DE8323129U1 - Keramischer Wärmetauscher - Google Patents

Keramischer Wärmetauscher

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DE8323129U1
DE8323129U1 DE8323129U DE8323129DU DE8323129U1 DE 8323129 U1 DE8323129 U1 DE 8323129U1 DE 8323129 U DE8323129 U DE 8323129U DE 8323129D U DE8323129D U DE 8323129DU DE 8323129 U1 DE8323129 U1 DE 8323129U1
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    • F28F21/04Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of ceramic; of concrete; of natural stone

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Description

Keramischer Wärmetauscher
Die Erfindung bezieht sich auf einen keramischen Wärme« tauscher mit einer Vielzahl von Kanälen, die von einem der im Wärmetausch stehenden Medien durchströmt und deren Wandungen vom anderen Medium umströmt werden, insbesondere für Heizungsanlagen mit Brennwertkesseln zur erhöhten Nutzung der Wärme des Rauchgases.
Derartige keramische Wärmetauscher sind bereits in vielen unterschiedlichen Ausgestaltungen vorgeschlagen worden. Wir verweisen lediglich beispielshalber auf die Deutschen Patentschriften 27 07 290, 28 41 571 und 26 31 092. Allen diesen keramischen Wärmetauschern ist dabei gemeinsam, daß sie blockartig entweder aus einer Vielzahl von Keramikplatten zusammengesetzt sind, oder aber bevorzugt als einstückiger Block aus Keramik geformt und gebrannt sind. Die Einteiligkeit wird dabei meist deshalb vorgesehen, um Dichtungsprobleme zu vermeiden. Gerade beim Einsatz zur Nutzung der Restwärme von
Rauchgasen sind keramische Wärmetauscher praktisch unbedingt erforderlich, da durch das Unterschreiten des Taupunktes die beim Verbrennen von öl und festen Brennstoffen entstehenden Schadstoffe als Säuren mit dem Wasser auskondensieren und S dadurch metallische Wärmetauscher unweigerlich einer erheblichen Korrosion ausgesetzt sind.
Angesichts der notwendigen Größe solcher Wärmetauscher bei Großfeuerungsanlagen ist die bisher übliche Ausbildung als einteilige oder aus Platten geschichtete Blöcke außerordentlich aufwendig und hat bisher auch den großtechnischen Einsatz derartiger Wärmetauscher verhindert* Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde« einen keramischen Wärmetauscher zu schaffen, der einfacher und leichter an unterschiedliehe
IS Anforderungszwecke anpaßbar ausgebildet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem keramischen Wärmetauscher der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung vorgesehen» daß in einem Gehäuse zwischen zwei Stirnplatten eine Vielzahl von parallel in Abstand voneinander angeordneten Keramikrohren unter Zwischenordnung von Dichtungen, insbesondere aus Graphit, Silikon oder Teflon, verpannt sind.
Der erfindungsgemäße Aufbau eines keramischen Wärmetauschers unter Verwendung von Einzelrohren, die in der angegebenen Weise auch einzeln abgedichtet und verspannt sein müssen, scheint auf den ersten Blick'hin eine Verkomplizierung und damit Verschlechterung gegenüber Blockausbildungen oder gar einer einteiligen Ausbildung aus einem Keramikblock mit sich kreuzenden Kanalsystemen zu sein. Umfangreiche der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Untersuchungen haben aber
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gezeigt, daß letztendlich, insbesondere bei größeren Anlagen, wie sie für die Nutzung der Wärme des Rauchgases bei Brenn-
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wertkesseln erforderlich sind, sowohl vom technischen Aufwand als auch den Kosten her wesentlich einfacher und besser beherrschbar ist, als die bislang bekannten Blocksysteme. Die Stirnplatten - die je nachdem, ob das Rauchgas mit den durch S die Abkühlung auskondensierenden aggressiven Säuren In den Rohren zirkuliert oder das Rauchgas um die Rohre herumgeleitet und stattdessen das Wasser durch die Rohre geführt wird, aus Keramik bestehen oder aber auch einfach aus Stahl ausgebildet sein können - können in weiterer Ausgestaltung der Er-
to findung mit Umlenkverbindungsstücke zwischen benachbarten Keramikrohren bildenden Umlenk-Kammern auf der Innenseite versehen sein. Dadurch wird eine entsprechende mäanderförmige Führung des Rauchgases resp. des Kühlwassers erzielt» während um die Röhre herum das jeweils andere Wärmetauseher-
Medium geleitet wird*
Um dabei eine möglichst günstige Wärmeabgabe und damit eine weitgehende Ausnutzung der Restwärme der Rauchgase zu erzielen» können die Keramikrohre nach einem weiteren Merkmal der Erfindung jeweils rauchgasseitig mit eitfer die Oberfläche erhöhenden Profilierung versehen sein* Die Profilierung liegt also innen oder außen, je nachdem» ob das Rauchgas durch die Röhre geführt wird oder um die Rohre herumgeleitet wird*
Die Abdichtung der Vielzähl von einzelnen Keramikrohren kann grundsätzlich am Umfang der Röhre öder aber an den Stirnenden der Rohre erfolgen, wobei die beiden Varianten jeweils für die unterschiedlichen Einsatzzwecke besondere Vorteile aufweisen.
Eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen keramischen Wärmetauschers ist gekennzeichnet durch einen von den Keramikrohren durchsetzten Kessel, insbesondere Stahlkessel, dessen Stirnwände mit außen aufgesetzten keramischen Stirnplatten 35
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unter Zwischenordnung von sich außen um die Keramikrotvre klemmend anlegenden Dichtungen verschraubt sind.
I Man verwendet also die die Stirnwände des Kessels und die ke- | ramischen Stirnplatten durchsetzenden Keramikrohre jeweils einzeln umgebende Dichtungen, die durch das Verspannen von Stirnwand und Stirnplatte gegeneinander verquetscht und an den Umfang angelegt werden. Das Vorsehen solcher Dichtungen ist dabei für die Praxis unbedingt erforderlich. Die zunächst mögl icherwsise einfacher erscheinende Lösung, eine Dichtung durch Sintern, Kleben oder dergl. unmittelbar zwischen den Keramikrohren und den keramischen Stirnplatten herstellen zu wollen, hat sich nämlich in der Praxis als unmöglich herausgestellt, da eine absolut dichte Verbindung, insbesondere bei einer derartigen Vielzahl von Rohren mit keramischen Platten, nie erzielt werden kann. Die genannte Dichtung kann durch eine einteilige Dichtungsplatte aus den bereits genannten Materialien Graphit, Silikon oder Teflon gebildet sein, die mit relativ eng tolerierten Durchführungsöffnungen für die Keramikrohre versehen ist und die durch das Einklemmen zwischen den Stirnwänden und den Stirnplatten soweit verquetscht wird, daß sie sich dichtend um die Rohraußendurchmesser anlegt.
Um das dichtende Verquetschen um die Rohre zu verbessern,
kann dabei vorgesehen sein, daß im Bereich der Rohrdurchführungen zusätzlich verformende Ringelemente verwendet werden, die darüber hinaus dichtungsseitig konisch ausgebildet sein können, um eine radiale Materialverschiebung der Dichtplatte auf den Rohrumfang hin zu erzielen.
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Anstelle derartiger einteiliger Dichtplatten ist es auch möglich, den Stirnwänden des Kessels und den keramischen Stirnplatten die Keramikrohre umgebende Dichthülsen zwischenzuordnen, wobei zusätzlich die Dichthülsen und/oder die Durchführungsöffnungen der Stirnwände des Kessels mit konischen, eine radiale Anpressung an die Keramikrohre bewirkenden, Abschnitten versehen sein können.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform eines keramischen Wärmetauschers wird beim Betrieb mit Rauchgasen einer Öl- oder Feststoffbrennanlage und Wasser zur Kühlung in der Weise betrieben, daß die Rauchgase durch die Keramikrohre geleitet werden, wobei insbesondere die ausgangsseitig vorhandene keramische Stirnplatte Korrosionschädigungen durch die dort anfallenden Säuren verhindert. Die Rohre werden damit im Kessel durch das Kühlwasser umströmt, wobei zur Verbesserung des Wirkungsgrades nicht nur ein einfacher Gegenstromdurchlauf des Wassers vorgesehen wird, sondern bevorzugt der Kessel mit einer Vielzahl von im wesentlichen vertikal zu den Achsen der Keramikrohre verlaufenden, eine mäanderartige Umlenkführung des die Keramikrohre umströmenden Mediums bewirkenden, kammartig von gegenüberliegenden Seiten einspringenden Umlenkwänden versehen ist.
Bei Auslenkung des Kessels und demzufolge auch der Uclenkwände aus Keramik kann selbstverständlich auch eine umgekehrte Betriebsweise erfolgen, bei der das Kühlwasser durch die Kanäle geleitet wird und die Rauchgase auf der Außenseite der Rohre durch den Kessel geleitet werden. Bei dieser Ausführungsform ist dann wiederum vorgesehen, daß die keramischen Stirnplatten mit Umlenkkammern versehen sind.
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Während bei der bisher angesprochenen Abdichtung der Keramjkrohre an ihrem Außenumfang die keramischen Stirnplatten direkt mit den Stirnwänden des Kessels verschraubt sein können» ist bei der zweiten Dichtungsvariante, nämlich der Abdichtung der
Rohre jeweils an ihren Stirnflä-chen, eine Verspannung der
Stirnplatten mittels durchgehender Spannelemente gegeneinander vorgesehen. Die parallel zueinander verlaufenden Keramikrohre sind also quasi unter Zwischenordnung der Dichtungen unmittelbar zwischen den Stirnplatten verspannt, was selbstverständlieh eine besondere Fertigung bedingt. Beispielsweise erfolgt die Anordnung der Rohre zu einem Wärmetauscherblock mit Hilfe einer Lehre, bei der Platten mit kegelförmigen Dornen zum Aufsetzen der Keramikrohre und zur entsprechenden zentrierten Anordnung vorgesehen sind. Dieser Rohrblock wird dann mit einem ausscnmelzharen Medium, beispielsweise Wachs, umgössen, der nunmehr handhaobare Block aus Rohren und umgebender Wachsmasse wird unter Zwischenordnung der Dichtungen und Aufbringen der Stirnplatten mittels der durchgehenden Zugelemente verspannt, so daß anschließend das nur vorübergehend zur Fixierung der Anordnung der Rohre benötigte Wachs oder dergl. wieder ausgeschmolzen werden ka*in.
Um bei einer derartigen Anordnung, bei der die einzelnen Keramikrohre paßgenau auf Länge geschliffen sind, zu vermeiden, daß bei etwaigen thermisch bedingten Spannungsverlusten die Rohre ihre genaue Positionierung verlieren, ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Keramikrohre endseitig in Ringstufen von durchgehenden Dichtplatten eingreifen. Selbstverständlich ist die Dichtung und damit die Funktionsweise des keramischen Wärmetauschers nur gewährleistet, wenn die Rohre zwischen den Stirnplatten verspannt sind. Durch das Eingreifen der Rohrenden in quasi ringförmige Vertiefungen der Dichtplatten wird aber auf jeden Fall die
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% Gefahr verhindert, aaß bereits bei einem Verlust der Spannung
die gesamte Anordnung in sich zusammenfällt. Es kann sich in diesem Fall durch solche Spannungsverluste, beispielsweise
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;; 5 nur eine vorübergehende Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit ergeben, die jedoch durch Nachspannen problemlos wieder
: behoben werden kann.
Diese zweite Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen ke-
ramischen Wärmetauschers ist besonders für eine Anwendungsart \. gedacht, bei der die Stirnplatten Umlenkkammern aufweisen und Wasser durch die Keramikrohre geleitet wird, während die Rauchgase die Keramikrohre außen umströmen. Dabei ist es insbesondere möglich, Keramikrohre unterschiedlichster Querschnittsform, d.h. neben runden und eckigen Rohren auch rechteckige Rohrquerschnitte zu verwenden. Desgleichen ist es möglich, die Rohre allseitig in Abstand voneinander zu Paketen zu verspannen oder aber auch jeweils längs Reihen einander anliegen zu lassen. Da die Rauchgase bei dieser Art der Ausbildung eines keramischen Wärmetauschers nicht nur mit den Außenseiten der Keramikrohre, sondern auch mit den Dichtungen in Kontakt treten, ist die Korrosionsfestigkeit der Dichtungen von grosser Bedeutung. In Anwendungsfällen, in denen diese Korrosionsfestigkeit nicht in vollem Umfang gegeben ist, ist daher in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß den mit Unlenkkammern versehenen, vorzugsweise metallischen Stirnplatten und den Rohrenden jeweils eine Keramikplatte mit beidseitig angeordneten Dichtplatten zwischengeordnet ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiels, sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
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Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen keramischen Wärmetauschers mit Abdichtung am Außenumfang der Keramikrohr,
S Fig. 2 einen schematischen Querschnitt, anhand dessen die möglichen Querschnittsformen und Anordnungen der Keramikrohre angedeutet sind,
Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt durch den Durehführungsbereich eines Keramikrohrs durch die Stirnwände des Wärmetauschers nach Fig. 1 mit Einzelabdichtung durch die Keramikrohre umgebende Dichthülsen,
Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform der Diehthülsenabdichtung nach Fig. 3,
Fig. 5 eine Ausführungsform eines keramischen Wärmetauschers mit stirnseitiger Abdichtung der Keramikrohre»
Fig. 6 eine abgewandelte Ausführungsform der Konstruktion
nach Fig. 5 für Anwendungszwecke mit nicht korrosionsfesten Dichtungen,
Fig. 7 einen im wesentlichen der Fig. 2 entsprechenden Querschnitt durch einen Wärmetauscher nach Fig. 5 oder 6 zur schematischen Darstellung der möglichen Anordnungen und Querschnittsformen der Keramikrohre und
Fig. 8 eine Ausführungsform eines keramischen Wärmetauschers mit Umfangsabdichtung der Keramikrohre entsprechend Fig. 1 zur umgekehrten Medienführung.
Der in Fig. 1 im Schnitt angedeutete Wärmetauscher umfaßt einen Stahlkessel 1 mit ebenen Stirnwänden 2, der von einer Vielzahl von Keramikrohren 3 durchsetzt wird. Der besseren Übersicht halber ist dabei in Fig. 1 nur ein derartiges Ke-
S ramikrohr 3 dargestellt. Die vielen Keramikrohre 3, die
parallel zur Längsachse des Kessels 1 angeordnet sind, können dabei jeweils allseitig in Abstand voneinander angeordnet oder aber auch, wie es in Fig. 2, in der mögliche Querschnittsformen der Keramikrohr angedeutet sind, längs einzelner Reihen aneinander anstoßend und nur von Reihe zu Reihe in Abstand angeordnet sein. Unter Zwischenördnung von Dichtplatten· 4, die ebenso wie die Stirnwände 2 des Kessels 1 mit dem Muster der Verteilung der Keramikrohre 3 entsprechenden Durchführöffnungen versehen sind, sind auf die Stirnwände 2 keramische Stirnplatten 5 aufgeschraubt. Hierzu dienen die Spannboizen 6 mit Köpfen 7 und Spannmuttern 8,. Durch die Spannelemente 6 bis 8 erfolgt eine Verquetschung der Dichtplatten 4, die sich demzufolge radial an den Außemumfang der Rohre anpressen. Um diese Dichtwirkung nach zu erhöhen, können, wie in Fig. 1 angedeutet, zusätzliche dichtplattenseitig· konisch vertiefte Dichtringe 9 vorgesehen sein, die bei der Verspannung eine verstärkte Materia!Verdrängung radial in Richtung auf den Außenumfang der Rohre 3 und damit eine erhöhte Dichtung bewirken. Der in Fig. 1 schematised dargestellte keramische Wärmetauscher ist beispielsweise mit Hilfe des Rohrs 10 an die Abgasleitung eines Brennwertkessels ange* schlossen, während über das Rohr 11 ausgangsseitig eine Verbindung zum Kamin erfolgt. Im Zuge dieses Rohrs 11 ist dann selbstverständlich ein Ablaß vorgesehen, um das an der Ausgangsseite anfallende aggressive, weil säurehaltige Kondensat abzulassen. Die Rohre 10 und 11 sind deshalb zweckmäßigerweise ebenfalls aus Keramik.
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Die Keramikrohre 3, die vom Rauchgas durchströmt werden, können, was in Fig. 2 angedeutet ist» innen&eitig mit einer die Oberfläche erhöhenden Profilierung versehen sein, damit ein besserer Wärmeübergang und damit eine weltgehende Aus-
S nutzung der Restwärme der Rauchgase stattfinden kann. Außen werden die Keramikrohre 3 vom Kühlwasser umströmt, wobei zur Verbesserung wiederum der Wärmeabgabe das Kühlwasser mit Hilfe von kammartig von gegenüberliegenden Seiten her einspringenden Umlenkwänden 12 mäanderförmig geführt ist, so daß es vom Zulauf 13 zum Ablauf 14 mehrfach umgelenkt und eine höhere Verweildauer und damit eine erhöhte Wärmeaufnahme gewährleistet ist.
Anstelle der Abdichtung mit Hilfe einteiliger Dichtplatten 4
kann auch (vergl. insbesondere Fig. 3 und 4) eine Abdichtung in der weise erzielt werden, daß zwischen den keramischen .'Stirnplatten 5 und den Stirnwänden 2 des Kessels die Keramikrohre 3 jeweils einzeln umgebende Dichthülsen 15 vorgesehen sind. Die Dichthülsen sollen dabei, analog zu den Dichtplatten 4, aus Grapliit, Silikon öder Teflon bestehen, wobei d urch die Verspannung zwischen den Stirnwänden2 und den Stirnplätten 5 ein verstärktes Andrücken an die Außenoberfläche an die Keramikrohre 3 erzielt werden soll. Dies läßt sich besonders in der Weise verbessern» daß die Durchführöffnungen 16 der Stirnwände 2 sowie die ihnen zugewandten Enden 17 der Dichthülsen konisch ausgebildet sind, so daß beim Verspannen der Stirnwände 2 und der keramischen Stirnplatten 5 gegeneinander in diesem Durchführungsbereich die Dichthülsen 15 besonders stark radial auf die Keramikrohre 3 aufgepreßt und damit eine besonders wirksame Dichtung erzielt wird.
Die Fig. 5 zeigt eine besonders einfache Ausführungsform eines keramischen Wärmetauschers« bei dem die einzelnen Keramikrohre 3 stirnseitig abgedichtet sind. Zu diesem Zweck fiind wiederum Dlchtplatten 4a vorgesehen, dia den Stirnflächen der Rohre 3 und Stirnplatten Sa zwischengeordnet sind, die im dargestellten Ausfuhrungsbeispiel aus Stahl bestehen und mit Umlenkkammern 13 versehen sind, die die Enden benachbarter Keramikrohre 3 jetküls miteinander verbinden, so daß eine mäanderförniige Führung des durch den Einlaßstut2en 19 eintretenden Kühlwassers 2uin Auslaßstut2en 20 hin stattfindet« Die Keramikrohre 3 wer« den vom Rauchgas dann außen umströmt, wobei selbstverständlich eine irgendwie geartete seitliche Abdeckung des Blocks vorgesehen ist« Die Rauchgase können also den Block von Keramikrohren 3 sowohl in der Zeichenebene liegend von unten nach oben bzw. oben nach unten durchsetzen oder aber auch senkrecht zur Zeichenebene. Voraussetzung für die wahlweise öurchströmung in diesen beiden Koordinatenrichtungen ist, daß die Rohre allseitig Abstand voneinander aufweisen, wie es in Pig. 7 bei den mittleren Anordnungen angedeutet ist« Sind die Keramikrohre 3 längs Reihen aneinander anstoßend angeordnet, so ist selbstverständlich die Durchführrichtung der Rauchgase1 auf eine der beiden genannten Möglichkeiten von vorneherein festgelegt. Die Keramikrohre können dabei auch in diesem Fall wiederum mit ihre Oberfläche erhöhenden Profilierungen versehen sein, wobei die Profilierungen diesmal außenseitig vorgesehen sind, da ja die Rauchgase die Rohre außen umströmen und die Oberflächenprofilierung besonders auf der Gasseite erforderlich ist.
Die Verbindung der Keramikrohre mit den Stirnplatten 5a unter Zwischenordnung der Dichtplatten 4a erfolgt mit Hilfe durchgehender Spannelemente, 6a, 7a, 8a, wobei die Keramikrohre 3
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ausschließlich durch die Klemmwirkung zwischen den Stirnwänden 5a gehalten sind. Um zu vermeiden» daß bei einer Lockerung der Spannung die Rohre aus den vorgegebenen gewünschten Positionen rutschen und in der Mitte zusammen- oder auf der Seite herausfallen können, sind die Dichtplatten 4a mit Ringvertiefungen 21 E versehen, in welche die Stirnenden der Keramikrohre 3 eingrei- | fen. Selbst bei einem Nachlassen der Spannung, die zwar möglicherweise die Dichtung nicht mehr im vollen Umfang gewährleistet, können also die Rohre ihre Positionen nicht verlassen, so da3 durch einfaches Nachspannen der Spannelemente 6a, 7a, 8a der Wärmetauscher wieder funktionsbereit gemacht werden kann. Um die genannte Positionierung zu erhalten, werden die Keramikrohre 3 zunächst in einer Lehre zwischen zwei Platten, beispielsweise mit kegelförmigen Spanndornen in der gewünschten Konfiguration parallel zueinander zu einem Block aufgespannt und mit einem ausschmelzbaren Wachs umgössen, so daß sie einen handhabbaren Block bilden. Dieser Block wird dann unter Zwischenordnung der Dichtplatten 21 zwischen den Stirnplatten 20 mittels der Spannelemente 6a, 7a, 8a verspannt und anschließend wird das Wachs wieder ausgeschmolzen.
Bei dem Wärmetauscher nach Fig. 5 gelangen die Rauchgase und damit auch die auskondensierenden Säurebestandteile nicht nur in Kontakt mit den Keramikrohren 3, sondern auch mit den Dichtplatten 4a. Im Falle nicht völlig korrosionsfester Dichtplatten hat es sich dabei als zweckmäßig erwiesen, den Stirnenden der Keramikrohre 3 und den Stirnplatten 5a zusätzlich eine Keramikplatte 22 zwischenzuordnen. Auf beiden Seiten der Keramikplatten 22 sind dabei Dichtplatten 4a vorgesehen, wobei allerdings nur auf der den Keramikrohren 3 zugewandten Seite die bereits angesprochenen Ringeinmuldungen 21 vorgesehen zu sein brauchen.
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Die Fig. 8 zeigt schließlich eine abgewandelte Ausführungsform eines Wärmetauschers gemäß Fig. 1 mit Abdichtung der Keramikrohre 3 am Außenumfang. Bei dieser Ausführungsform ist allerdings vorgesehen, daß nicht die Keramikrohre innen vom Rauchgas durchströmt, sondern von ihm umströmt werden sollen, während in den Rohren das Kühlwasser zirkuliert. Demzufolge können die Stirnwände 5b mit eingearbeiteten Umlenkkammern auf der Innenseite aus Metall, insbesondere Stahl bestehen, während umgekehrt die Kesselwand 1b aus Keramik ausgebildet sein muß, ebenso wie die Unlenkwände 12b. Die angedeuteten Toleranzspalten sind dabei selbstverständlich übertrieben groß dargestellt, um die Übersicht der Zeichnung zu erleichtern. Die Abdichtung erfolgt dabei wiederum mit Hilfe von Dichtplatten 4b aus Graphit, Silikon oder Teflon, die zwischen den keramischen Stirnwänden 2b des Kessel 1b und den metallischen Stirnplatten 5b verspannt sind. Dabei sind auch wiederum dichtungsseitig konisch vertiefte Ringelemente 9b vorgesehen, die für eine verstärkte radiale Verdrückung der Dichtplatten 4b in Richtung auf den Umfang der Keramikrohre 3 sorgen.

Claims (13)

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1. Keramischer Wärmetauscher mit einer Vielzahl von Kanälen, die von einem der im Wärmetausch stehenden Medien durchströmt und deren Wandungen vor anderen Medium umströmt werden, insbesondere für Heizungsanlagen mit Brennwertkesseln zur erhöhten Nutzung der Wärme des Rauchgases, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse (1) zwischen zwei Stirnplatten (5, 5a, 5b) eine Vielzahl von parallel in
Abstand voneinander angeordneten Keramikrohren (3) unter
Zwischenordnung von Dichtungen (4, 4a, 4b, 15), insbesondere aus Graphit, Silikon oder Teflon, verspannt sind.
2. Keramischer Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnplatten (5a, 5b) mit Umlenkverbindungsbrücken zwischen benachbarten Keramikrohren (3) bildenden Umlenkkammern (18) auf der Innenseite versehen sind.
3. Keramischer Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikrohre (3) rauchgasseitig mit einer die Oberfläche erhöhenden Profilierung versehen sind.
4. Keramischer Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen von den Keramikrohren (3) durchsetzten Kessel (1), insbesondere Stahlkessel, dessen Stirnwände (2) mit außen aufgesetzten keramischen Stirnplatten (5) unter Zwischenordnung von sich um die Keramikrohre (3) klemmend anlegenden Dichtungen (4) verschraubt sind.
5. Keramischer Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Stirnwänden (2) und den keramischen Stirnplatten (5) eine Dichtplatte (4), sowie sie im Bereich der Rohrdurchführöffnungen verformende Ringelemente (9) zwischengeordnet sind.
6. Keramischer Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringelemente (9) dichtplatten-seitig konisch ausgebildet sind, um eine radiale Materialverschiebung der Dichtplatte (4) auf den Rohrumfang hin zu erzielen.
7. Keramischer Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Stirnwänden (2) und den keramischen Stirnplatten (5) die Keramikrohre (3) einzeln umgebende Dicht- hülsen (15) zwischengeordnet sind.
8. Keramischer Wärmetauscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichthülsen (15) und/oder die Durchführöffnungen (16) der Stirnwände des Kessels mit konischen, eine radiale Anpressung an die Keramikrohre (3) bewirkenden Abschnitten (16, 17) versehen sind.
9. Keramischer Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 4 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kessel (1, 1b) mit
einer Vielzahl von im wesentlichen vertikal zu den Achsen der Keramikrohre (3) verlaufenden, eine mäanderartige Umlenkführung des die Keramikrohre (3) umströmenden Mediums bewirkenden, kammartig von gegenüberliegenden Seiten einspringenden Umlenkwänden (12, 12b) versehen ist.
10. Keramischer Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnplatten (5a) mittels durchgehender Spannelemente liiiteinander verspannt sind.
11. Keramischer Wärmetauscher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikrohre (3) mit plangeschliffenen Stirnflächen unter Zwisehenordnung von Dichtungen (4a) zwischen den Stirnplatten (5a) verspannt sind.
12. Keramischer Wärmetauscher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikrohre (3) endseitig in Ringstufen (21) von durchgehenden Dichtplatten (4a) eingreifen.
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13. Keramischer Wärmetauscher nach Anspruch 11 oder 12, dadurch qekenn2eichnet. daß den mit Umlenk-Kammern versehenen metallischen Stirnplatten (5a) und den Rohrenden jeweils eine Keramikplatte (22) mit beidseitigen Dichtplatten (4a) 2wischengeordnet ist.
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DE8323129U 1983-08-11 Keramischer Wärmetauscher Expired DE8323129U1 (de)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3720527A1 (de) * 1987-06-20 1988-12-29 Schott Ruhrglas Waermetauscher
DE19511237A1 (de) * 1994-03-28 1995-10-05 Ngk Insulators Ltd Keramischer Röhrenwärmetauscher und Verfahren zum Herstellen desselben
DE4110141C2 (de) * 1990-03-28 2000-10-26 Ngk Insulators Ltd Keramik-Verbundaufbau und Verfahren zu dessen Herstellung
EP2085732A1 (de) * 2008-02-04 2009-08-05 Vincador Holding GmbH Glaswärmetauscher mit Kunststoffrohrboden

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