DE515870C

DE515870C - Regenerativwaermeaustauschvorrichtung, insbesondere zur Vorwaermung von Verbrennungsluft

Info

Publication number: DE515870C
Application number: DEA52461D
Authority: DE
Original assignee: LJUNGSTROEMS ANGTURBIN AB
Current assignee: LJUNGSTROEMS ANGTURBIN AB
Priority date: 1927-10-12
Filing date: 1927-11-15
Publication date: 1931-01-14

Description

Regenerativwärmeaustauschvorrichtung, insbesondere zur Vorwärmung von Verbrennungsluft Die Erfindung betrifft eine nach dem Regenerativverfahren arbeitende Wärmeaustauschvorrichtung, insbesondere zur Vorwärmung von Verbrennungsluft, deren Speicherkörper aus Wellblechplatten besteht.
Es sind Wärmeaustauschvorrichtungen bekannt, bei denen die vom wärmeaustauschenden Mittel durchströmten Kanäle von nebeneinanderliegenden Wellblechen gebildet werden, deren Wellenkanten senkrecht zueinander liegen. Bei diesen bekannten Vorrichtungen besitzen die Bleche im wesentlichen eine gleiche, möglichst klein gehaltene Wellenteilung und eine gleiche, möglichst groß gehaltene Wellentiefe. Der infolge dieser Anordnung der Bleche geschaffene Vorteil des erhöhten Wärmeaustausches durch nacheinanderfolgendes Zusammenpressen und Wiederentspannen der wärmeaustauschenden Mittel in den sich abwechselnd verengenden und erweiternden Kanälen wird jedoch dadurch verringert, daß durch die scharfkantigen, zur Strömungsrichtung" senkrecht liegenden Wellen mit kleiner Wellenteilung und großer Wellentiefe Wirbelungen auftreten, die einen erheblichen Strömungswiderstand zur Folge haben, durch den der zur Durchführung der strömenden Mittel notwendige Kraftaufwand in einem zum Gewinn an besserem Wärmeübergang in keinem Verhältnis stehenden Maße vergrößert wird. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung vermeidet diese Schwierigkeit dadurch, daß abwechselnd Bleche mit kleiner Wellenteilung, aber großer Wellentiefe, und Bleche mit großer Wellenteilung, aber kleiner Wellentiefe, neben und in einem rechten oder spitzen bzw. stumpfen Winkel zueinander angeordnet sind. Dabei liegen die Bleche kleiner Wellenteilung, aber großer Wellentiefe, mit ihren Wellenkanten in der Hauptströmungsrichtung der wärmeaustauschenden Mittel.
Durch die Verwendung solcher Bleche in der genannten Anordnung wird sowohl eine den Wärmeaustausch unterstützende große Oberfläche geschaffen, als auch der Durchflußwiderstand möglichst klein gehaltenunddadurch ebenfalls der Wärmeaustausch begünstigt.
Ein Beispiel einer Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Abb. i einen Längsschnitt durch einen regenerativen Wärmeaustauscher, Abb. 2 eine schaubildliche Darstellung eines Teiles der Speichermasse des Austauschers nach Abb. i, Abb.3 einen Teil der Speichermasse nach Abb. 2 in vergrößertem Maßstabe, in der Stromrichtung des wärmeabgebenden oder wärmeaufnehmenden Mittels gesehen, und Abb. 4 einen Schnitt nach Linie A-:I in Abb. 3.
Bei dem als Luftvorwärmer zu verwendenden Wärmeaustauscher regenerativer Bauart nach Abb. z befindet sich in einem Gehäuse 2o ein die Speichermasse 22 tragender umlaufender Rahmen oder Speicherkörper 21, der mittels Rollen 23 und 24 im Gehäuse 2o gelagert und geführt sowie von einer Welle 24 angetrieben wird, welche gleichzeitig ein Gebläse 25 trägt, das Luft in Richtung der Pfeile 26 durch den Austauscher hindurchpreßt. Auf derselben Welle befindet sich noch ein zweites Gebläse 27, das die heißen Abgase durch den Vorwärmer in Richtung der Pfeile 28 hindurchsaugt. Die von den Gebläsen durch den Austauscher hindurchbeförderten Gase sind im Gehäuse voneinander durch eine Scheidewand 29 getrennt, welche zwei Kanäle 30, 31 entstehen läßt, durch die die Speichermasse bei der Umdrehung des Speicherkörpers 21 hindurchbefördert wird. Auf diese Weise strömen die verschiedenen Gase abwechselnd durch dieselben Kanäle der Speichermasse.
Die Speichermasse, in Abb.2 schaubildlich in einem Teil därgestellt, besteht aus Blechen34, welche mit Wellen versehen sind, deren Kanten in der Hauptstromrichtung der Gase verlaufen, und aus dazwischenliegenden Blechen 35 mit senkrecht zur Hauptstromrichtung der Gase verlaufenden Wellenkanten. Solange sich der betreffende Speicherteil in dem heißen Gas befindet, erfolgt der Durchstrom in Richtung der Pfeile 33; befindet sich der gleiche Speicherteil jedoch im Luftkanal, so erfolgt der Durchstrom in entgegengesetzter Richtung.
Abb.3 zeigt in größerem Maßstäbe einen noch kleineren Speicherteil, und zwar in der Stromrichtung der Gase gesehen. Wie aus dieser und der Abb.4, welche einen Schnitt nach Linie A--4 in Abb. 3 darstellt, ersichtlich ist, liegt die Stromrichtung gemäß den Pfeilen 33 in Abb. 4 zur Zeichnungsebene parallel. Durch die Blechwellen haben die Kanäle 36 einen sich stets verändernden Durchgangsquerschnitt, der z. B. bei 38 größer ist als bei 39. Das durch die Kanäle 36 strömende Mittel wird also abwechselnd verdichtet und wieder ausgedehnt, wodurch infolge ständiger Teilung der an den Blechwänden entlangströmenden Gasteile ein hoher Wärmeübergang erreicht wird.
Der nach der Erfindung ausgebildete Wärmeaustauscherhat einen nur sehr geringen Durchgangswiderstand. Es hat sich gezeigt, daß der Wirkungsgrad des Wärmeüberganges bei regenerativen Austauschern gemäß der Erfindung bis auf das 2,5- bis 2,8fache gegenüber den üblichen Austauschern erhöht werden kann. Der erhöhte Wärmeübergang gestattet aber, die von den Gasen bestrichene Fläche etwa auf die Hälfte zu vermindern, wodurch die Herstellungskosten für den ganzen Austauscher erheblich vermindert werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Regenerativwärmeaustauschvorrichtung, insbesondere zur Vorwärmung von Verbrennungsluft, mit einem aus Wellblechplatten bestehenden Speicherkörper, dadurch gekennzeichnet, daß Bleche (34) mit kleiner Wellenteilung, aber großer Wellentiefe, und Bleche (35) mit großer Wellenteilung, aber kleiner Wellentiefe, abwechselnd neben- und in einem rechten oder spitzen bzw. stumpfen Winkel zueinander angeordnet sind, wobei die Bleche kleiner Wellenteilung, aber großer Wellentiefe, mit ihren Wellenkanten in der Hauptströmungsrichtung der wärmeaustauschenden Mittel liegen.