DE8801155U1

DE8801155U1 - Regenerativer Wärmeaustauscher

Info

Publication number: DE8801155U1
Application number: DE8801155U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-02-01
Filing date: 1988-02-01
Publication date: 1989-06-01

Description

REGENERATIVER WÄRMEAUSTAUSCHER

Die Erfindung betrifft einen regenerativen Wärmeaustauscher für luft- und verfahrenstechnische Zwecke, wobei zur Wärmeaufnahme und Abgabe wärmespeichernde Strukturen in einem normal zur Strömungsrichtung bewegten Wärmeträger untergebracht sind.

Bei den bekannten Konstruktionen der genannten Art sind als Wärmeaustauscher kreisförmige, rotierende Elemente vorgesehen, deren Speichermassen abwechselnd mit der wä aegebenden Fortluft in Berührung kommen. Die Luftströme werden dabei normal zur Rotorebene zugeführt und durchströmen den Rotor in axialer Richtung, wobei die Segmente der Rotorkreisfläche je nach dem angegebenen Volumenstrom die Größe und Gesamtabmessungen der Wärmetauscher bestimmen.

Wie die Praxis gezeigt hat, benötigen diese Systeme pinen nachteilig großen Bauraum, wobei der Nutzungsgrad der Anlage insbesondere von den Dimensionen abhängig ist, deren Anpassung an die jeweiligen Betriebs- und Einbaubedingungen einen entsprechenden Aufwand erfordert.

Die vorliegende Erfindung macht es sich daher zur Aufgabe, eine Wärmeaustauscherkonstruktion zu schaffen, welche bei geringem Raumbedarf eine Steigerung des bisherigen spezifischen Nutzungsgrades ergibt. Außerdem wird angestrebt, mit einfachen Mitteln jeden zweckmäßigen Anschlußquerschnitt der Fortluft- bzw. Außenluftkanäle zu ermöglichen, sowie zusätzliche bauliche und funktioneile Verbesserungen zu erreichen.

Dies wird gemäß Schutzanspruch 1) dadurch in vorteilhafter Weise erreicht, daß die wärmeaufnehmenden und abgebenden Strukturen la einem prismatisch gestalteten Wärmeträger eine bauliche Einheit bilden, die z.B. mittels Linearführungen gelagert ist unc¹ mittels einer Antriebseinrichtung normal zur Strömungsrichtung der Austauschmedien beweglich so angeordnet ist, daß die in einstellbaren Zeitintervallen hin- und herbewegten Speicherelemente jeweils im Bereich der überdeckten Teilkanäle des Gehäuses Wärme aufnehmen bzw. abgeben.

Die bevorzugten Ausführungsformen nach den Schutzansprüchen 2), 3), 4), 5), 6), 7) und 8) dienen dem weiteren, vorteilhaften Ausbau dieses Grundprinzipes.

Mit den genannten, prfindungsgemäßen Mitteln ergibt sich eine Verbesserung des Wirkungsgrades bei platzsparender Bauweise.

Die Temperaturdifferenz zwischen den in den Teilkanälen im Gegenstrom geführten Austauschmedien und den wärmeabgebenden Strukturen des Speichermediums i ist weitgehend gleich groß und hängt von

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der einstellbaren Speichefzeit ab, sodaß auch jeweils gleiche, lokale RUckwärmezahleri erwartet Werden können j im Gegensatz zu den Verhältnissen, wie diese zwischen Eintritts-* und Ausfcfittskante der Segmente bei rotierenden Tauschern gegeben sind«

Ferner ist es mit dieser Ausführung eines regenerativen Wärmetauschers grundsätzlich möglich, weitgehend direkte KanalanschlUsse zu verwenden, da das Querschnittsverhältnis Höhe/Breite den Erfordernissen angepaßt werden kann. Schließlich ist sowohl eine Durchströmung des Wärmetauschers im Gegenstrom möglich, bei der die Strömungsebenen der AustausGhraedien vertauscht veiden. Ebenso ist eine vertikale Durchsi-^Omung des Wärmetauschers möglich, wenn die vorgesehenen Linearführungen entsprechend angeordnet werden«

Die Zeichnung Fig.l zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Man erkennt, daß die bauliche Einheit (1) der Wärmeträgerkonstruktion, die aus wärmespeichernden Strukturen (S) aufgebaut ist, mittels Linearführungeh (3) am Gehäuseboden gelagert ist und durch die Antriebseinrichtung (4) normal zur Strömungsrichtung der Austauschmedien bewegt werden kann. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion des Gehäuses (5), in dem durch Zwischenwände Teilkanäle (6,7) gebildet werden, ist ein Durchströmen des Wärme— trägers durch die Austauschinedien im Gegenstrom (Fig.i und Fig.4) sowie im Gleichstrom (Fig.3) möglich und eine Wärmeaufnähme·und -abgabe derart, daß jeweils in einstellbaren Zeitintervallen eine Verschiebung des Wärmeträgers um den Weg t (E) (s.Fig.2) erfolgt.

Durch die Trennwände der Teilkanäle (6,7) wird eine Vermischung der beiden Luftsfcröme vermieden» die Dichtungen (2) dienen dem gleichen Zweck»

In deri Zeichnungen Fig.l,- Flg.2, Fig,3, Fig,4 ist die Masse des Wärmluftsttförnes mit nL, seine Temperaturen am Eintritt mit tjj Und am Austritt mit tj^2 bezeichnet* für die Masse des kälten Luftstromes gilt analog m_, sowie fc_.. und E__*

Claims

SCHUTZANSPRÜCHE

1) Regenerativer Wärmeaustauscher'.für lufttechriische und verfahrenstechnische Zwecke, wobei zur Wärmeaufnahme und Abgabe wärmespeichernde Strukturen (S) in einem prismatisch gestalteten Wärmeträger (1) untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dsß dieser mitfeele einer AntHebsvorrichtung CA) normal zur Strömungsrichtung der AustaugGhmedien im Gehäuse hin- und herbewegt werden kann und das Gehäuse (5) so ausgebildet ist, daß für beide Austauschmedien jeweils "h"-Teilkanäle (6,7) entstehen, sodaß von den durchströmten Bereichen des Wärmeträgers aus, die Wärmeaufnahme und Abgabe erfolgen kann.

2) Wärmetauscher nach Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeträger (1) im Gehäuse (5) auf Linrearführungen (3) gelagert ist.

3) Wärmeaustauscher nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeträger (1) mit einer Antriebsvorrichtung (4) verbunden ist, die jeweils in einstellbaren Zeitintervallen eine Verschiebung um den Weg t (E) ausführt.

4) Wärmeaustauscher nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß eine Konstruktion der Antriebsvorrichtung (4) als Elektromotor (z.B. Linearmotor), wie als hydraulischer oder pneumatischer Antriebsmotor für die Ausführung der Bewegung des Wärmeträgers verwendbar ist.

■j) Wärmeaustauscher nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß die im Gehäuse gebildeten Teilkanäle (6,7) nut Dichtungen (2) versehen sind, die als Rollen oder Bürsten aus elastischem Material hergestellt sind und eine Vermischung der Austauschmedien verhindern*

6) Wärmeaustauscher nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß durch die im Gehäuse (5) befindlichen Teilkanäle (6,7), die austauschenden Medien im Gegenstrom bzw» Gleichstrom zueinander geführt werden (Fig.l, Fig.4 und Fig.3) können.

7) Wärmeaustauscher nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß eine Konstruktion der wärmespeichernden Strukturen (S) als Wabenstruktur (z.B. Well-Lagen-Ausführung)* als Drahtgewebe oder als Füllkörper (z.B. aus Keramik oder Kunststoff) verwendbar ist.

8) Wärmeaustauscher nach den vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß der prismatische Wärmeträger (1) an beiden Seiten Undurchlässige Endstücke (8) von der Länge "E" besitzt, die hei den Stellungen des Wärmeträgers in den Endlagen jeweils einen der 'äußeren Teilkanäle im Gehäuse schließen,-