DE960489C

DE960489C - Mehrzonen-Regenerator, insbesondere Hochofenwinderhitzer mit in den einzelnen Zonen ueber den gesamten Gitterwerksquerschnitt gleichen Kanalquerschnitten

Info

Publication number: DE960489C
Application number: DER5076A
Authority: DE
Inventors: Karl Paulsen
Original assignee: RHEINISCHE CHAMOTTE- und DINAS-WERKE
Current assignee: RHEINISCHE CHAMOTTE- und DINAS-WERKE
Priority date: 1950-12-23
Filing date: 1950-12-23
Publication date: 1957-03-21

Description

Die Erfindung betrifft einen Mehrzonen-Regenerator, insbesondere Hochofenwinderhitzer mit in den einzelnen Zonen über den gesamten Gitterwerksquerschnitt gleichen Kanalquerschnitten, deren Mittelpunkte in den Ecken aneinandergrenzender, gleichseitiger Dreiecke angeordnet sind, und mit je einer zwischen den Zonen vorgesehenen Lage von Übergangsstellen, deren Eintrittsquerschnitt sich mit dem der Steine der vorhergehenden Zone deckt und deren Austrittsquerschnitt mehrere Kanalquerschnitte der folgenden Zone umfaßt.

Um gegenüber einer bekannten Ausführung, bei der jeder Kanal der Übergangssteine einen Kanal der vorhergehenden Zone mit vier Kanälen der folgenden Zone verbindet und bei der die Kanäle sechseckige Querschnitte aufweisen, die Wärmeaufnahmefähigkeit zu vergrößern, und zwar einerseits durch Vergrößerung der Gesamtheizfläche des gesamten (alle Zonen umfassenden) Gitterwerksraumes, andererseits durch gleichmäßigere Verteilung der wärmetauschenden Mittel auf die einzelnen Kanäle, wird gemäß der Erfindung das Gitterwerk so ausgebildet, daß die Dreiecksseiten in Strömungsrichtung des wärmegebenden Gases sich von Zone zu Zone auf einen durch 1/3" geteilten Wert verringern, die Kanalquerschnitte in allen Zonen kreisförmige Querschnitte haben und

die Achse jedes Kanals einer Zone durch den Mittelpunkt des Lagendreiecks der Löcher der nächstfolgenden Zone geht.

Dabei können sowohl die Füllsteine der Schichten der einzelnen Zonen als auch der Zwischenschichten in an sich bekannter Weise eine sechseckige Grundfläche haben, deren Eckpunkte in je einer Mittelachse eines Kanals liegen.

Außer der Vergrößerung der Wärmeaufnahmefähigkeit ergeben sich noch fertigungstechnische Vorteile, weil Verschneidungen in den Kanalbegrenzungsflächen insbesondere der Übergangssteine fortfallen und an ihre Stelle stetige, die gleichmäßige Verteilung der Gase begünstigende Flächen treten, die die Herstellung erleichtern.

Die Füllsteine der Zonen und Zwischenschichten können in Ausnehmungen der Steine der benachbarten Schicht eingreifende Ansätze besitzen.

Schließlich wird noch erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Steine von Lage zu Lage versetzt sind.

In der Zeichnung ist das Wesen der Erfindung beispielsweise dargestellt. Die Abbildungen Zone I, Zone II und Zone III zeigen der Reihe nach Füllsteine von Schichten und Zwischenschichten, die im Strömungssinne des wärmeabgebenden Gases hintereinander durchströmt werden, und zwar in Strömungsrichtung gesehen.

Die Mittelachsen der vertikalen Kanäle des Füllsteingitterwerks liegen in den Eckpunkten gleichseitiger Dreiecke. Die Füllsteine haben sechseckige Grundflächen, deren Eckpunkte, wie üblich, in je einer Mittelachse eines Kanals liegen. Die Zone I enthält Füllsteine i, die außer den sich im Verband zu Kanälen ergänzenden Aussparungen an den Ecken nur einen Kanal in der Mitte besitzen. Auf die letzte Schicht der Füllsteine ι folgt eine Zwischenschicht mit Übergangsfüllsteinen 2. Die Mittelachsen der Kanäle liegen auch in der Zone II in den Eckpunkten gleichseitiger Dreiecke, deren Seitenlängen jedoch auf einen durch YJ geteilten Wert verkleinert sind als in der Zone I. Die Kanäle der Zone I sind zu den Kanälen der Zone II derart angeordnet, daß die Mittelachse jedes Kanals der Zone I durch den Mittelpunkt je eines Dreiecks geht, dessen Eckpunkte in den Achsen von drei Kanälen der Zone II liegen. Die Füllsteine 2 der Zwischenschicht besitzen Kanäle, deren Querschnitte allmählich vom Kanalquerschnitt der Füllsteine ι der vorhergehenden Schicht in einen dreieckförmigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken, der je drei Kanäle der folgenden Schicht umschließt, übergehen. Die drei geraden Seiten des dreieckförmigen Austrittsquerschnitts (im Sinne der Strömung des wärmeabgebenden Gases) bilden dabei Tangenten am Umfang des Querschnitts je zweier Kanäle der folgenden Schicht.

Auf die mit Füllsteinen 3 gefüllte Zone II folgt eine Zone III mit wiederum gegenüber der Zone II auf einen durch [/3 geteilten Wert verkleinerten Kanalabständen. Auch zwischen diesen beiden Zonen befindet sich eine Zwischenschicht mit Füllsteinen 4, deren Kanalquerschnitte vom Querschnitt der Füllsteine 3 in einen dreieckförmigen Austrittsquerschnitt, der wieder je drei Kanäle der Zone III angehörigen Schicht umschließt, übergehen.

Die sechseckigen Füllsteine und Zwischenschichtfüllsteine sind in benachbarten Schichten zueinander versetzt, und zwar so, daß je drei Eckpunkte eines Füllsteins in den Mittelpunkten der Steine der benachbarten Schicht liegen. Das Versetzen der einzelnen Lagen der Steine ist in der Zeichnung strichpunktiert angedeutet.

Die Füllsteine besitzen an ihrer Lagefläche Ansätze, die in Ausnehmungen der Füllsteine benachbarter Schichten eingreifen. Die Ansätze bzw. die entsprechenden Vertiefungen sind in den Ansichten der Zeichnung schraffiert gezeichnet; diese sind so angeordnet, daß ihre Seitenflächen je drei in einen Kanal der darüberliegenden Zone zusammenfließende Kanäle tangieren. In der Zone I sind kreisrunde Nuten und dazu passende Federn vorgesehen, die am Umfang der Durchgangslöcher angeordnet sind. Auf der dreieckförmige Kanalquerschnitte aufweisenden Seite der Zwischenschichtfüllsteine erübrigen sich besondere Ausnehmungen, da an der benachbarten Seite der anschließenden Füllsteine Ansätze zwischen je drei Kanälen vorgesehen sind, die in den dreieckförmigen Querschnitt passen.

Claims

Patentansprüche:

1. Mehrzonen-Regenerator, insbesondere Hochofenwinderhitzer mit in den einzelnen Zonen über den gesamten Gitterwerksquerschnitt gleichen Kanalquerschnitten, deren Mittelpunkte in den Ecken aneinandergrenzender, gleichseitiger Dreiecke angeordnet sind, und mit je einer zwischen den Zonen vorgesehenen Lage von Übergangssteinen, deren Eintrittsquerschnitt sich mit dem der Steine der vorhergehenden Zone deckt und deren Austrittsquerschnitt mehrere Kanalquerschnitte der folgenden Zone umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreiecksseiten in Strömungsrichtung des wärmeabgebenden Gases sich von Zone zu Zone auf einen durch |/ 3"geteilten Wert verringern, die Kanalquerschnitte in allen Zonen kreisförmige Querschnitte haben, die Achse jedes Kanals einer Zone durch den Mittelpunkt des Lagendreiecks der Löcher der nächstfolgenden Zone geht.

2. Mehrzonen-Regenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Füllsteine der Schichten der einzelnen Zonen als auch der Zwischenschichten eine sechseckige Grundfläche haben, deren Eckpunkte in je einer Mittelachse eines Kanals liegen.

3. Mehrzonen-Regenerator nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllsteine in Ausnehmungen der Steine der benachbarten Schicht eingreifende Ansätze besitzen.

4. Mehrzonen-Regenerator nach Anspruch 3, da- iao durch gekennzeichnet, daß die Erhöhungen und Vertiefungen mit ihren senkrechten ebenen Flächen je drei in einen Kanal der darüberliegenden Zone zusammenfließenden Kanalquerschnitt tangieren.

5. Mehrzonen-Regenerator nach einem der Anspräche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die

Steine von Lage zu Lage gegeneinander versetzt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 847179, 477 495, 719, 400197, 266827, 203478, 144043;

französische Patentschrift Nr. 766 713;

USA.-Patentschriften Nr. 2 017 763, 1 916 458, ι 914458;

Aufsatz »Der Wirkungsgrad des Gitterwerks von Wärmespeichern« in der Zeitschrift »Feuerfest-Ofenbau«, November 1929;

Zeitschrift »Revue Metallurgie«, Paris 1939, S. 482.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 609 842 3.57