DE875386C

DE875386C - Recuperative heat exchanger for gaseous media

Info

Publication number: DE875386C
Application number: DEA222D
Authority: DE
Inventors: Torbjoern Vannerus
Original assignee: Motala Verkstad AB
Current assignee: Motala Verkstad AB
Priority date: 1942-04-28
Filing date: 1943-03-19
Publication date: 1953-05-04

Description

Rekuperativer Wärmeaustauscher für gasförmige Mittel Die Erfindung bezieht sich auf solche rekuperative Wärmeaustauscher für gasförmige Mittel, die aus einem Gehäuse und einem in diesem auf einer Drehachse befestigten, einen oder mehrere Durchströmkanäle für jedes der beiden gasförmigen. Mittel bildenden Rotor bestehen, wobei der Wärmeaustausch zwischen den beiden Mitteln durch die Kanalwände hindurch erfolgt und die Durchströmkanäle für jedes der beiden Mittel mit einer besonderen inneren axialen Einr- und einer besonderen äußeren Auslaßkammer verbunden sind, und die beiden Einlaßkammern durch eine an der Rotorbewegung teilnehmende und die beiden Auslaßkammern durch eine stillstehende, radiale, einen Teil des Gehäuses bildende oder mit ihm verbundene Scheidewand getrennt sein können. Die Erfindung bezweckt, den Wärmeaustausch zwischen denMitteln bei Wärmeaustauscherndieser Art wirkungsvoller als bisher zu gestalten und die Abmessungen solcher Wärmeaustauscher wesentlich zu verringern.Recuperative heat exchanger for gaseous media The invention refers to such recuperative heat exchangers for gaseous agents that from a housing and a fixed in this on an axis of rotation, one or several through-flow channels for each of the two gaseous. Medium forming rotor exist, the heat exchange between the two means through the channel walls takes place through and the flow channels for each of the two means with a special inner axial inlet chamber and a special outer outlet chamber connected are, and the two inlet chambers by one participating in the rotor movement and the two outlet chambers by a stationary, radial, part of the housing forming or connected septum can be separated. The invention aims to improve the heat exchange between the media in heat exchangers of this type to make more effective than before and the dimensions of such heat exchangers to decrease significantly.

Der-spezifische Wärmeaustausch verbessert sich mit wachsender Relativgeschwindigkeit zwischen dem Rotor und den gasförmigen Mitteln sowie mit abnehmender Dicke der Schichten :dieser Mittel. Diese Relativgeschwindigkeit setzt sich aus einer radialen und einer in der Rotorumfangsrichtung verlaufenden Komponente zusammen, von denen die radiale Komponente die Zeit, in .der die Mittel den Rotor durchziehen, d. h. die für den Wärmeaustausch zur Verfügung stehende Zeit bestimmt. Eine Erhöhung der radialen Relativgeschwindigkeit würde die Wärmeaustauschzeit verkürzen, wenn nicht der Rotordurchmesser entsprechend vergrößert wäre; eine solche Vergrößerung ist aber aus baulichen: Gründen zu verwerfen. Infolgedessen fußt die Erfindung auf der Erkenntnis, daß eine Verbesserung des spezifischen Wärmeaustausches über die radiale Geschwindigkeitskomponente nicht durchführbar ist, sich vielmehr nur durch Erhöhung der relativen Umfangsgeschwindigkeit erreichen läß t.The specific heat exchange improves with increasing relative speed between the rotor and the gaseous media as well as with decreasing thickness of the layers : this means. This relative speed consists of a radial and a running in the rotor circumferential direction component together, of which the radial Component is the time in which the means pull through the rotor, d. H. the for the Determines the time available for heat exchange. An increase in the radial Relative speed would shorten the heat exchange time, if the rotor diameter were not increased accordingly; such an enlargement but is to be rejected for structural reasons. As a result, the invention is based on the knowledge that an improvement in the specific heat exchange via the radial velocity component is not feasible, rather only through An increase in the relative peripheral speed can be achieved.

Daß diese Erkenntnis bisher nicht vorhanden war, geht daraus hervor, daß bei den Wärmeaustauschern der vorliegenden! Art die gasförmigen Mittel durch Schaufeln, im Innern des Rotors oder durch mit dem Rotor verbundene Durchströmkanäle gezwungen würden, sich mit im wesentlichen gleicher Umfangsgeschwindigkeit wie der Rotor zu bewegen. Derartige Schaufeln oder Kanäle verwirft .die Erfindung grundsätzlich und schlägt statt dessen vor, den Rotor aus einer oder mehreren, im wesentlichen glatten, vorzugsweise ebenen Metallscheiben aufzubauen, die als Wärmeaustauscherwirken und senkrecht zur Drehachse angeordnet sind sowie einen oder mehrere ringförmige, spaltartige Durchströmkanäle abwechselnd für das eine und das andere Mittel bilden, so daß die Förderwirkung der sich drehenden Scheiben 'auf die: gasförmigen Mittel in der Umfangsrichtung lediglich durch .die Reihung zwischen den Scheiben und den Mitteln ausgeübt wird, um bei einer hohen Umlaufgeschwindigkeit der Scheiben eine hohe Relativgeschwindigkeit in der Umfangsrichtung zwischen den Scheiben und den gasförmigen Mitteln während der in radialerRichtung erfolgenden Bewegung der gasförmigen Mittel nach außen zu erhalten. Die Räume zwischen den Scheiben bzw. den Scheiben und dem Gehäuse sind also von vorspringenden Teilen frei, die als Fördervorrichtung für die Mittel wirken könnten, und die einzige Kraft, die auf die Mittel in der Umfangsrichtung eine Wirkung ausübt, ist die Reibung zwischen den sich drehenden Scheiben und den gasförmigen Mitteln, so :daß die relative Umfangsgeschwindigkeit zwischen den Scheiben und den Mitteln den größten Wert erreichen kann. Durch Herabsetzung des Abstandes zwischen den einzelnen Scheiben ist es zugleich möglich, die Mittel in dünne Schichten aufzuteilen, die zusätzlich einen guten Wärmeaustausch begünstigen.That this knowledge has not been available up to now can be seen from that with the heat exchangers of the present! Kind the gaseous media through Blades, inside the rotor or through flow channels connected to the rotor would be forced to move at essentially the same peripheral speed as the Move rotor. Such blades or channels fundamentally rejects the invention and instead suggests the rotor from one or more, essentially to build smooth, preferably flat metal disks, which act as heat exchangers and are arranged perpendicular to the axis of rotation as well as one or more ring-shaped, Form gap-like flow channels alternately for one and the other means, so that the pumping action of the rotating disks' on the: gaseous agents in the circumferential direction only by .the series between the disks and the Means is exercised to at a high speed of rotation of the disks a high relative speed in the circumferential direction between the disks and the gaseous agents during the radial movement of the gaseous ones To obtain funds to the outside world. The spaces between the panes or the panes and the housing are thus free from protruding parts that act as a conveyor could work for the funds, and the only force on the funds in the Circumferential direction has an effect is the friction between the rotating Disks and the gaseous agents, so: that the relative peripheral speed between the slices and the funds can achieve the greatest value. By belittling of the distance between the individual panes, it is also possible to reduce the means to be divided into thin layers, which also promote good heat exchange.

Da .der Wärmeaustauscher nach der Erfindung mit großer Geschwindigkeit umlaufen kann., lassen sich seine Abmessungen im Vergleich zu den bisher bekannten Wärmeaustauschern vorliegender Art erheblich herabsetzen.Since .der heat exchanger according to the invention at great speed can circulate., its dimensions can be compared to the previously known Reduce heat exchangers of the present type considerably.

Die Zeichnung stellt den Erfindungsgegenstand in drei Ausführungsbeispielen dar.The drawing represents the subject matter of the invention in three exemplary embodiments represent.

Fig. i zeigt einen Längsschnitt durch einen aus mehreren Scheiben bestehenden Rotor nach der Linie I-I der Fig. 2; Fig.2 ist ein Querschnitt nach Linie II-II der Fig. i ; Fig. 3 und 4 stellen in eine Ebene aufgewickelte Grundrisse des zylindrischen Rotorumfanges dar, gesehen längs den Schnittlinien III-III und IV-IV ,der Fig. i ; Fig. 5 ist ein Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 2 und 4; Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt durch einen aus einer einzigen Scheibe bestehenden Rotor; Fig. 7 stellt einen Teil der Fig. 6 in größerem Maßstab dar; Fig.8 zeigt einen Längsschnitt durch einen aus zwei Rotoreni -zusammengesetzten Wärmeaustauscher, von denen jeder aus mehreren Scheiben besteht, nach der Linie VIII= VIII der Fig. 9, und Fig. g ist ein Querschnitt nach der Linie IX-IX der Fig. B.Fig. I shows a longitudinal section through one of several disks existing rotor along the line I-I of Fig. 2; Fig.2 is a cross section according to Line II-II of Fig. I; FIGS. 3 and 4 show floor plans rolled up in one plane of the cylindrical rotor circumference, seen along the section lines III-III and IV-IV, of Fig. I; Figure 5 is a section on line V-V of Figures 2 and 4; Fig. 6 shows a longitudinal section through one consisting of a single disk Rotor; Fig. 7 shows part of Fig. 6 on a larger scale; Fig.8 shows a longitudinal section through a heat exchanger composed of two rotors, each of which consists of several disks, according to the line VIII = VIII of Fig. 9, and Fig. G is a cross-section on the line IX-IX of Fig. B.

Bei der Ausführungsform nach Fig. i bis 5 besteht der Rotor aus mehreren glatten, vorzugsweise ebenen, ringförmigen Metallscheiben 2, die senkrecht zur Antriebs-,velle i i des Rotors angeordnet sind. Zwischen den Scheiben 2 befinden sich ringförmige, spaltartige Durchströmkanäle 3, .4. Die Stirnscheiben 5 und 6 des Rotors i sind mittels Speichen 7, 8 und Naben 9, 1 o auf .der Welle i i befestigt. Der Raum zwischen den Scheiben 2 ist Mittels einer diagonalen Wand i 2, ,die mit dem Rotor i verbunden ist und an dessen Drehung teilnimmt, in zwei voneinander getrennte Einlaßkammern 13, 14 aufgeteilt. Der Rotor i ist von einem stillstehenden Gehäuse 15 umschlossen, .das mit einem axialen Eimaß 16 für das eine gasförmige Mittel, beispielsweise Luft, und einem axialen, mit einer nicht dargestellten Anschlußleitung verbundenen Einlaß 17 für das zweite gasförmige :Mittel, beispielsweise heiße Rauchgase, versehen ist. Die Einlaßkammer 13 ist an den Lufteinlaß 16 und die Einlaßkammer 14 an denRauchgaseinlaß 17 angeschlossen.In the embodiment according to FIGS. 1 to 5, the rotor consists of several smooth, preferably flat, annular metal disks 2, which are perpendicular to the drive shaft i i of the rotor are arranged. Between the discs 2 there are ring-shaped, Gap-like through-flow channels 3, .4. The end disks 5 and 6 of the rotor i are fastened to the shaft i i by means of spokes 7, 8 and hubs 9, 1 o. The space between the disks 2 is connected to the rotor i by means of a diagonal wall i 2, is and participates in its rotation, in two separate inlet chambers 13, 14 split. The rotor i is enclosed by a stationary housing 15, .that with an axial dimension 16 for the one gaseous agent, for example air, and an axial inlet connected to a connecting line (not shown) 17 for the second gaseous: means, for example hot flue gases, is provided. The inlet chamber 13 is at the air inlet 16 and the inlet chamber 14 at the flue gas inlet 17 connected.

Die Einlaßkammer 13 ist mit jedem der Kanäle 3 und die Einlaßkammer 14 mit jedem der Kanäle 4 verbunden, während zwischen der Einlaßkammer 13 und den Kanälen 4 sowie zwischen der Einlaßkammer 14 und den Kanälen 3 keine Verbindung besteht.The inlet chamber 13 is associated with each of the channels 3 and the inlet chamber 14 connected to each of the channels 4, while between the inlet chamber 13 and the Channels 4 and between the inlet chamber 14 and the channels 3 no connection consists.

Die Kanäle 3 und 4 enden in einer zylindrischen Wand 18, die in Fig. 3 und 4 im Grundriß gezeigt ist, und zwar in einer Anzahl längs des Rotorumfanges verteilter, in der Rotorumfangsrichtung länglicher, in axialen Reihen angeordneter Auslaßöffnungen ig bzw. 2o, wobei die von den Öffnungen ig gebildeten Reihen gegenüber den von den Öffnungen 2o gebildeten Reihen in Richtung des Rotorumfanges versetzt sind.The channels 3 and 4 end in a cylindrical wall 18, which is shown in Fig. 3 and 4 is shown in plan, in a number along the rotor circumference distributed, elongated in the rotor circumferential direction, arranged in axial rows Outlet openings ig or 2o, with the rows formed by the openings ig opposite the rows formed by the openings 2o offset in the direction of the rotor circumference are.

Das Gehäuse 15 ist um den Rotor i herum mittels einer radialen, stillstehenden Scheidewand 21 in zwei Auslaßkammern 22, 23 geteilt, von. denen die Kammer 22 mit den Luftauslaßöffnurngen 19 und die Kammer 23 mit den Rauchgasauslaßöffnungen 2o verbunden sind, während keine Verbindung zwischen der Kammer 22 und den Öffnungen 2o sowie zwischen -der Kammer 23 und den Öffnungen ig besteht. Zu diesem Zweck sind von der zylindrischen Wand 18 vorspringende Hauben a4 bzw. 25, von denen jede einen Kanal umschließt, außerhalb derjenigen Öffnungen ig bzw. 2o angeordnet, die entgegengesetzt zu denKammern 23 bzw. 22 liegen. Dadurch schirmen .die Wand 21 und die Hauben 24 zusammen die Öffnungen ig gegen die Kammer 23 ab, während, die Wand 21 und die Hauben 25 die Öffnungen 2o gegen die Kammer 2.2 abschirmen.The housing 15 is divided around the rotor i by means of a radial, stationary partition wall 21 into two outlet chambers 22, 23, from. which the chamber 22 with the air outlet openings 19 and the chamber 23 with the smoke gas outlet openings 2o are connected, while there is no connection between the chamber 22 and the openings 2o and between the chamber 23 and the openings ig. For this purpose, hoods a4 and 25 protruding from the cylindrical wall 18, each of which encloses a channel, are arranged outside of those openings ig and 2o which are opposite to the chambers 23 and 22, respectively. As a result, the wall 21 and the hoods 24 together shield the openings ig from the chamber 23, while the wall 21 and the hoods 25 shield the openings 2o from the chamber 2.2.

An die zvlindrisclie Wand 1S ist eine radiale Sclieid,ewand 26 angeschweißt, die in der Ebene der Scheidewand 2 1 liegt, und an .die ein Ring 28 mit einer kreisförmigen Nttt 27 angeschweißt ist. Die innere Kante der Wand 21 greift in die Tut 27 ein und ist gegen den Ring 28 abgedichtet, so daß die Auslaßkaminern 22, 23 voneinander dicht getrennt sind. Die Hauben 24,25 erstrecken sich abwechselnd von der Wand 5 bzw. 6 nach .der Wand 26, in der dein Ouerschnitt des Haubenkanals entsprechende Öffnungen vorgesehen sind.A radial section wall 26 is welded to the cylindrical wall 1S, which lies in the plane of the septum 2 1, and on .die a ring 28 with a circular Nttt 27 is welded on. The inner edge of the wall 21 engages the tongue 27 and is sealed against the ring 28 so that the outlet chimneys 22, 23 from each other are tightly separated. The hoods 24, 25 extend alternately from the wall 5 or 6 after .der wall 26, in which your Ou section of the hood channel corresponding Openings are provided.

Die Auslaßkammern 22 und 23 besitzen in der Umfangsrichtung nach den Auslässen 29 ztt einen spiralförmig zunehmenden Ouerschnitt und gehen in an getrennte Auslässe29 angeschlosseneDiffusorkanäle 3o über.The outlet chambers 22 and 23 have in the circumferential direction according to the Outlets 29 have a spiral-shaped increasing cross-section and go into separate ones Outlets 29 connected diffuser channels 3o above.

Werden die ebenen Scheiben ,2 mit großer Geschwindigkeit gedreht, so rufen sie zwar eine ,,<1etvisse Gebläse@virl:ung auf die gasförmigen Mittel hervor, wirken auf sie unmittelbar aber nur durch l\'.eibung ein, so daß die von ihnen ausgeübte Geblüsewirkung allein nicht imstande wäre, die Mittel durch den Wärmeaustauscher zu treiben. Diese Arboit übernehmen die vorspringenden Hauben 24. 2;, die gleichzeitig als Gebläseschaufeln wirken. Sollten die Hauben 24, 25 für diesen Zweck nicht ausreichen, so kann man besondere Gebläseschaufeln am Rotor außerhalb der Rotorkanäle vorsehen. Außerdem ist es möglich, die Speichen 7 und 8 scliraulienartig zu formen, so :daß sie die Förderung cler gasförmigen Mittel durch die Rotorkanäle unterstützen. Der größere Teil der kinetischen I?nergi; der gasförmigen Mittel wird, wenn sie den sich drehenden Rotor verlassen, in den spiralförmig en. Auslaßlcammern 22, 23 und den Diffusorkanälen.3o in Druckenergie umgesetzt, so daß sich clie Gebläseenergie des Wärmeaustauschers für die Weiterbeförderung .der Mittel ausnutzen läßt.If the flat disks 2, 2 are rotated at high speed, they cause a constant blow to the gaseous media, but only act on them directly through friction, so that they exerted fan action alone would not be able to drive the media through the heat exchanger. This arboit is taken over by the projecting hoods 24.2; which also act as fan blades. If the hoods 24, 25 are not sufficient for this purpose, special fan blades can be provided on the rotor outside the rotor ducts. In addition, it is possible to shape the spokes 7 and 8 like a scliraulia, so that they support the conveyance of the gaseous media through the rotor ducts. The greater part of the kinetic energy; the gaseous agent, as it exits the spinning rotor, is spiraled into the. Auslaßlcammern 22, 23 and the Diffusorkanäle.3o converted into pressure energy, so that the fan energy of the heat exchanger can be used for the further transport of the means.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 und 7 besteht der Rotor aus einer glatten, zweckmäßig ebenen Scheibe 31, die senkrecht zur Antriebswelle 32 steht und an dieser befestigt ist. Ein stillstehendes Gehäuse 33, das zwei ebene, senkrecht zur Antriebswelle 32 angeordnete Stirnwände 34,3- besitzt, umgibt die Scheibe 31 so, daß verhältnisinäßig enge, spaltartige, ringförmige Durchströmkanäle 36.37 zu beiden Seiten der Scheibe 3 i gebildet werden. In den Wänden 34. und 35 ist in, der Mitte eine Einlaßöffnung 3$ bzw. 39 vorgesehen. Das heiße Mittel kann .aus einem nicht dargestellten Zuflußkanal durch die Öffnung 38 zuströmen, während das kalte Mittel, beispielsweise Luft, durch die Öffnung 39 eintritt.In the embodiment according to FIGS. 6 and 7, the rotor consists of a smooth, expediently flat disk 31 which is perpendicular to the drive shaft 32 and is attached to it. A stationary housing 33, which has two flat end walls 34,3- arranged perpendicular to the drive shaft 32, surrounds the disk 31 in such a way that relatively narrow, gap-like, annular flow channels 36.37 are formed on both sides of the disk 3 i. In the walls 34. and 35, an inlet opening 3 $ and 39, respectively, is provided in the center. The hot agent can flow in through the opening 38 from an inflow channel (not shown), while the cold agent, for example air, enters through the opening 39.

Eine radiale, ringförmige Wand 40 ist der Scheibe 3 1 gegenüber so am Umfang des Gehäuses 33 angeordnet, daß die Wand ¢o und die Scheibe 31 nur durch einen engen, ringförmigen Spalt 41 voneinander getrennt sind.A radial, annular wall 40 is arranged opposite the disk 3 1 on the circumference of the housing 33 in such a way that the wall [o] and the disk 31 are only separated from one another by a narrow, annular gap 41.

Bei hoher Umlaufgeschwindigl@eit der Scheibe 31 werden die beiden Mittel unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft durch die Kanäle36,37 nach außen in an entgegengesetzten Seiten der Wand d.o vorgesehene Kanäle 42, 43 gesaugt, .die sich nach außen zu allmählich spiralförmig erweitern und in an Abzugleitun.gen angeschlossene Diffusorkanäle übergehen.At high Umlaufgeschwindigl @ eit the disk 31, the two Means under the action of centrifugal force through the channels 36,37 to the outside sucked into channels 42, 43 provided on opposite sides of the wall d.o., .the gradually expand in a spiral shape outwards and into ducts connected to the outlet Skip diffuser channels.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wirkt also die Scheibe 31 nur durch Reibung auf die gasförmigen Mittel ein, und: bei hoher Umlaufgeschwindigkeit der Scheibe 3 i genügt die von ihr hervorgerufene Gebläsewirkung, um die Mittel durch den Rotor zu fördern.In this embodiment, too, the disk 31 acts on the gaseous agent only through friction, and: at high speed of rotation of the disk 3 i, the blower effect it produces is sufficient to convey the agent through the rotor.

Wird Luft .durch heiße Rauchgase aufgewärmt, so ist der Druck der Gase gewöhnlich etwas geringer als der der Luft, so daß etwas Luft durch den Spalt 41 zu den Gasen überströmen wird. Ein derartiges Überfließen ist zwar einem Überfließen von Rauchgasen in Luft vorzuziehen, trotzdem soll auch dieses weitgehend verhindert Herden. Zu diesem Zweck wird dem Spalt 41 die in Fig. 4. dargestellte Form gegeben, bei welcher der .der kalten Luft benachbarte Spaltteil 44 auf einem größeren Durchmesser als,der den heißen Rauchgasen benachbarte Spaltteil 45 liegt. Dadurch wirkt die Zentrifugalkraft einem Durchströmen von Luft durch den Spalt .4r entgegen und unterstützt den Widerstand der heißen Rauchgase gegen ein Überströmen von Luft. :Dieser Widerstand läßt sich noch dadurch vergrößern, daß die Spaltteile 44, 4.5 in den mittleren Spaltteil scharf abgewinkelt sind.If air is warmed up by hot smoke gases, the pressure is Gases usually a little less than that of air, so that some air passes through the gap 41 to the gases overflow. Such an overflow is an overflow of smoke gases in air is preferable, but this should also be prevented to a large extent Flocks. For this purpose, the gap 41 is given the shape shown in Fig. 4, in which the .der cold air adjacent gap portion 44 on a larger diameter than, the gap part 45 adjacent to the hot flue gases is located. This is how the Centrifugal force counteracts and supports the flow of air through the gap .4r the resistance of the hot flue gases to an overflow of air. : This resistance can be increased by the fact that the gap parts 44, 4.5 in the middle gap part are sharply angled.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 und 9 sind zwei Rotoren 46, .I7, von denen jeder entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel aus mehreren ebenen, Scheiben.48 bzw. 49 besteht, an einer gemeinsamen Antriebswelle 5o vorgesehen und in. einem genfeinsamen Gehäuse 5 1 angeordnet, das in zwei gleiche Teile durch eine radiale Scheidewand 52 .aufgeteilt ist, .die in eine Nut 53 eines an der zylindrischen Wand 55 der beiden Rotoren 46-47 angebrachten Ringes 54 eingreift.In the embodiment according to FIGS. 8 and 9, two rotors 46, .I7, each of which, according to the first embodiment, consists of a plurality of flat disks 48 and 49, respectively, are provided on a common drive shaft 5o and in a common housing 5 1 arranged, which is divided into two equal parts by a radial partition 52, which engages in a groove 53 of a ring 54 attached to the cylindrical wall 55 of the two rotors 46-47.

Hier wird die Luft in zwei Schritten erwärmt, und es werden die heißen Rauchgase in zwei Schritten gekühlt. Im ersten Schritt tritt Luft in die axiale Einlaßkammer 56 des Rotors 4.6 ein und gelangt durch die ringförmigen, spaltartigen Kanäle 57 des Rotors 46 und. die Kanäle 58 in eine axiale Kammer 59 des Rotors .47, aus der sie in vorgewärmtem Zustand durch die ringförmigen, spaltartigen Kanäle 6o des Rotors .47 in den spiralförmig erweiterten Auslaßkan.al 6t und den Diffusor 62 abströmt.Here the air is heated in two steps, and it becomes hot Flue gases cooled in two steps. In the first step, air enters the axial Inlet chamber 56 of the rotor 4.6 and passes through the annular, gap-like Channels 57 of the rotor 46 and. the channels 58 in an axial chamber 59 of the rotor .47, from which it is preheated through the annular, gap-like channels 6o of the rotor .47 into the spiral-shaped widened outlet channel .al 6t and the diffuser 62 flows off.

Die heißen Rauchgase treten zunächst in die axiale Einlaßkammer 63 des Rotors 47 ein, die von der .Kammer 59 durch eine .diagonale, an der Bewegung des Rotors 4.7 teilnehmende Scheidewand 64. getrennt ist. Aus .der Einlaßkammer 63 gelangen die Gase durch die Kanäle 65 des Rotors .I7 und die Kanäle 66 in eine axiale Kammer 67 des Rotors 4.6, die von .der Kammer 56 .durch eine diagonale, an der Drehung -des Rotors 4.6 teilnehmende Scheidewand 68 getrennt ist, und aus dieser durch die Kanäle 69 .des. Rotors .I6 in den spiralförmig erweiterten Auslaßkanal 70 zu einem von- dem ersten Diffusor 62 getrennten Diffusor 62. Auf diese Weise wird die Luft in zwei Schritten im Gegenstromverfahren erwärmt, indem sie zuerst im Rotor 46 durch die heißen, aber bereits im Rotor 47 etwas abgekühlten Rauchgase vorgewärmt wird, um dann im Rotor 47 durch die heißesten Rauchgaseauf .den endgültigen Erwärmungszustand gebracht zu werden,. Dadurch kann man .der Luft eine Endtemperatur geben., -die höher als die Temperatur ist, mit der die heißen Rauchgase den Wärmeaustauscher verlassen.The hot flue gases first enter the axial inlet chamber 63 of the rotor 47, which is separated from the chamber 59 by a diagonal partition 64 which participates in the movement of the rotor 4.7. From the inlet chamber 63 the gases pass through the channels 65 of the rotor 17 and the channels 66 into an axial chamber 67 of the rotor 4.6, which flows from the chamber 56 through a diagonal partition 68 which participates in the rotation of the rotor 4.6 is separated, and from this through the channels 69 .des. Rotor .I6 into the spiral-shaped widened outlet channel 70 to a diffuser 62 separate from the first diffuser 62. In this way, the air is heated in two steps in a countercurrent process by first moving through the hot rotor in the rotor 46, but already in the rotor 47 cooled flue gases is preheated in order to then be brought to the final heating state in the rotor 47 by the hottest flue gases. This way you can give the air a final temperature that is higher than the temperature at which the hot flue gases leave the heat exchanger.

Die Rotoren 46, 47 sind als Einheit durch die Speichen 71, 72 und die Naben 73, 74 auf der Antriebswelle 5o befestigt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel können die Speichen 71, 72 schraubenförmig gestaltet sein, um die Förderung der gasförmigen Mittel durch die Rotoren zu unterstützen.The rotors 46, 47 are as a unit by the spokes 71, 72 and the hubs 73, 74 attached to the drive shaft 5o. Also in this embodiment the spokes 71, 72 can be designed helically to promote the support gaseous agents through the rotors.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Recuperative heat exchanger for gaseous agents, which consists of a housing and one or more throughflow channels for each of the two, gaseous agents forming rotor, which is fastened in this on an axis of rotation, the heat exchange between the two agents taking place through the channel walls and the throughflow channels for each of the two remedies with a special inner one. axial inlet and a special outer outlet chamber and the two outlet chambers are designed, for example, as spiral diffuser channels, characterized in that the rotor consists of one or more essentially smooth, preferably flat metal disks (34 2) which are perpendicular to the axis of rotation (32, 11) are arranged and one or more annular, gap-like flow channels (36, 317, 3, 4) alternately form for one and the other means, sa that the conveying effect of the rotating disks on the gaseous means in the circumferential direction only through the Friction between the disks and the means is exerted in order to obtain a high relative circumferential speed between the disks and the gaseous agents during the outward movement of the gaseous agents in the radial direction at a high rotational speed of the disks.

2. Heat exchanger according to claim i with a plurality of disks, characterized characterized in that the discs (2) are designed annular.

3. Heat exchanger according to claim i and 2, characterized in that the flow channels (3, 4) on the outer periphery of the discs (2) are covered by a cylindrical wall (18), in which for each of the outflow channels (3) a number of outlet openings (i9) and for Each of the throughflow channels (4) has a number of outlet openings (2o) along the circumference the wall (1ß) are arranged, always an outlet opening (i9 or 2o) one Through-flow channel (3 or 4) in an axial row, each with an outlet opening (i9 or 2o) of the other through-flow channels (3 or 4) and -the axial rows of Outlet openings (i9) and the axial. Rows of the outlet openings (2o) against each other are offset and shielded from each other by parts (24 and 25), the channels between the outlet openings (i9 or 2o) and the associated outlet chamber (22. or 23) form.

4. Heat exchanger according to claim i to 3, characterized in that that the shielding parts (24 and 25) od as hoods. Like. Are formed by the wall (18) protrude and when the rotor (i) rotates as fan blades works.

5. Heat exchanger according to claim i his, 4, characterized in that the rotor (i) is connected to the drive shaft (ii) by spokes (7, 8), which arranged in the axial inlet chambers (13, 14) for the gaseous agents and in order to support the conveying effect of the disks (2) on the means in a helical manner are shaped.

6. Heat exchanger according to claim i, in .dem the rotor consists of a single flat disk, characterized in that the housing (33) has substantially flat walls (34, 35) which are perpendicular to the drive axis (3,2) each of which is provided with a centrally arranged inlet opening (38. or 39) for one .der gaseous agent leading to the gap-like; annular flow channel (36 or 37) formed between the disc (31) and a housing wall (34 or 35).

7. Heat exchanger according to claim i and 6, characterized in that that the circumference of the disc (31) of .dem housing (33) or one connected to this Wall (4o) is separated by an annular gap (4, of which the colder means adjacent part (44) lies on the largest diameter, which is after the opposite Side of the disc (31) decreases. B. Heat exchanger according to claim i, there-through characterized in that two rotors (46, 47) are mounted on the same drive axle (5o) and are connected to one another by channels or lines (58; 66) so that the agent to be heated is preheated in one rotor (46) with the aid of the warm agent is already used in the second rotor (47) in which the agent to be heated by the warm medium in its hottest condition to .den final warming condition is brought.