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Wärmeaustauscher Es sind Wärtneaustauscher bekannt, die auf der lkrührung
zwischen festen Stoffen und Gasen beruhen und in welchen ein Strom gasdurchlässiger,
fester ':lasse sich von oben nach unten durch eine ringüirtnige, von einem äußeren
und einem inneren Hohlkörper gebildeten Durchlaufkammer, deren Länge mehrere Vielfache
der lichten Weite beträgt, hindurchbewegt, während ein Heizgasstrom die Durchlaufkammer
in entgegengesetzter Richtung durchzieht. Bei diesen IxekanntenWärmeaustauschern
erfolgt die Zuführung der Heizgase zu der gasdurchlässigen, festen Klasse von außen
her durch Leitungen. Diese Leitungen verursachen erhebliche Wärmeverluste und sind
überdies häufig nur mit Schwierigkeiten anzubringen. Die bekannten Wärmeaustauscher
erfordern auch eine gesonderte Hei.zatilage, die eigenen Räum in Anspruch nimmt.
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Zur llehebung dieser Mängel dient erfindungsgemäß der Hohlraum innerhalb
des inneren Hohlkörpers als `"erl>renttttngsrautn von Brennstoff zur Erzeugung des
Gasheizstromes. Im inneren Hohlkörper sind für den Durchtritt des Heizgasstromes
von dem Verbrennungsraum in die Durchlauf-Kammer Öffnungen vorgesehen.
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Zweckmäßig ist der innere Hohlkörper des Verbrennungsraumes an ihrem
oberen Teil von einer metallischen, gekühlten Manschette umfaßt. Die Kühlung erfolgt
durch in den Verbrennungsraum strömende Verbrennungsluft; dabei bestimmt die Manschette
für mindestens einen Teil der Luft einen Kühlweg, dessen Länge die axiale Ausdehnung
der Manschette übertrifft.
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Bei einer Sonderausführung besteht die metallische Manschette aus
zwei unter Wahrung eines bodenseitig gasdicht geschlossenen Mantelzwischenraumes
koaxial angeordneten Zylindern, inderenZwischenraum von oben her der Mantel eines
zusätzlichen Zylinders eingreift, derart, daß die Kühlluft zunächst ihren Weg zwischen
dem äußeren Zylinder und dem mittleren, zusätzlichen Zylinder von oben
nach
unten und anschließend zwischen dem inneren Zylinder und dem mittleren, zusätzlichen
Zylinder i-on unten nach oben nimmt. Die Manschette kann an ihrem oberen Ende eine
die Wärmedehnungen ausgleichende Anschlußverbindung besitzen.
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Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung, und zwar Fig.
i einen Aufriß des Wärmeatistauschgerätes, Fig. 2 einen Grundriß zu Fig. i, Fig.
3 einen vergrößerten Querschnitt der oberen Kammer, Fig. 4 und 5 Querschnitte nach
den Linien 4-4 und 5-5 zu Fig. 3, Fig. 6 eine andere Ausführungsform des in Fit-'-
3 gezeigten Teiles ebenfalls im Querschnitt, Fig. 7 einen vergrößerten Schnitt eines
Teiles von Fig. 6, Fig. 8 einen vergrößerten Querschnitt der unteren Kammer.
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Der Wärmeaustauscher, wie ihn die Fig. i in der "Zusammenstellung
zeigt, besteht aus einer oberen Heizkammer io, in welcher eine fließende Masse von
festem, wärmeübertragendem Material i i erhitzt wird durch unmittelbare Berührung
mit einem Heizmittel, und einer unteren Kühlkammer 12, in welcher das erhitzte,
wärmeübertragende Material i i durch unmittelbare Berührung mit einem zu erwärmenden
Mittel .gekühlt wird. Die Kammern io und 12 sind durch einen Rohrstutzen 13 verbunden,
der einen inneren Durchgangsquerschnitt 14 von wesentlich kleinerem Querschnitt
aufweist und durch welchen der Strom von heißem, wärmeübertragendem Material aus
der oberen in die untere Kammer gelangt. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel
wird als Heizmittel für das wärmeübertragende Material in der Kammer io Verbrennungsgas
verwendet, welches vorzugsweise in einer Verbrennungskammer erzeugt wird, die sich
zentral im Innern der Kammer io befindet. Die Gase werden im Gegenstrom in unmittelbare
Berührung gebracht mit dem sich nach abwärts bewegenden, wärmeübertragenden Material;
sie durchstreichen die Zwischenräume der Masseteilchen in einem im wesentlichen
gleichförmigen Strom. Das wärmeübertragende Material wird während des Durchganges
durch die obere Kammer io auf verhältnismäßig hohe Temperatur gebracht; beim Übergang
in die untere Kammer 12 wird die Temperatur durch Wärmeaustausch mit dem zu erwärmenden
Mittel gesenkt. Das abgekühlte, wärmeübertragende Material verläBt die untere Kammer
12 durch eine Leitung 16, die mit ihrem freien Ende an einer mechanischen Fördereinrichtt1119
17 angeschlossen ist. Letztere regelt den Materialabzug aus der Kammer 12; sie übergibt
das geförderte Material einem Elevator 18, der es über eine Vielzahl von Verteilerrohren
2o in die obere Kammer io verteilt. Der Arbeftsprozeß ist somit kontinuierlich.
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Als wärmeübertragendes Material kommt eine Leihe von Stoffen in Betracht;
die Auswahl geschielit nach den besonderen Betriebsbedingungen; ini allgemeinen
muß das Material eine große Festigkeit und Härte besitzen, widerstandsfähig gegen
plötzliche Erwärmung sein und eine hohe Schmelztemperatur aufweisen. Derartige Materialien
sind beispielsweise natürlich: oder künstliche keramische Stoffe, korrosionsfeste
Legierungen oder Stahllegierungen, in kleinen Stücken von regelmäßiger oder unregelmäßiger
form. Mit hesonderern Erfolg werden l:ugelf<irr»ige, keramische Teilchen benutzt.
Diese Teilchen sollen eine solche Größe besitzen, daß sie zur Wärmeübertragung eine
große Oberfläche bieten und eine Dichte, die ausreicht, den Geschwindigkeiten der
durchströmenden Mittel Widerstand zu leisten und dabei nicht angehoben zu werden.
Als besonders geeignete Größe der Teilchen wurde ein \laß von etwa 8 mm gefunden;
jedoch kann dieses Maß nach oben und unten variieren, je nach den in dem Gerät herrschendien
Betriebsbedingungen.
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In, den Fi.g. 3 bis 5 wird die obere Heizkammer io gebildet durch
ein zylindrisches Metallgehäuse 21 mit einem gewölbten Deckel 22 und einem kegeligen
Boden 23; die innere Oberfläche wird durch Auskleidung 24 aus einem feuerbeständigen
Werkstoff geschützt. Die Auskleidung des gewölbten Deckels 22 wird aus einem in
einem Stück gegossenen Körper ,gebildet. Zusätzlich zu der feuerfesten Auskleidung
24 werden das zylindrische Gehäuse 21 und der konische Boden 23 durch eine Lage
Isoliermaterial 26 zwischen dem Gehäuse 21 und der Auskleidung 24 geschützt.
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Konzentrisch im Innern der Kammer io befindet sich ein innerer Hohlkörper
27 aus feuerbeständigem Werkstoff; dieser bildet mit der inneren Oberfläche der
Auskleidung 24 eine Durchlaufkammer 28, deren Höhe ein Vielfaches ihrer lichten
Weite beträgt. Der Körper 27 wird durch eine Reihe von Pfeilern 30 getragen, die
ihrerseits in den unteren konischen Teil der Auskleidung 24 eingebaut sind und durch
den konischen Boden 23 etragen werden. Wie in Fig.3 gezeigt, entstehen' zwischen
den Pfeilern schräg nach oben verlaufende Öffnungen 31, durch welche das wärmeübertragende
-Material i i aus der Durchlaufkammer 28 zti einer zentralen Ablauföffnung 32 frei
abfließt; diese Ablauföffnung 32 bildet den Eingang zu dem Überleitungskanal 14.
Der Körper 27 ist auf seinem Umfang mit einer oder mehreren Reihen Öffnungen 33verselien,dienach
unten geneigt sind (entsprechend dem natürlichen Böschungswinkel des wärmeübertragenden
',Materials), so daß dieses Material nicht sehr weit in die Öffnungen 33 eintreten
kann. Die Wandung des Körpers 27 reicht unter Wahrung eines Zwischenraumes ,bis
unmittelbar unter den gewölbten Deckel 22.
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Erfindungsgemäß ist der obere Teil des Körpers 27 durch eine Metallmanschette
34 gefaßt; diese erstreckt sich von einem beliebigen Punkt derManteloberfläche des
Körpers 27 nach oben und geht in einen konischen Teil 29 über, an welchen ein zylindrischer
Teil 3,5 von geringerem Durchmesser anschließt; dieser Teil 3; ragt durch
eine zentrale Öffnung 36 in den ,gewölbten Deckel. Der untere Rand der Manschette
34 besitzt einen nach innen
gebördelten Flansch 37, der in -die
Wandung des Körpers 27 eingreift; an ihrem oberen Ende ist die Manschette mit einem
biegsamen Balgverschluß 38 versehen, der durch Temperaturschwankungen hervorgerufene
Längsverschiebungen des Körpers 27 gestattet. Zugleich bildet der Balg 38 einen
dichten Abschluß des oberen Teiles der Durchlaufkammer 28.
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Vorzugsweise besteht der biegsame Balg 38 aus gefaltetem Stahliblech.
Die Oberkante des Balges ist an einer Ringplatte 41 befestigt; letztere wird mit
einem Flansch 42 verschraubt, der an den gewölbten Deckel 22 angeschweißt ist unddieÖffnung
36 des Deckels umgibt. Die untere Kante des Balges ist an einem nach innen vorstehenden
Flansch 43 des zylindrischen Teiles 35 befestigt. Auf diese Weise, kann der obere
Teil des Körpers 27 sich in vertikaler Richtung relativ zu dem Deckel 22 ausdehnen;
das Hineinragen des zylindrischen Teiles 35 in die Öffnung 36 bewirkt, daß der Körper
27 geführt und in senkrechter Richtung gehalten wird; gleichzeitig wird ein gasdichterAbschluß
zwischen dem oberen Teil der Ringkammer 28 und dem entsprechenden Teil des Verbrennungsraumes
¢4, die durch den Körper 27 eingeschlossen wird, hergestellt. Im oberen Teil des
Verbrennungsraumes 44 ist ein Brennerkopf 45 vorgesehen, durch welchen ein Brenner
46 Brennstoff einführt. Als Brenner wird zweckmäßig ein sogenannter Vormisch-1>renner
verwendet, hei welchem gasförmigerBrennstoff, wie z. B. natürliches Gas, durch eine
Leitung 47 zugeführt wird und mit der erforderlichen Menge von Verbrennungsluft
gemischt in den Brenner 46 gelangt, um dann durch die Mündung 48 des Brenners in
die zentrale öffnung des Kopfes oder Blockes 45 entladen zu werden. Das obere Ende
des Brenners ist durch eine Metallglocke 5o abgeschlossen. Letztere ist an einem
Flansch 42 befestigt und ,bildet eine Kammer 51, in welche die Verbrennungsluft
unter Druck durch eine Einlaßöffnpng 52 eingeführt wird. Ein Teil der in die Kammer
51 geleiteten Luft gelangt durch eine Ringöffnung49 zwischen der Brennermündung
48 und dem Block 45, wodurch sich das Verbrennungsgemisch aus Luft- und gasförmigem
Brennstoff bildet. Ein anderer Teil der Verbrennungsluft gelangt durch den ringförmigen
Zwischenraum zwischen der Manschette34 und der benachbarten Oberfläche der Wand
des Körpers 27 und übt dort eine merkliche Kühlwirkung auf die Metallmanschette
34 aus, um schließlich durch den feuerfesten Werkstoff in das Innere des Verbrennungsraumes
44 zu dringen. Der Verbrennungsraum 44 besitzt hinreichende Maße im Querschnitt
und Länge, um eine vollkommene Verbrennung zu ermöglichen, bevor die Verbrennungsgase
durch die Öffnungen 33 in den unteren Teil der Durchlaufkammer 28 gelangen.
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Letztere dient der Aufnahme des wärmeübertragenden Materials i i ;
dieZufü@hrung des letzteren erfolgt, wie schon erwähnt, durch eine Vielzahl von
Verteilerrohren 20. Bei Inbetriebnahme des Gerätes werden die Kammern io und 12
mit dem wärmeübertragenden Material gefüllt, bis zu einer Höhe, die durch das untere
Ende der Einfüllrohre 20 bestimmt ist. Zusätzliches wärmeübertragendes Material
wird auf Vorrat gehalten, z. B. in einem Behälter 59, so daß die Rohre 20 gefüllt
sind und daß, sobald das Material i i durch das Gerät zu zirkulieren beginnt, stets
ein genügender Nachschul> stattfindet, um die Materialhöhe in der Kammer io gleichmäßig
zu erhalten. Bei Verwendung einer Kammer der dargestellten Art mit einem Durchmesser
von ungefähr 2,65 m und bei Verwendung eines wärmeübertragenden Materials der beschriebenen
Art (8 mm Durchmesser) mit einem natürlichen Böschungswinkel von ungefähr 20° wurde
gefunden, daß der Höhenunterschied zwischen den Eintrittsöffnungen 33 und der Oberfläche
54 genügt, um die Gleichförmigkeit des Heizgasstromes durch das wärmeübertragende
Material in der Durchlaufkammer 28 zu gewährleisten. Wenn der Durchmesser der Durchlaufkammer
28 über das angegebene Maß hinaus vergrößert wird, ist es wünschenswert, die Zahl
der Zuführungsrohre 20 zu vergrößern. Dadurch wird eine ausreichende Verteilung
des Heizgasstromes über den ganzen Umfang der Durchlaufkammer 28, sowie eine gleichförmige
Temperatur des wärmeübertragenden Materials beim Eintritt in die Kammer 12 erhalten.
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Der ringförmige Zwischenraum am oberen Ende der Durchlaufkammer 28
über der Oberfläche 54 des hitzeübertragenden Materials ist mit einem Schornsteinabzug
53 versehen, in welchem eine Regelklappe 53' zum Ablassen der verbrauchten Gase
angeordnet ist. Die Bewegung dieser Gase nach oben durch die Zwischenräume zwischen
den Teilchen der wärmeübertragenden Masse findet über den ganzen. Massenquerschnitt
im wesentlichen gleichförmig statt; die Temperatur irgendeines Segmentes eines Horizontalquerschnittes
'der ringförmigen Masse ist im wesentlichen gleich irgendeinem Segment eines anderen
Querschnittes.
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In den Fig.6 und 7 ist eine geänderte Ausführungsform der Kammer io
mit ihrem Verbindungskanal 13 gezeigt. Die Ausbildung ist im allgemeinen ähnlich
.der in den Fig. 3 bis 5 gezeigten; dagegen weist die metallische Manschette, welche
den oberen Teil des Ringkörpers des Verbrennungsraumes44 umschließt, vorteilhafteEinzelheiten
auf. Die Kammer io gemäß Fig. 6 wird durch ein metallisches Gehäuse 21 gebildet,
welches einen kegeligen Boden 23 besitzt. Gehäuse und Boden sind mit feuerfestem
Futter 24 ausgekleidet unter Zwischenschaltung einer Isolationsschicht.
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Der senkrechte innere Hohlkörper 27' ist von der inneren Oberfläche
der Ausikleidung 24 durch die Durchlaufkarnmer 28 -getrennt; eine Reihe von Säulen
30 trägt den Körper 27'; die Säulen ruhen ihrerseits auf der kegelförmigen
Bodenplatte 23. Eine Vielzahl von Öffnungen 31 ist zwischen den Säulen für den Durchgang
des wärmeübertragenden Materials aus der Durchlauflkammer 28 zu der zentralen Auslaßöffnung
32 vorgesehen. Der untere Teil des Körpers 27' ist ebenfalls mit zwei Reihen
von
öffnungen 33 versehen für den Austritt der Heizgase aus dem Verbrennungsraum 44'
in die Masse des wärmeübertragenden Materials i i, das durch die Durchlaufkammer
28 nach unten fließt.
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Im oberen Teil des Körpers 27' ist ein Brennerkopf 8i vorgesehen;
letzterer besitzt eine zentrale Öffnung 82 für den Durchgang des Gemisches aus Brennstoff
und Luft; dieses Gemisch wird von einem Brenner 46' geliefert. Die innere Oberfläche
des Brennerkopfes ist in der Mitte seiner Höhe ab-e -C ,' hrägt, während
die äußere Oberfläche in einem zylindrischen Körper 83 aus feuerfestem Werkstoff
liegt. Der Kopf 81 und der Körper 83 sind von einer metallischen Manschette 34 eingeschlossen,
welche dazu dient, den Körper 27' seitlich zu stützen und ein Ausströmen von Gasen
aus dem olleren Teil des Verbrennungsraumes 44 in den oberen Teil der Durchlaufkammer
28, in welchem geringerer Druck herrscht, zu verhindern. Das obere Ende des Brennerkopfes
81 und des Körpers 8; befindet sich im wesentlichen in gleicher Höhe mit dein oberen
Rand des Gehäuses 21 utid der _luskleidung 24.
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Der Deckel wird durch , konische Teile 8,3A und 85B gebildet; diese
Teile bestehen aus Metallplatten, die durch ein Paar von aufgelegten Ringen 86,4
und 8617 vereinigt werden. Die Ebenen der Ringe liegen senkrecht zur Achse der Durchlaufkammer
28. Der Rand des unteren Teiles 85A ist ringsum mit dem oberen Ende des Gehäuses
21 verschweißt und durch einen Ausguß aus Isolierinateria187 geschützt, das mit
nichtgezeichneten Offnungen für den Durchtritt der Zuleitungsrohre 20 (ähnlich den
Fig. 1, 2 und 3) versehen ist. Zusiitzlicli ist eine Öffnung 84 für den Austritt
der yerl>raticliteti, aus der Durchlaufkammer 28 kOminenden Verbrennungsgase vorgesehen.
Das obere lahde des Teiles 85A ist ringsum verschweißt mit (lern horizontalen Ring
86A. Die Konstruktion ist vergrößert gezeigt in Fig. 7.
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Der obere Teil
85B ist an seinem unteren Rand ringstiin verschweißt
mit dem Ring 868. Die obere Kante des "Geiles 858 geht in eine horizontal aiigeordnete
Platte 88 über, die mit einer zentralen Öffnung für den Durchtritt des Brenners
46' versehen ist. Wenn der Deckel aufgesetzt ist, liegen die Ringe 86A und 86B im
wesentlichen senkrecht übereinander und werden miteinander verschraubt. in dem Teil858
ist eine Öffnung für ein Luftzuleitungsrohr 9o vorhanden; auf der gegenüberliegenden
Seite sind Öffnungen für ein Beobachtungsrohr oder ein Zündrohr (9i, Fig. 6) vorgesehen.
=An dem Tei.1858 ist ein metallischer Ansatz 92 befestigt, der als Verteiler der
Verbrennungsluft zum Brenner dient. Der Ansatz 92 weist einen oberen zylindrischen
Teil auf, der mit einem unteren zylindrischen Teil größeren Durchmessers mittels
eitler Ringplatte und eines konischen Teiles verbunden ist. An dem konischen Teil
des Ansatzes
02 ist ein Leitblech 93 befestigt, das sich gegenüber der Einlaßöffnung
9o befindet, so daß die eintretende Luft über den ganzen Ringraum zwischen
| dem Ansatz y2 uni- dein Deckel g; verteilt wird. |
| Der untere z_vliiidrisclie Teil des :%insatzes greift |
| konzentrisch ziyisclien zwei zylindrische -Man- |
| schetten 94 und 95 ein, gegen deren jede er in |
| einem gewissen Allstand liegt. Die innere Man- |
| schette 94 umfaßt den oberen Teil des Körpers 27', |
| während die äußere, zylindrische Manschette 95 |
| oben in einer gasdichten Gleitverbindung 96 mit |
| einem Zylinder 97 steht. Ein Flansch 98 dieses |
| Zylinders 97 ist zwischen den Ringen 86A und 868 |
| eingespannt. Z\vei in senkrechtem Abstand von- |
| einander gehaltene Ringe 8c) sind an der äußeren |
| Oberfläche der Manschette festgeschweißt; der |
| Raum zwischen den beiden Ringen 89 ist mit |
| Asbestschnur gefüllt zur Bildung der Gleitver- |
| bindung 96, derart, daß eine relative Vertikal- |
| bewegung zwischen denn "Zylinder 97 und der Man- |
| schette, unter Aufrechterhaltung eines gasdichten |
| Abschlusses, möglich ist. f)ie bei 9o eintretende |
| Verbrennungsluft wird auf dem Umfang des An- |
| satzes 92 verteilt, tun zwischen der äußeren Man- |
| schette 95 und dem Ansatz 92 nach unten zu strö- |
| inen. Eine ringförmige Platte 99, welche die |
| unteren Enden der -Manschetten 94 und 95 ver- |
| 1>indet. ist von dem Ansatz 92 so weit entfernt, daß |
| die Luft in den Ringraum ztvischen diesem Ansatz |
| und der -Manschette 94 nach ollen strömen kann |
| und damit zu dem Brenner 46' gelangt. Auf diese |
| Weise wird die Luft für die Verbrennung vorge- |
| wärmt; sie kühlt gleichzeitig die Manschetten. Die |
| Manschetten bestehen aus einer Stahllegierung, die |
| den herrschenden Temperaturen gewachsen ist. |
| Der Verbindungsteil 13 (Fig. 1 Und 3) ist im |
| Querschnitt kreisförmig: der Durchgangskanal 14 |
| wird durch eine feticrfeste Auskleidung 55 be- |
| grenzt, die sich von der Auslaßöffnung 32 des |
| konischen Bodens 1>1s zum )b-ren Ende der unteren |
| Kammer 12 erstreckt. 1)1e Auskleidung 55 ist mit |
| Isolationsmaterial 56 tiingel>en, das in einem nne- |
| tallischen Gehäuse 57 gefaßt ist. Die Abmessungen |
| der vertikalen Verbindung sind so, (laß ein ge- |
| tiügeiider I)ttrehgaugsquerschnitt Nir das |
| Material von der oberen zur unteren |
| Kammer zur Verfügung steht. I)er Durchzug des |
| .Mittels zwischen den I@aninierii kann verhindert |
| oder reguliert werden durch die Regelklappe 53'. |
| Die untere Kainnicr 1= ist im Querschnitt kreis- |
| förmig und vom ol>:ren lZand bis zu dein konischen |
| Boden von gleichem Durchmesser. Wie in den |
| Fig. i und e gezeigt, wird die Kammer 12 voll |
| einem metallischen, gasdichten Gehäuse 6o einge- |
| schlossen, das einen gewölbten Deckel 61 besitzt, |
| in den die Verbindung 13 Mündet. Der Boden 62 |
| ist kegelstuinpfförmig und mit einer zentralenAus- |
| laßöffnung für den Abfluß des Nyärnieülrertragenden |
| Materials in die Leitung 16 versehen. Das zu |
| erwärmende -fitte- wird durch eine Leitung 63 |
| zugeführt. die in den unteren Teil der Kammer 12 |
| mündet, so daß das einströmende Mittel durch die |
| Zwischenräume des @yärmeül>trtragenden Materials |
| hochsteigt, um am oberen lande der Kaminher (nach |
| Erreichung der gewünschten Temperatur) durch |
| Abströnistutzeu 64 entnommen zu werden; letztere |
sind an eine Sammelleitung 65 artgeschlossen, die zum Verbraucher
führt.
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Wie im besonderen aus Fig.8 ersichtlich, ist die Verbindung 13 nach
unten fortgesetzt bis unter ein Gewölbe 66 aus feuerfestem Werkstoff, das eine Reihe
von Auslaßöffnungen 67 besitzt; durch diese Öffnungen gelangt das erwärmte Mittel
züi dem Allströmstutzen 64. Das Gehäuse 6o ist mit Isolation und feuerfester Auskleidung
versehen, ähnlich dem Gehäuse 21. Eine zylindrische Büchs, 68 mit durchlöchertem
Mante169 im unteren Teil der Kammer 12 ist durch Rohrstutzen 7o an eine Bodenkammer
71 angeschlossen, in welche die Zuleitung 63 mündet. Im Innern der Kammer befindet
sich ein Hohlkörper 72 aus feuerfestem Werkstoff, der oben geschlossen ist und auf
der Büchse 68 steht. Dieser Körper bildet mit dem äußeren Gehäuse eine Ringkammer
75 für den Durchlauf des wärmeübertragenden Materials. Auf diese Weise wird erreicht,
daß das zu erwärmende, über die Rohre 63 in die Kammer 71 gelangende Mittel von
'hier aus durch die Rohrstutzen 70 in das Innere der Büchse 68 gelangt und
durch den durchlöcherten Mantel 69 dieser Büchse in den unteren Teil des
nach unten strömenden wärmeübertragenden Materials. Auf dem Weg nach oben wird das
Mittel auf eine gleichförmige Temperatur gebracht, um dann schließlich durch die
Öffnungen 67 des Gewöll>e(leckels66 in die Abströmstutzen64 zu gelangen.
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Das aus den Kammern io und 12 und der Verbindung 13 bestehende Gerät
wird als Einheit getragen durch ein Stahlgerüst, das sich gegen den kegelförmigen
Boden der oberen Kammer io abstützt. Die Einzelheiten hierzu sind in Fig.3 gezeigt.
Das Gerüst besteht aus Trägern 76 auf Säule'] 77. Die Triiger 76 sind atn Stoß der
vertikalen \\'an(l des Gehäuses der Kammer 21 und des oberen Rand:: des konischen
Bodens 23 durch Stützglieder 78 befestigt. Die den Boden der olleren Kammer tragende
Platte 23 ist schwerer ausgeführt als die entsprechenden Querschnitte der Gehäuse
21 und 6o der oberen .bzw. unteren Kammer; er besitzt infolge seiner konischen-
Form eine hohe Widerstandsfähigkeit. Das Gehäuse 57 der Verbindung 13 ist durch
Winkeleisen 8o zu einer Tragkonstruktion für die untere Kammer 12 verstärkt. Es
ist auf diese Weise erreicht, daß die ollere Kammer sich über den Trägern 76 frei
nach oben ausdehnen kann; in gleicher Weise können sich die Verbindung 13 und die
untere Kammer 12 frei nach unten ausdehnen.
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Beim Betriel> des Gerätes wird die Masse des wärmeübertragenden 'Materials
durch die Fördervorrichtung 17 in den Kammern io und 12 und @(em Durchgang 14 zwischen
beiden mit einer vorl)estitiitnteti Geschwindigkeit nach unten bewegt; die Fördergeschwindigkeit
kann in Anpassung an die im Gerät herrschenden Temperaturverhältnisse hzw. Teml>eraturscliwadkutigeti
geändert werden; (las aus der unteren Kammer abgezogene, wärmeübertragende Material
wird hochgefördert und von neuem in die ollere Kariiiii-cr eingebracht; es wird
also kontinuierlich gearbeitet. In der oberen Kammer wird das wärmeübertragende
Material auf eine im wesentlichen gleichförmige Temperatur gebracht. so daß es beim
Eintritt in .die untere Kammer die aufgenommene Wärme an das zu erwärmende Mittel
abgibt, wobei dann letzteres bei seinem Austritt durch die Abströmstutzen 64 ül;:rall
im wesentlichen die gleiche Temperatur aufweist. Bei Aufrechterhaltung einer konstanten
'leng"e an zu erwärmendem Mittel, konstanter Temperatur und konstanter Zusammensetzung
beim Eintritt in die Kammer 12 wird der Strom des aus den Stutzen 64 austretenden
Mittels gleichmäßig auf der gewünschten Temperatur gehalten; eine Regelurig @bzw.
Änderung der Temperatur kann ohne weiteres durch Änderung der über den Brenner 46
zugeführten Brennstoffmenge erreicht werden.
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Mit dem- erfindungsgemäßen Gerät kann bei holten Drücken gearbeitet
werden, weil die Außenwandung der oberen Kammer zylindrisch ist und keine Unterbrechung
durch Öffnungen in den Seitenwandungen für .die Zuführung von Brennstoff oder Luft
aufweist; das Gewicht des Gerätes ist dabei verhältnismäßig gering; der Druck, den
die Masse des hitzebeständigen Materials ausübt, wird leicht und sicher durch das
Gehäuse 21 aufgenommen. Den inneren Druck .übernimmt die zylindrische Wandung des
Körpers 27 auch bei hohen Betriebstemperaturen, wobei sie lediglich radial beansprucht
wird und der feuerfeste Werkstoff, aus dem der Körper 27 besteht, dieser Beanspruchung
auch bei hohen Temperaturen gewachsen ist.
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Es ist hervorzuheben, daß bei der vorliegenden Erfindung Wärmeaustausch
zwischen dem festen Stoff und -den Gasen in zwei ringförmigen Kammern stattfindet,
daß also der nach abwärts sich bewegende Strom au: hitzeübertragendem Material,
durch welchen die Gase nach oben strömen, ringförmig ausgebildet ist. Bei beiden
Ausführungsformen ist der obere Teil des den Verbrennungsraum bildenden Körpers
aus feuerfestem Werkstoff durch eine metallische Mantelmanschette gefaßt, die sich
nach unten, bis unter die Oberfläche des in dem Ringraum enthaltenen wärmeübertragenden
Materials erstreckt. Diese metallischen Manschetten verhindern ein Durchdringen
der Gase durch den keramischen, feuerfesten Werkstoff. Die Manschetten gestatten
eine, durch Temperaturschwankungen ausgelöste vertikale Dehnbewegung des die Verbrennungskammer
einschließenden Körpers aus feuerfestem Werkstoff und sind gleichzeitig Mittel zur
Schaffung eines gasdichten Abschlusses. Zweckmäßig werden die Manschetten zugleich
durch die Verbrennungsluft gekühlt, d. h. sie werden der Berührung mit der Verbrennungsluft
ausgesetzt, bevor diese mit dem Brennstoff vereinigt wird.