebenen Bleche, die erforderlich ist, damit die beiden durch den Vorwärmer strömenden Gase voneinander getrennt gehalten werden. Ein weiterer Vorteil der Erfinclung besteht darin, daß sämtliche Kanäle des Vorwärmers trotz der Verwendung der Wellbleche geradlinig sind, und zwar vom Haupteinlaß des Vorwärmers her bis an den entsprechenden Hauptauslaß für beide der durchströmenden Gase. Sämtliche Kanäle können deshalb in bekannter Weise durchgeblasen und reingehalten werden. Von noch größerer Bedeutung sind die geradlinigen Kanäle deswegen, weil in diesen .die Strömungsgeschwindigkeit der Gase, mdt deren Steigerung der Wärmeübergang bekanntlich zunimmt, bei gleicher Gebläseleistung größer sein kann als in Kanälen mit Richtungswechsel.Because in the new preheater the flat sheet is not even on his Edges can spring, but igepressed against the waves of the corrugated sheets effectively is achieved without the use of [) -iron or other intermediate layers as well as that seal without bending and riveting or welding the flat sheets along the side edges of the flat sheet metal required to allow the two gases flowing through the preheater are kept separate from one another. Another The advantage of the invention is that all channels of the preheater despite using the corrugated sheets are straight from the main inlet of the preheater up to the corresponding main outlet for both of the gases flowing through. All Channels can therefore be blown through in a known manner and kept clean. The rectilinear channels are of even greater importance because they are in them .The flow velocity of the gases, which increases the heat transfer as is well known increases, can be greater with the same fan power than in channels with a change of direction.

Ein weiterer Vorteil des neuen Vorwärmers besteht darin, daß das zwischen zwei ebenen Blechen verlegte wellenförmige Blech :das zwischen diesen ebenen Blechen hindurchströmende Gas in eine große Anzahl paralleler Ströme teilt, die sich im Innern des Vor-Wärmers untereinander nicht mischen dürfen. Weil .die Temperatur des wärmeabgebenden Gases von dem Einlaß nach dem Auslaß fällt, so wird bei einem Kreuzstromvorwärmer die Temperaturerhöhung des wärmeaufnehmenden Gases in demjenigen Teil des Vorwärmers am größten, in dem das wärmeabgebende Gas seine höchste Temperatur hat (Einlaß), und in demjenigen Teil am kleinsten, in dem das wärmeabgebende Gas seine niedrigste Temperatur hat (Auslaß). Es befindet sich somit das heißeste wärmeabgebende Gas an tierselben Seite wie Idas heißeste wärmeaufnehmende Gas. Ebenfalls befinden sich die kältesten Gase an derselben Seite .des Vorwärmers. Der Vorwärmer arbeitet somit nach einer Art .des Gegenstromprinzips, was nicht in gleich hohem Maße der Fall wäre. wenn das gewellte Blech zwischen den ebenen Blechen fehlen würde, weil in dem letzteren Falle die heißeren und kälteren Teilströme des wärmeaufnehmenden Gases zufolge der Wirbelbildung im Innern des Vorwäriners miteinander gemischt würden.Another advantage of the new preheater is that between two flat sheets laid wave-shaped sheet: the one between these flat sheets The gas flowing through it divides into a large number of parallel streams, which are divided in the Do not mix with one another inside the pre-heater. Because .the temperature of the exothermic gas falls from the inlet to the outlet, so is a Cross-flow preheater increases the temperature of the heat-absorbing gas in the one The largest part of the preheater, in which the heat emitting gas has its highest temperature has (inlet), and is smallest in that part where the exothermic gas has its lowest temperature (outlet). It is therefore the hottest heat-emitting area Gas on the same side as Ida's hottest heat-absorbing gas. Also located the coldest gases are on the same side of the preheater. The preheater is working thus according to a kind of the countercurrent principle, which is not to the same extent the Case would be. if the corrugated sheet would be missing between the flat sheets, because in the latter case the hotter and colder partial flows of the heat-absorbing Gas would be mixed with each other due to the vortex formation inside the preheater.

Die Erfindung ist in .einer Ausführung in der Zeichnung dargestellt.The invention is shown in .einer embodiment in the drawing.

Abb. i ist eine Ansicht des Vorwärmers. Abb. 2 ist ein senkrechter Schnitt und Abb. 3 ein waagerechter Schnitt :durch den Vorwärmer.Fig. I is a view of the preheater. Fig. 2 is a vertical one Section and Fig. 3 a horizontal section: through the preheater.

z ist ein Gehäuse, das einen Einlaß 2 und einen Auslaß 3 für das eine Mittel, z. B. heiße Abgase einer Feuerung, deren Wärme zur Vorwärmung der der Feuerung zugeführten Verbrennungsluft benutzt werden soll, hat. d. ist der Einl.aß und 5 der Auslaß für das zu erwärmende Mittel, z. B. die '"Terbrenmingsluft. Die Strömungsrichtung für das eine Mittel durch das Gehäuse ist senkrecht und für das andere Mittel waagerecht, obwohl beide Strömungsrichtungen, wenn erwünscht, auch waagerecht sein können. Zwecks Erzeugung ;getrennter Kanäle für die beiden Mittel sind im Gehäuse ebene Bleche 6 eingelegt, die zueinander sowie zu den beiden Strömungsrichtungen parallel sind und durch zwischen ihnen angeordnete Wellbleche 7 und 8 voneinander getrennt gehalten werden. Die Wellbleche 7, die in jedem zweiten Zwischenraum zwischen den Blechen 6 eingelegt sind, sind so verlegt, daß jeder dieser Zwischenräume in eine Anzahl in der einen Strömungsrichtung - in dem dargestellten Falle senkrecht - verlaufender Einzelkanäle geteilt wird, die' durch das wärmeabgebende Mittel durchströmt werden, während die Bleche 8, die in den übrigen Zwischenräumen liegen, jeden dieser Zwischenräume in eine Anzahl in der anderen Strömungsrichtung -im vorliegenden Falle waagerecht - verlaufender Einzelkanäle- zerlegen, die durch das wärmeaufnehmende Mittel durchströmt werden. Ein guter Abschluß zwischen den einzelnen Kanälen wird dadurch gesichert, claß das im Gehäuse eingelegte Blechpaket mit Hilfe .in der Gehäusewand vorgesehener Z, Druckschrauben 9, Federn o. dgl. zusammengehalten wird. Damit .die Wellbleche beim Zusammendrücken nicht flachgedrückt werden können, sind im Gehäuse Stützbleche io und i r zur L?nt-erstütyuiig der Wellbleche 8 eingelegt, während :ich die Bleche 7 auf beim Ein- und Auslaß .4 oder 5 vorgesehene Kragen stützen.z is a housing which has an inlet 2 and an outlet 3 for one means, e.g. B. hot exhaust gases from a furnace, the heat of which is to be used to preheat the combustion air supplied to the furnace. d. is the inlet and 5 the outlet for the medium to be heated, e.g. The flow direction for one medium through the housing is vertical and for the other medium horizontal, although both flow directions can also be horizontal if desired. For the purpose of creating separate channels for the two mediums are flat in the housing Sheets 6 are inserted, which are parallel to one another and to the two directions of flow and are kept separated from one another by corrugated sheets 7 and 8 arranged between them Interstices are divided into a number of individual channels running in one direction of flow - in the case shown vertical - through which the heat emitting means flows, while the sheets 8, which are located in the remaining interstices, each of these interstices into a number in the other Direction of flow - in the present case horizontal - running single ca Disassemble the sewers through which the heat-absorbing agent flows. A good seal between the individual channels is ensured by the fact that the laminated core inserted in the housing is held together with the aid of Z, pressure screws 9, springs or the like provided in the housing wall. So that the corrugated sheets cannot be flattened when they are pressed together, support sheets io and ir are inserted to the length of the corrugated sheets 8 in the housing, while: I support the sheets 7 on collars provided at the inlet and outlet .4 or 5.

Claims

PATENT CLAIM: recuperative plate preheater working in a cross-flow direction with flow channels arranged in a housing and running perpendicular to one another for the heat-emitting and: the heat-absorbing means, in particular for preheating combustion air, characterized in that alternating flat sheets (6) and corrugated sheets (7 , 8) of the same wave height loosely in: the housing are arranged in such a way that on one side of each flat sheet a number in one direction of flow and on the other side of the same a number of individual channels running perpendicular thereto are formed, the flat sheets and the corrugated sheets are held together by pressure means (9) provided on the housing wall.