DE596841C

DE596841C - Als Fliehkraftstaubabscheider dienender rekuperativer Waermeaustauscher

Info

Publication number: DE596841C
Application number: DEM120208D
Authority: DE
Inventors: Jakobus Raphael Gies
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1932-06-25
Filing date: 1932-06-25
Publication date: 1934-05-11

Description

Als Fliehkraftstaubabscheider dienender rekuperativer Wärmeaustauscher Gegenstand der Erfindung ist ein als Fliehkraftstaubabscheider dienender rekuperativ arbeitender Wärmeaustauscher, insbesondere zur Vorwärmung der Verbrennungsluft von Feuerungsanlagen durch die Feuerungsabgase, mit Unterteilung des zu,entsta!ubienden wärmeabgebenden Gasstromes in mehrere parallel geschaltete in kreisende Bewegung versetzte Teilstränge. Die Erfindung wird darin gesehen, daß die zur Erzeugung der kreisenden Gasbewegung mit Wirbeleinbauten ausgerüsteten Wärmeaustausch- und Abscheid-eröhre, die mit dem einen Ende an einen gemeinsamen Sammelkanal für die abgeschiedenen Schwebekörper angeschlossen sind, quer zu einem gemeinsamen Rohgaseinlaßkanalangeordnet und mit axialen, durch den Rohgaseinlaßkanal hindurch meinen gemein. Samen Reingaskanal -geführten Rohreinsätzen zur Rückleitung der gereinigten Gase in umgekehrter Richtung nach Verlassen der Wirbeleinbauten versehen sind.
Durch diese Ausbildung des Wärmeaustauschers ergibt sich eine günstige Raumausnutzung und trotz der beschränkten Raumeinnähme eine wirkungsvolle Leistungssteigerung mit der Möglichkeit, die Anlage infolge der bequemen Rohranschlüsse leicht in bestehende Einrichtungen einzubauen oder an solche anzuschließen. Die große Leistungsfähigkeit ist u. a. darauf zurückzuführen, daß die staubbeladenen Gase vor ihrem Eintritt in die mit Wirbeleinbauten versehenen Rohre durch deren Queranordnung zu dem gemeinsamen Rohgaseinlaßkanal eine Umlenkung erfahren, durch die die Staubabscheidung wirksam vorbereitet wird. Nach Verlassen der Wirbeleinbauten werden die Gase gestaut und in umgelehrter Richtung wieder zurückgeleitet, so daß derselbe Kanal, der zur Zuführung der staubbeladenen Gase dient, auch zur Abführung der entstaubten Gase benutzt werden kann. _ Durch diese Gasführung wird auch die Wärmeabgabe an das die Abscheiderohre umfließende Medium, z. B. Verbrennungsluft für Feuerungsanlagen, erheblich gesteigert. Der Wärmeaustauscher nach der Erfindung vereinigt also in sich die Vorteile eines wirksamen Kühlers oder Vorwärmers mit den Vorzügen eines ausreichenden Fli@ehkraftstaubabscheiders.
Die Erzeugung von Wirbelströmen zur Staubabscheidung in den die Wärmeübertragungsfläche bildenden Rohren von rekuperativen Luftvorwärmern ist bereits bekannt. Desgleichen ist @es nicht mehr neu, bei Röhrenlufterhitzern die Zu- und Ableitung für das wärmeabgebende Mittel so zu legen, daß die Gase innerhalb der Einrichtung die Fließrichtung um i8o° wechseln müssen, so daß ein die Wärmeabgabe an die Wandungen begünstigender Stau entsteht. Bei der Einrichtung nach der Erfindung sind diese beiden Merkmale insofern in besonders günstiger Weise vereinigt, als durch die. Anordnung der verschiedenen Kanäle zueinander eine Einrichtung geschaffen ist, die neben einer guten Entstaubung und einem hohen Wirkungsgrad für die Wärmeübertragung eine gedrängte Bauart aufweist.
Die Erfindung läßt mannigfache Ausführungsmöglichkeiten zu, die ohne Schwierigkeit den jeweiligen Verhältnissen angepaßt werden können. So können z. B. zwei oder mehr Wärmeaustauscher der neuen Art in Neben-, Über- oder Hintereinanderanordntmg geschaltet sein. Die Gasteilstränge können bei senkrechter Lage des Eimaß- bzw. Reingaskanals und des Staubsammelhanals schrägliegend, d. h. mit Neigung nach dem letztgenannten Sammelkanal, verlegt sein. Der Einlaß- bzw. Reingaskanal und der Sammelkanal für die Schwebekörper können auch waagerecht liegen und die Teilstränge senkrecht oder in Schräglage zwischen beiden Kanälen angeordnet sein. Im übrigen gibt die Erfindung die Möglichkeit, den Zusammenbau und Raumbedarf noch dadurch günstiger zu gestalten, daß der Reingaskanal, in den die Einsatzrohre der Teilstränge einmünden, im Gaseinlaßkanal untergebracht wird. Zu diesem Zweck wird der Reingaskanal durch einen Zwischenboden von dem Gaseinlaßkanal abgeteilt. Die einzelnen Teilstränge können zwecks weiterer Raumausnutzung reihenweise gegeneinander versetzt sein.
Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsform beispielsweise dargestellt.
Abb. i ist ein senkrechter Längsschnitt durch den Wärmeaustauscher.
Abb.2 zeigt die Querschnitte nach 4-A und B-B der Abb. i.
Abb.3 veranschaulicht ein Einzelrohr im Längsschnitt.
Bei dem dargestellten Beispiel ist i ein senkrecht angeordneter Kanal, in den zum Wärmeaustausch dienendes Gas oder Luft, z. B. die heißen Abgase einer Feuerung, einströmen. Von diesem Einlaßkanal zweigen in mehreren Parallelreihen übereinander Rohrstränge 2 ab, die schräg nach abwärts geneigt sind und in einen senkrechten Kanal 3 münden. Aus den Rohren 2, die gemäß Abb.2 reihenweise gegeneinanderversetzt sein können, stehen axial liegende Einsatzrohre 4 in den Kanal i hervor, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß das in der Pfeilrichtung in die Rohre 2 einströmende Gas gezwungen wird, entgegen dieser F-insträmrichtung aus den Rohreinsätzen 4 abzuströmen, wie insbesondere aus Abb.3 ersichtlich. Das aus den Einsatzrohren 4 abfließende Gas gelangt in einen allen Teilsträngen gemeinsamen Kanal 5, der durch eine Scheidewand 6 von dem Einlaßkanal i abgeteilt ist. Um das Gas in den Rohren-- zu einer kreisenden Bewegung zu zwingen, sind zwischen den Rohren 2 und den Einsätzen 4 Leitflächen 7 eingebaut. Bei der Wirbelbewegung des Gases werden die im Gas befindlichen Schwebekörper durch Ausschleudern ausgeschieden und in den Sammelkana13 abgeführt. Das entstaubte Gas aber strömt, wie angegeben, durch die Einsatzrohre 4 in den Kanal 5 ab.
Zwischen den Kanälen i, 5 und 3 befindet sich ein Kanal 8, durch den das mit den Gasteilströmen 2 im Wärmeaustausch stehende Medium, z. B. die Verbrennungsluft von Feuerungen, oder leine Flüssigkeit, z. B. Kesselspeisewasser, hindurchgeleitet wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Als Fliehkraftstaubabscheider dienender rekuperativer Wärmeaustauscher, insbesondere zur Vorwärmung@ der Verbrennungsluft von Feuerungsanlagen durch die Feuerungsabgase, mit Unterteilung des zu entstaubenden wärmeabgebenden Gasstromes in mehrere parallel geschaltete in kreisende Bewegung versetzte Teilstränge, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Erzeugung der kreisenden Gasbewegung mit Wirbeleinbauten (7) versehenen, mit dem einen Ende an einen gemeinsamen Sammelkanal (3) für die abgeschiedenen Schwebekörper angeschlossenen Wärmeaustausch-und Abscheiderohre (2) quer zu -einem gemeinsamen Rohgaseinlaßkanal (i) angeordnet und mit axialen, durch den Rohgaseinlaßkanal hindurch in einen gemeinsamen Reingaskanal (5) geführten Rohreinsätzen (4) zur Rückleitung der gereinigten Gase in umgekehrter Richtung nach Verlassen der Wirbeleinbauten (7) ausgerüstet sind.
2. Wärmeaustauscher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Reingaskanal (5) und der Rohgaskanal (i) zu einer Rohrleitung vereinigt und die beiden Kanäle nur durch eine Zwischenwand (6) voneinander getrennt sind.
3. Wärmeaustauscher nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohgaseinlaß- bzw. Reingaskanal (i, 5) und der Sammellrranal (3) für die Schwebekörper senkrecht und die zwischen beiden Kanalgruppen verlaufenden Gasteilstränge (2) schrägliegend mit Neigung nach dem Sammelkanal (3) angeordnet sind. ¢. Wärmeausta:uscher nach Anspruch z und z, dadurch gekennzeichnet, daß der RohgaseinlaB- bzw. Reingaskanal (r, 5') und der Sammelkanal (3) für die Schwebekörper waagerecht verlegt und die Gasteilstränge (a) senkrecht oder in Schräglage zwischen beiden Kanalgruppen angeordnet sind. 5. Wärmeaustauscher nach Anspruch r bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Teilstränge (a) reihenweise gegeneinander versetzt sind.