DE7730080U1

DE7730080U1 - Waermetauscher mit durch vibration reinigbaren rohrtafeln

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Publication number: DE7730080U1
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Priority date: 1977-09-26
Filing date: 1977-09-26
Publication date: 1978-01-12

Description

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Dr.-Ing. Heinrich Vorkauf Berlin, den 26. 9. 1977

Davoser Straße 2 b E 249

1 000 Berl in 33

Wärmetauscher mit

durch Vibration reinigbaren

Rohrtafeln

Die Neuerung betrifft einen Wärmetauscher mit in einem vom wärmeabgebenden Medium lotrecht durchströmten Zug nebeneinander angeordneten, vom wärmeaufnehmenden Medium durchflossenen Rohrtcfeln aus jeweils in einer lotrechten Ebene liegenden U- oder mäanderförmigen Rohren, die an einem mit einem unteren Verteiler und oberen Sammler verbundenen lotrechten Tragrohr arbeitsmittel zu- und -ableitungsseitig angeschlossen sind. Derartige Wärmetauscher sind bekannt (Zeitschrift "Energie" Nov. 1 973, Nr. 11, Seite 341 und 345).

Bei Wärmetauschern, bei denen das wärmeabgebende Medium einen hohen Staubgehalt aufweist, wie ζ. B. die Verbrennungsgase von Müllverbrennungsanlagen, und das wärmeaufnehmende Medium in von diesen Gasen beheizten Rohren geführt wird, treten an diesen Rohren starke Verschmutzungen auf, die nicht nur den Wärmeübergang beeinträchtigen, sondern auch Korrosionen an den Rohren hervorrufen können. Besonders nachteilig sind die Verschmutzungen in Gaszügen mit Wärmeübergang durch Berührung, da hier neist die wärmeaufnehmenden Heizflächen bzw. Rohre nur mit geringen Abständen zueinander angeordnet sind, so daß die Rohrgassen leicht blockiert werden können.

Es ist bekannt, derartige Heizflächen mittels Kugelregen, Rußbläsern und Vibration, d. h. durch Klopfen oder Rütteln, zu reinigen.

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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Gattung derart auszubilden, daß dessen das wärmeaufnehmende Medium führenden Rohrtafeln in einfacher aber wirkungsvoller Weise durch Rütteln gereinigt werden können, wobjyj Wert darauf gelegt wird, daß zum Herbeiführen der Rüttelwirkung der eigentliche Aufbau de·· Wärmetauschers möglichst unbeeinflußt bleibt und der zusätzliche Aufwand an Einrichtungen gering gehalten wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung dadurch gelöst, daß an den Tragrohren eine diese in Schwingungen versetzende Vorrichtung angreift und die Tragrohre in ihrem Verlauf zwischen Verteiler und Sammler wenigstens eine Abbiegung aufweisen, die vorzugsweise rechtwinklig sein soll, jedoch auch um einige Grad (bis 15°) von 90° abweichen kann. Durch diese Abbiegung erhält das Tragrohr eine ausreichende Elastizität, um schwingen zu können, es bleibt aber noch ausreichend stabil, damit eine harte Schwingung hervorgerufen wird, die die Verschmutzungen! zum Abfallen bringt.

D»e die Schwingungen hervorrufende Vorrichtung besteht aus einem mit dem Tragrohr nahe dessen Abbiegung kraftschlüssig verbundenen Stößelglied und einem dieses bewegenden Element, z. B. Vibrator, Hubnocken, Fallhammer od. dgl. Vorteilhafterweise wird das Stößel glied als Aufhängung für das Tragrohr ausgebildet.

Weitere Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Neuerung ergeben sich für den Fachmann aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Fig. 1 einen lotrechten Schnitt durch den Gaszug eines Wärmetauschers mit darin angeordneten, schematisch dargestellten wärmeaufnehmenden Rohrtafeln;

Fig. 2 den Schnitt nach der Linie Il - Il in der Fig. 1 ;

Fig. 3 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung einer anderen Ausführungsform des Gegenstandes der Neuerung;

Fig. 4 den Schnitt nach der Linie IV - IV in der Fig. 3;

Fig. 5 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Gegenstandes der Neuerung;

Fig. 6 den Schnitt nach der Linie VI - Vl in der Fig. 5.

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\ Der von den Heizgasen in Richtung der angegebenen Pfeile lcj.'recht durchströmte Gaszug

j weist an seinen Wänden Rohre auf, die diese Wände verkleiden können. An den in und

§ parallel zu der Zeichnungsebene liegenden Wänden sind die Rohre 2 angebracht, an den

rechtwinklig hierzu liegenden Wänden sind die Rohre 3, 3' angebracht. Sämtliche Wandrohre gehen von unteren Verteilern aus und münden in obere Sammler ein, wobei für die Rohre 3 die Verteiler 4 sowie Sammler 5 und für die Rohre 3' der Verteiler 4' und Sammler 5' vorgesehen sind.

Im Gaszug 1 sind Rohrtafeln 6 nebeneinander angeordnet, die aus U-förmigen oder (nicht besonders gezeigten) mäanderförmigen Rohren, die jeweils in einer lotrechten Ebene liegen, bestehen. Die Rohre der Tafeln sind vom wärmeaufnehmenden Medium durchströmt und arbeitsmittel zu- sowie -ableitungsseitig mit einem Tragrohr 7 verbunden, das vom Verteiler 4 ausgeht und in den Sammler 5 einmündet.

Diese Tragrohre 7 dienen dazu, die Rohrtafeln 6 in Schwingungen zu versetzen, um an diesen Tafeln haftende Verunreinigungen zum Abfallen zu bringen. Die für das Schwingen notwendige Elastizität der Tragrohre wird dadurch erreicht, daß sie wenigstens eine Abbiegung (in Fig. 1 bis 4 sind es zwei Abbiegungen) erhalten, und an den Tragrohren greift eine die Schwingungen auslösende Vorrichtung an, welche aus einem mit dem Tragrohr 7 nahe dessen oberer Abbiegung verbundenen Stößel glied 8 sowie einem dieses bewegenden Element besteht. Dieses Element kann ein Vibrator, ein rotierender Fallhammer 11 (Fig. 1 rechts, Fig. 3 und Fig. 5), ein Hubnocken 12 (Fig. 1 links) od. dgl. sein. Das Stößelglied 8 dient zugleich der Aufhängung der Tragrohre 7.

Bei den Beispielen der Fig. 1 (rechts), 3 und 5 ist das Stößel glied 8 außerhalb des Gaszuges von einer Schraubendruckfeder 9 umgeben, die zwischen die Oberfläche der Decke des Zuges und eine Schlagplatte 1 0 gespannt· ist, auf die der Fallhammer 11 trifft, so daß die am Tragrohr 7 angeschlossenen Rohrtafeln in Erschütterung versetzt werdem.

Bei der anderen, in Fig. 1 gezeigten Ausbildung trägt das Stößelglied 8 einen auf der Oberfläche der Goszugdecke aufliegenden Bund, Kragen 1 4 od. dgl. und ist mit einem Winkeleisen 1 3 verbunden, das durch den Hubnocken 1 2 angehoben wird. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß mehrere Stößelglieder 8 mit einem gemeinsamen Winkeleisen 1

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verbunden werden, zu dessen Anheben dann nur ein Hubnocken notwendig ist, während im anderen Fall für jedes Stößel glied ein Fallhammer notwendig ist. Bei Freigabe des angehobenen Winkel eisens durch den Hubnocken tällt das Tragrohr mit den darai ange« schlossenen Rohrtafeln durch das Eigengewicht nach unten, wobei der Bund 1 4 hart gegen die Decke trifft, wodurch die Erschütterungen an den verschmutzten Rohrtafel η zu deren Reinigung ausgelöst werden.

Bei den Beispielen der Fig. 1 bis 4 liegen die Tragrohre 7 im mittleren Bereich des Gaszuges 1 und tragen gegenständig gerichtete Rohrtafeln 6. Für die Ausführungsform nach Fig. 1 kann sich hierbei der Vorteil ergeben, daß die beiden Tragrohre 7 miteinander gekoppe't werden können, so daß ein Schlag- oder Hubwerk entfallen kann, da dann das eine Tragrohr das danebenliegende, mit ihm gekoppelte andere Tragrohr mitbewegt. Ein Nachteil kann dann aber darin liegen, daß die Befahrbarkeit der beiden Zughälften zu Inspektions- od. dgl. Zwecken behindert wird, da die Tragrohre 7 in Richtung senkrecht zur Zeichenebene bei enger Nebeneinanderanordnung eine Art von Wand bilden. Es müssen dann u. U. Zugyngsöffnungen für jede Zughälfte vorgesehen werden.

Durch die Ausbildung nach Fig. 3 und 4 wird dieser Nachteil behoben, wobei ebenfalls nur ein Schlagwerk benötigt wird. Hierbei sind die Tragrohre 7 ebenfalls wie bei dem Beispiel von Fig. 1 mit zwei Abbiegungen versehen, die Anschlußschenkel der Tragrohre iind aber alle nach derselben Wand hin gerichtet. Auch hier liegen die Tragrohre 7 im mittleren Bereich des Gcszuges und tragen gegenständig gerichtete Rchrtofeln, die aber nur an einem Tragrohr angeschlossen sind, und die Tragrohre 7 sind in zwei verschiedenen Ebenen, die rechtwinklig zur Ebene der Rohrtafeln verlaufen,angeordnet, so daß Her ein Durchgang 15 entsteht.

Bei der Ausbildung nach Fig. 5 und ό sind die Wandrohre 3' zugleich die Tragrohre für die Rohrtafeln 6' und sie weisen nur eine Abbiegung <n ihrem Verlauf zwischen Verteiler 4' und Sammler 5' auf. Nahe dieser Abbiegung sind die die Tragrohre in Schwingungen versetzenden Vorrichtungen angeordnet. In diesen Fall ist es vorteilhafter, anstelle des oberen Schlagwerkes 8, 9, 10, 11 ein ebenso ausgebildetes, aber von der Seite her wirkendes Schlagwerk 8', 9', 10', II⁷ vorzusehen und das Stößelglied 8 als elastische

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Aufhängung zu benutzen. Für die links liegenden Wand-/Tragrohre 3' ist auf jeden Fall ein seitlich angreifendes Schlagwerk 8% 9", 10", 11" vorzusehen.

Wie aus Vorstehendem zu ersehen ist, wird gemäß der Neuerung eine in ihrem Aufoau einfache Anordnung zum Rütteln von lotrechten Rohrtafeln in einem Gaszug geschaffen, deren Reinigungswirkung ausgezeichnet ist und zuverlässig eintritt.

Für die Darstellung in den Fig. 2 und 6 ist zu bemerken, daß hier der Deutlichkeit halber jedes zweite Tragrohr weggelassen wurde.

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Dr.-In₀. Heinrich Vorkouf^; .:.= '·.· *..' ··* ' ' Berlin, den 25. 9. 1977 ,)

Davoser Straße 2 b E 249

Berlin 33

Schutzansprüche

{ 1. Wärmetauscher mit in einem vom wärmeabgebenden Medium lotrecht durchströmten Zug nebeneinander angeordneten, vom wärmeaufnehmenden Medium durchflossenen Rohrtafeln aus jeweils ^:n einer lotrechten Ebene liegenden U- oder mäanderförmig gebogenen Rohren, die an einem mit einem unteren Verteiler und oberen Sammler verbundenen lotrechten Tragrohr arbeitsmittel zu- und -ableitungsseitig angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß an den Tragrohren (7, 3') eine diese in Schwingungen versetzende Vorrichtung (8₇ 9, 10, 11 ; 8, 1 2, 1 3, 1 4) angreift und die Tragrohre in ihrem Verlad zwischen Verteiler (4, 4') und Sammler (5, 5') wenigstens eine vorzugsweise rechtwinklige Abbiegung aufweisen.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, daaurch gekennzeichnet, daß die die Schwingungen hervorrufende Vorrichtung aus einem mit dem Tragrohr (7, 3') nahe dessen Abbiegung kraftschlüssig verbundenen Stößel glied (8) und einem dieses bewegenden Element (11,12) besteht.
3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stößel glied eine Aufhängung für das Tragrohr bildet.
4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragrohns (7) im mittleren Bereich des Zuges angeordnet sind und gegenständig gerichtete Rohrtafeln (6) tragen.
5. Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ebene zweier gegenständig gerichteter Rohrtafeln zwei Tragrohre angeordnet sind.

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6. Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ebene zweier gegenständig gerichteter Rohrtafeln ein Tragrohr angeordnet ist und die Tragrohre in der einen Zughälfte zu den Tragrohren in der anderen Zughälfte in einer rechtwinklig zur Rohrtafel ebene liegenden Ebene zueinander mit Abstand versetzt sind.
7. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragrohre (7) U-förmig ausgebildet und mit einander gegenüberliegenden Verteilern (4) und Sammlern (5) verbunden sind.
8. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragrohre (7) U-förmig ausgebildet und aüe mit einem Verteiler (4) und einem Sammler (5) verbunden sind.
9. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragrohre (3') L-förmig ausgebildet sind und die die Schwingungen hervorrufende Vorrichtung (8', 9', 10', IT; 8", 9", 10", 11") von der Seite her angreift.

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