DE7802361U1 - Luftvorwaermer - Google Patents

Description

Reg.-Nr. RG 425 F-DT ^⁶⁰⁰ Dortmund, den 16. Jan.1978; RWP-Dr.Str./Sch Ceagfilter und Entstaubungstechnik GmbH., 4600 Dortmund, Postfach 310! Luftvorwärmer

Die Neuerung betrifft einen Luftvorwärmer, der mit dem aus Kulissen zusammengesetzten Äusblassehalldämpfer im Abgas- bzw. Ausblaskamin beispielsweise einer Gasturbinenanlage eine Baueinheit bildet.

Luftvorwärmer werden in der Kesseltechnik benutzt, um die zur Verbrennung des eingesetzten Brennstoffs notwendige Luft vorzuwärmen und so mit einem Teil der sonst verlorengehenden fühlbaren Wärme des Verbrennungsabgases die Verbrennung ökonomischer zu gestalten. Diese Bauelemente sind daher auf optimalen Wärmetausch ausgelegt, und sie haben als Schalldämpfer keine Bedeutung. Im Gegensatz dazu sind Ausblasschalldämpfer, die aus schallschluchenden Kulissen zusammengesetzt sind, Bauelemente, die in einem Abgas- bzw. Ausblaskamin etwa einer Gasturbinenanlage eingebaut sind, um deren Schallemission zu verringern. Eine Rückführung von Wärmeenergie in den thermischen Prozeß und eine wirksame Schalldämpfung erfordert daher zwei voneinander unabhängige Bauelemente. Nun wird, besonders bei Kurzzeitbetrieb, die Rückführung von Wärmeenergie gegenüber dem Bauaufwand an Bedeutung verlieren, das Optimum verlagert sieh zur Schalldämpfung hin. Damit wird der Aufwand für Luftvorwärmung und Schalldämpfung unwirtschaftlich, zumal sich auch die gewünschte kompakte Bauweise nicht realisieren läßt.

Die Aufgabe, die dieser Neuerung zugrunde liegt, ist die, einen Luftvorwärmer zu schaffen, der mit dem Ausblassehalldämpfer eine kompakte Baueinheit bildet, die den technischen und wirtschaftlichen Bedingungen eines Einsatzes auch unter Kurzzeitbetriebs-

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bedingungen angepaßt ist und die wirtschaftlich hergestellt, eingebaut und gewartet werden kann. Dazu wird gemäß der Neuerung vorgeschlagen, auf der Anströra- und auf dor Abströoseite der Sehalldämpferkulissen halbschalige Abdeckungen anzuordnen, deren Inneres eine Vielzahl von im wesentlichen quer zur Abgasströmung liegende Kanäle bildet und die an den einander gegenüber liegenden und mit zu den quer liegenden Kanälen korrespondierenden Durchbrüchen ausgestatteten Seitenwänden befestigbar sind.

In weiterer Ausgestaltung der Neuerung wird vorgeschlagen, die halbschal igen Abdeckungen als gasdichte Hohlprofile auszubilden, sie mit die Wärmetauscherfläche vergrößernden Rippen oder Stegen zu versehen, sie auf den Schalldämpferkulissen durch Aufstecken verbindbar zu machen und diese Verbindung mindestens auf der Anströmoder auf der Abströmseite durch Schrauben oder Nieten zu fixieren.

Eine bevorzugte Ausführungsform wird darin gesehen, daß die halbschalipen Abdeckungen als Führungen und Halterungen für die Schalldämpferkulissen ausgebildet sind. In weiterer Ausgestaltung ist schließlich vorgesehen, daß eine der beiden einander gegenüber liegenden und mit zu den quer liegenden Kanälen korrespondierenden Durchbriichen ausgestatteten Seitenwände vorzugsweise die des Kaltluftkanals des Abgas- bzw. Ausblaskamins abnehmbar ausgebildet; ist.

Das Wesen der Neuerung wird in den Figuren 1 bis 3 näher erläutert. Dabei zeigen im einzelnen: '

Figur 1 einen Schnitt durch den Abgas- bzw. Ausblaskamin

mit einem eingesetzten Luftvorwärmer gemäß der Neuerung, ,

Figur 2a, 2b und 2c: einen Schnitt durch eine Schalldämpferkulisee [

mit anströmseitig und abströmseitig aufgesetzten halb- '

echaligen Abdeckungen zur Vergrößerung der Wärmetauscher- '

fläche: I

a) mittels Stegen, j

b) mittels Rippen, j

c) mittels aufgesetzter rippenartiger Profile. '

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Figur 3 eine Draufsicht einer in einem Ausblaskamin angebrachten Luftvorwärmer-Schalldämpfer-Baueinheit.

Figur 1 zeigt einen Schnitt durch den Abgas- bzw. Ausblaskamin mit eingesetztem Luftwärmer gemäß der Neuerung. Die im Ausblaskamin befestigte Baueinheit besteht aus ein- oder mehrlagigen versetzt angeordneten Schalldämpferkulisse 3, die gmäß der Neuerung an- und abströmseitig mit halbschaligen Anströmabdeckungen 5 und Abströmabdeckungen 4, die gleichzeitig das Wärmetauscherelement bilden, abgeschlossen werden. Diese Halbschalen bilden Kanäle, die die Sammelkanäle für Kaltluft 1 und Warmluft 2 miteinander verbinden. Für das Überströmen von aufzuheizender Luft sind Öfί lungen 6", 6" in den Wänden der Sammelkanäle vorgesehen, die korrespondierend mit den durch die halbschaligen An- und Abströmabdeokungen 4, 5 gebildeten Kanäle angeordnet sind.

Figur 2 stellt eine Schalldämpferkulisse in Vorderansicht dar. Das Schalldämpfermedium 3 ist an den halbschaligen An- und Abströmabdeckungen 4, 5 durch Nieten oder Schrauben 9 fixierbar,

Die Figuren 2a_t 2b und 2c stellen Ausführungsbeispiele zur Vergrößerung der Wärmetauscherflächen mittels Rippen 8, Stegen 7 oder rippenartigen Profilen 8" dar. Zusätzlich können die Hippen 8, Stegen 7 oder die rippenartigen Profile an den halbschaligen An- bzw, Abströmabdeckungen 4, 5 angebracht werden, wodurch die Wärmetauscherflache zunimmt und die halbschaligen An- bzw. Abströmabdeckungen mechanisch verstärkt werden.

Figur 3 zeigt eine in einen Abgaskamin luftvorwärmer-SchalldämpferBaueinheit in Draufsicht. Die Wandungen des Kaltluftkanals 1 stellen gleichzeitig die Außenwand des Kamins 17 dar. Der Warmluft-Kanal ist lösbar an den Kaminaußenwanden 17 befestigt. An den Kalt- 1 bzw. i Warmluftkanal 2 sind lösbare Flansche 15 angebracht, die Kaltluft zuführen und Warmluft abführen. Je nach Ausführungsform und Größe | der Kulissen sind eine oder mehrere zusätzliche Halterungs- und ! Stabilisierungsvorrichtungen 16, die an den Kaminaußenwänden 17 befestigt sind, angebracht.

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Durch den Kaltluftkanal 1 wird den Öffnungen 6', 6", 6"¹ der An- und Abströmabdeckungen 4, 5 kalte Luft zugeführt, die sich beim Durchströmen des Wärmetauscherkanals an den vorhandenen Wärmetauscherflachen auf eine vorher zu bestimmende Temperatur aufwärmt. Der Kaltluftkanal 1 kann je nach Bedarf bei einlagiger oder mehrlagiger Schalldämpferkulissenanordnung so geteilt werden, daß die atmosphärische luft sich mehrmals an den Wärmetauscherflächen auf ein hohes Temperaturniveau aufwärmt. :

Die An- und Abströmabdeckungen 4, 5 mit dem Schalldämpfermedium 3 als Einheit bilden eine völlig gasdichte Verbindung zwischen Kalt- und Warmluftkanal 2 und sind als Ganzes in Führungs- und Halterungselemente IO austauschbar eingesetzt

Die Führungs- und Halterungselemente 10 sind so ausgelegt, daß es möglich ist die Schalldämpferkulissen 3 nach oben oder seitlich durch den abnehmbar gestalteten Kaltluftkanal 1 auszuwechseln. Bei Baugrößen die ein bestimmtes Maß überschreiten, wird zur besseren Führung und zur Stabilität eine Halterung 16 an der Kaminwand angebracht, die U-förmige Aussparungen aufweist, welche die Schalldämpferkulisse 3 auf Abstand halten und stabilisieren.

Im allgemeinen wird atmosphärische Luft vorgewärmt. Im einfachsten Fall wird sie direkt der Atmosphäre entnommen und durchströmt die im wesentlichen quer zur Abgasströmung liegenden Kanäle, die von den halbschaligen An- und Abströmabdeckungen 4, 5 zusammen mit den Schalldämpferkulissen 3 gebildet werden. Sollen korressive Bestandteile, etwa Schwefel- oder Stickoxide, die im Abgas enthalten sind, die in die vorzuwärmende Luft gelangen können, werden gasdichte Hohlprofile als Abdeckungen vorgesehen. Die vorzuwärmende Luft kann auf übliche Weise vorgereinigt werden. Wenn auf eine Vorreinigung verzichtet wird, sollte eine Abdeckung mit Drahtgeflechten vorgesehen werden, um das Eindringen von Kleintieren, wie Insekten oder von Laub zu verhindern. Nachdem die Luft durch die Kanäle geströmt ist und dort Wärmeenergie aufgenommen hat, wird sie in dem Warmluftsammelraum gesammelt und von dort aus ihrem Verwendungszweck zugeführt.

Je nach Bedarf kann der Kalt luftkanal 1 senkrecht bei einlagiger Kulissenanordnung oder waagerecht bei mehrlagiger Kulissenanordnung

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geteilt werden, so daß ein höheres Temperaturniveau erreicht wird und die atmosphärische Luft und die aufgewärmte Luft an einer Seite zu- bzw. abgeführt werden können. Bei ungeteiltem Kaltluftkanal 1 wird ein größerer Luftdurchsatz erreicht, bei geteiltem Kaltluftkanal 1 ein hohes Temperaturniveau bei geringerem Luftdurchsatz.

Die Schalldämpferkulissen 3, die sich nach der Inbetriebnahme infolge der Temperaturerhöhung ausdehnen, haben dabei in den Führungen und Halterungen 10 der halbschal igen Abdeckungen hinreichend Spiel, um die Wärmedehnung aufzufangen. Die Herstellung derartiger Profile gelingt ohne Schwierigkeiten. Auch ist der Einbau des aus einzelnen Schalldämpferkulissen 3 zusammengesetzten schalldämmenden Luftvorwärmer einfach, weil die halbschaligen An- bzw. Abströmabdeckungen 4, 5 die Kulissen versteifen und so ihre Handhabung erleichtert. Dies trifft auch für notwendige Wartungsarbeiten zu, besonders wenn - wie nach einer bevorzugten Ausführungsform - die einer der beiden einander gegenüberliegenden und mit zu den quer liegenden Kanälen korrespondierenden Durchbrüchen ausgestatteten Seitenwände des Abgasbzw. Ausblaskamins, vorzugsweise die des Kaltluftkanals 1, als abnehmbare Platte ausgebildet ist. Dann lassen sich die Schalldämpferkulissen 3 auf den durch die halbschaligen An- bzw. Abströmabdeckungen 4 bzw. 5 gebildeten Führungen seitwärts entnehmen, säubern oder reparieren.

Kann bei bestimmten Abgas- bzw. Ausblaskaminen ein seitlicher Zugang I nicht ermöglicht werden, ist es auch möglich, die Schalldämpferkulissen 3, die auf den Halteelementen 10 ruhen, von oben her auszu- i wechseln und zu warten.

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Claims (8)

1. Luftvorwärmer, der mit dem aus Kulissen zusammengesetzten Ausblassehalldämpfer in Abgas- bzw. Äusblaskansinen beispielsweise von Gasturbinenanlagen eine Baueinheit bildet, gekennzeichnet, durch auf der Anström- und auf der Abströmseite der Schalldämpferkulissen (3) angeordnete halbsehalige Abdeckungen (4, 5), deren Inneres eine Vielzahl von im wesentlichen quer zur Abgasströmung liegende Kanäle bildet und die an den einander gegenüberliegenden und mit zu den quer liegenden Kanälen korrespondierenden Durchbrüohen ausgestatteten Seitenwänden (17) des Abgas- bzw. Ausblaskamine befestigbar sind.

2. Luftvorwärmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die halbsohaligen Abdeckungen aus gusdichten Hohlprofilen gebildet sind.

3. Luftvorwärmer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dia halbschaligen Abdeckungen mit die Wärmetauscherfläche vergrößernden Rippen (8) oder Stegen (7) versehen sind.

4. Luftvorwärmer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die halbschaligen Hohlprofile als Führungen und Halterungen ( 10 ) für die Schalldämpferkulissen (3) ausgebildet sind.

5. Luftvorwärmer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die halbschaligen Abdeckungen (4, 5) und die Schalldämpferkulissen (3) durch Zusammenstecken verbindbar sind.

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:- 2

6. Luftvorwärmer nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet,

daß die Verbindung zwischen den halbschaligen Abdeckungen ( 4,5) und den Schalldämpferkulissen (3) wenigstens auf der Anströmoder der Abetröwseite mittels Schrauben oder Nieten (9) fixierbar ist.

7. Luftvorwärmer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden einander gegenüberliegenden und mit zu den quer liegenden Kanälen korresponv dierenden Durchbrüchen ausgestatteten Seitenwände (17) vorzugsweise die des Kailuftkanals (1) des Abgas- bzw. Ausblaskamins als abnehmbare Platte ausgebildet ist.

8. Luftvorwärmer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß durch Teilung des Kaltluftkanals (1) ein höheres Temperaturniveau erreicht wird und die Kalt- bzw. Warmluftkanalanschlüsse auf einer Seite angeordnet sind.

9* Luftvorwärmer nach Anspruch 1 und Anspruch 7t dadurch gekennzeichnet, daß der Kaltluftkanal (1) gleichzeitig die Kaminaußenwand (17) bildet.

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