DE961834C

DE961834C - Recuperator

Info

Publication number: DE961834C
Application number: DEO3617A
Authority: DE
Inventors: Willi Getzlaff; Dr-Ing Paul Pieper
Original assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Current assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Priority date: 1954-05-27
Filing date: 1954-05-27
Publication date: 1957-04-11

Description

Gegenstand des Hauptpatents ist ein Rekuperator mit aufeinanderstellenden und an ihren Berührungsflächen durch .umlaufende Nut und Feder gasdicht verbundenen Hohlsteinen, die senkrechte Kanäle langgestreckt ellipsenförmigen Querschnittes für das vorzuwärmende Medium (Luft oder Schwachgas) enthalten und außen von dem wärmeabgebenden Medium (Abgas) umspült sind. Zu diesem Zweck sind die einzelnen Hohlsteine mit Randleisten versehen, so daß zwischen diesen Steinen einerseits sowie zwischen den Wandungen des Rekuperatorraumes und den benachbarten . Hohlsteinen andererseits Hohlräume für das wärmeabgebende Medium frei bleiben. Bei dem Ausführungsbeispiel des Hauptpatents tritt das heiße Abgas am Kopfende des Rekuperators durch einen seitlich einmündenden Kanal in diese Hohlräume ein und verläßt sie am Fußende des Rekuperators durch einen seitlich angeschlossenen Ableitungskanal. Dadurch bleibt unter- und oberhalb der Hohlsteine Platz für eine Zu- und Abführung des wärmeaufnehenden Mediums in senkrechter Richtung frei. Bezüglich des wärmeaufnehmenden Mediums entspricht ein solcher Rekuperator den idealen Strömungsverhältnissen. Dagegen bereitet die Zu- und Ableitung des Abgases in bezug aufThe subject of the main patent is a recuperator with one on top of the other and on their contact surfaces hollow stones connected in a gastight manner by. circumferential tongue and groove, the vertical channels elongated elliptical cross-section for the medium to be preheated (air or lean gas) and are surrounded by the heat-emitting medium (exhaust gas) on the outside. To this Purpose, the individual hollow stones are provided with edge strips, so that between these stones on the one hand and between the walls of the recuperator room and the neighboring ones. Hollow stones on the other hand, cavities remain free for the heat-emitting medium. In the embodiment According to the main patent, the hot exhaust gas at the head end of the recuperator enters these cavities through a laterally opening channel and leaves it at the foot of the recuperator through a drainage channel connected to the side. This stays below and above the Hollow stones Space for the supply and discharge of the heat-absorbing medium in a vertical direction free. With regard to the heat-absorbing medium, such a recuperator corresponds to ideal flow conditions. In contrast, the supply and discharge of the exhaust gas prepares with respect to

die Bauart des Ofens und auch auf die gleichmäßige Verteilung in die einzelnen Hohlräume zwischen den Rekuperatorsteinen gewisse Schwierigkeiten. Die Erfindung bezweckt, ohne die bewährte Bauart des Rekuperators als solche zu ändern, auch eine senkrechte Zu- und Ableitung des Abgases zu bzw. aus den die Rekuperatorsteine umgebenden Hohlräumen zu ermöglichen. Dabei ist die senkrechte Zuleitung des heißen Abgases am Kopfendethe design of the furnace and also the even distribution in the individual cavities between the recuperator stones certain difficulties. The invention aims without the proven To change the design of the recuperator as such, also a vertical supply and discharge of the exhaust gas or from the cavities surrounding the recuperator stones. Here is the vertical Inlet of the hot exhaust gas at the head end

ίο des Rekuperators zwecks gleichmäßiger Verteilung auf die genannten Hohlräume von ungleich größerer Bedeutung. Dieses Ziel erreicht man erfindungsgemäß dadurch, daß am Kopfende und gegebenenfalls am Fußende der durch Säulen von Hohlsteinen gebildeten Rekuperatorräume mittels mehrerer Lagen von Formsteinen untereinander parallele Reihen von Verteiler- bzw. Sammelkanälen für die wärmeaustauschenden Medien gebildet werden. Die Anordnung jedes Verteiler- bzw. Sammelkanals fürίο of the recuperator for the purpose of even distribution on the mentioned cavities of much greater importance. This goal is achieved according to the invention in that at the head end and optionally at the foot end by pillars of hollow stones formed recuperator rooms by means of several layers of shaped stones parallel to each other Rows of distribution or collecting channels for the heat exchanging media are formed. the Arrangement of each distribution or collecting channel for

das wärmeaufnehmende Medium ist derart, daß er die Mündungen der inneren Kanäle je einer Reihe von Rekuperatorformsteinen zusammenfaßt und dann zwischen je zwei dieser Verteiler- bzw. Sammelkanäle Durchlaßkanäle frei bleiben, die mit Verteiler- bzw. Sammelkanälen für das wärmeabgebendte Medium verbunden sind. Mit Hilfe dieser Formsteine erzielt man einen ungestörten Abzug des vorgewärmten Mediums aus den Hohlsteinen des Rekuperators in senkrechter Richtungthe heat-absorbing medium is such that it has the mouths of the inner channels in each row of recuperator blocks and then between two of these distributor or Collecting channels Passage channels remain free, with distribution or collecting channels for the heat emitted Medium are connected. With the help of these shaped stones you can achieve an undisturbed Removal of the preheated medium from the hollow stones of the recuperator in a vertical direction

einerseits sowie eine Zuführung des wärmeabgebenden Abgases in senkrechter Richtung und seine gleichmäßige Verteilung auf die Hohlräume des Rekuperators andererseits.on the one hand, as well as a supply of the heat-emitting exhaust gas in the vertical direction and its uniform distribution over the cavities of the recuperator on the other hand.

Die die Verteiler- bzw. Sammelkanäle für die wärmeaustauschenden Medien bildenden Formsteine werden erfindungsgemäß durch Nut und Feder miteinander verbunden. Eine besonders einfache Formgebung und ein bequemer Aufbau dieser Steine ergibt sich, wenn man sie nach einem weiteren Merkmal der Erfindung in der Weise anordnet, daß die Formsteine der unteren Lage oder Lagen zu den Formsteinen der oberen Lage oder· Lagen in waagerechter Ebene sowohl in Längs- wie auch in Querrichtung des Rekuperators zueinander versetzt liegen.The shaped stones that form the distribution or collecting channels for the heat-exchanging media are connected to one another by tongue and groove according to the invention. A particularly simple one Shaping and a comfortable structure of these stones results when you look for another Feature of the invention is arranged in such a way that the shaped bricks of the lower layer or layers to the shaped stones of the upper layer or · layers in the horizontal plane both in the longitudinal and in the are offset from one another in the transverse direction of the recuperator.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung der Kopfteil eines Rekuperators veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. ι einen senkrechten Querschnitt nach Linie D-D der Abb. 2,In the drawing, the head part of a recuperator is illustrated as an embodiment of the invention, namely Fig. Ι shows a vertical cross section along line DD of Fig. 2,

Abb. 2 einen senkrechten Längsschnitt nach Linie C-C der Abb. 1,Fig. 2 is a vertical longitudinal section along line CC of Fig. 1,

Abb. 3 einen waagerechten Querschnitt durch die Formsteine der unteren Lage nach Linie B-B der Abb. ι und 2 sowieFig. 3 is a horizontal cross-section through the shaped stones of the lower layer along line BB of Fig. Ι and 2 and

Abb. 4 einen waagerechten Querschnitt durch die Formsteine einer oberen Lage nach Linie A-A der Abb. 1 und 2.Fig. 4 shows a horizontal cross-section through the shaped stones of an upper layer along line AA in Figs. 1 and 2.

Die an ihren waagerechten Berührungsflächen durch Feder und Nut gasdicht miteinander verbundenen Hohlsteine 1 des Rekuperators enthalten senkrechte Kanäle 8 langgestreckt ellipsenförmigen Querschnittes für das vorzuwärmende Medium (Luft oder Schwachgas). Die Säulen der einzelnen Hohlsteine 1 sind durch Abstandssteine 2 seitlich gehalten, die auf den Randleisten der Steine 1 ruhen. Zwischen den Steinen 1 einerseits sowie zwischen den (nicht gezeichneten) Wandungen des Rekuperatorraumes und den benachbarten Hohlsteinen ι andererseits bleiben Hohlräume 9 für das wärmeabgebende Medium (Abgas) frei, das demzufolge die einzelnen Hohlsteine allseitig umspült.They are connected to one another in a gas-tight manner on their horizontal contact surfaces by tongue and groove Hollow stones 1 of the recuperator contain vertical channels 8 elongated elliptical Cross section for the medium to be preheated (air or lean gas). The pillars of each Hollow stones 1 are held laterally by spacer stones 2, which are placed on the edge strips of the stones 1 rest. Between the stones 1 on the one hand and between the (not shown) walls of the Recuperator space and the neighboring hollow stones ι on the other hand, cavities 9 remain for the heat-emitting medium (exhaust gas) free, which consequently flows around the individual hollow stones on all sides.

Auf die oberste Lage der Hohlsteine 1 ist mittels Feder und Nut gasdicht eine Lage von Formsteinen 3 aufgesetzt. Die Formsteine 3 lassen zwisehen sich Verteilkanäle 9', die an die Hohlräume 9 des Rekuperators angeschlossen sind, für das wärmeabgebende Medium frei. Außerdem enthalten die an ihren senkrechten Berührungsflächen ebenfalls mittels Feder und Nut gasdicht miteinander verbundenen Formsteine 3 senkrechte Sammelkanäle 13, in welche die senkrechten Kanäle 8 der Rekuperatorhohlsteine ι einmünden. Über der Lage der Formsteine 3 befinden sich zwei untereinander gleiche Lagen von Formsteinen 4. Die unter sich und mit den Steinen 3 mittels Feder und Nut gasdicht verbundenen Formsteine 4 enthalten senkrechte Zuleitungskanäle 10 für das wärmeabgebende Medium, die an die waagerechten Verteilkanäle 9' angeschlossen sind. Oberhalb der Formsteine 4 befindet sich eine Lage von Formsteinen 5, die den Züleitungskanälen 10 entsprechende Kanäle 10' aufweisen. Den Abschluß des Rekuperators nach oben bilden senkrechte Wände 6 mit einer Steindecke 7. In die zwischen den Wänden 6 frei bleibenden Hohlräume 11, die von heißem Abgas durchströmt sind, münden die Kanäle 10' der Formsteine S ein. Das heiße Abgas strömt daher aus den Kanälen 11 durch die senkrechten Kanäle 10', 10 und 9' den Hohlräumen 9 des Rekuperators in senkrechter Richtung zu.On the uppermost layer of the hollow blocks 1, a layer of shaped blocks is gas-tight by means of a tongue and groove 3 put on. The molded blocks 3 can be split between distribution channels 9 'which connect to the cavities 9 of the recuperator are connected for the heat emitting Medium free. In addition, they also contain on their vertical contact surfaces 3 vertical collecting channels connected to one another in a gastight manner by means of tongue and groove 13, in which the vertical channels 8 of the recuperator hollow blocks ι open. About the location of the Shaped stones 3 are two mutually identical layers of shaped stones 4. The ones below and with the stones 3 by means of a tongue and groove gas-tight molded stones 4 contain vertical Supply channels 10 for the heat-emitting medium, which are connected to the horizontal distribution channels 9 ' are connected. Above the shaped stones 4 is a layer of shaped stones 5, which the Supply ducts 10 have corresponding ducts 10 '. Vertical walls 6 with a stone ceiling 7 form the top of the recuperator. In the cavities 11 which remain free between the walls 6 and through which the hot exhaust gas flows are, the channels 10 'of the molded blocks S open. The hot exhaust gas therefore flows out of the channels 11 through the vertical channels 10 ', 10 and 9' the cavities 9 of the recuperator in a vertical position Direction to.

Die Formsteine 4 lassen zwischen sich waagerechte Ableitungskanäle 12 für das vorgewärmte Medium frei, die durch die Formsteine S gasdicht nach oben abgedeckt sind. Das vorgewärmte Medium strömt daher aus den senkrechten Kanälen 8 der Rekuperatorhohlsteine 1 ebenfalls in senkrechter Richtung durch die angeschlossenen Sammelkanäle 13 zu den Ableitungskanälen 12.The shaped stones 4 leave between them horizontal discharge channels 12 for the preheated Medium free, which are covered by the molded blocks S gas-tight upwards. The preheated Medium therefore flows from the vertical channels 8 of the recuperator hollow blocks 1 also in a vertical direction Direction through the connected collecting ducts 13 to the discharge ducts 12.

Wie die Abb. 3 und 4 erkennen lassen, sind die Farmsteine 4 der oberen Lagen zu den Formsteinen 3 der unteren Lage in waagerechter Ebene sowohl in Längs- wie in Querrichtung des Rekuperators versetzt zueinander angeordnet. Dabei kann man Formsteine rechteckigen Querschnittes und einfacher Formgebung verwenden, die abgesehen von Feder bzw. Nut entweder an ihren Schmalseiten Kanaleinschnitte 13 (Formsteine 3) oder einen einzigen senkrecht durchlaufenden Kanal ro (Formsteine 4) in der Mitte enthalten.As can be seen in Figs. 3 and 4, the farm stones 4 are the upper layers of the shaped stones 3 of the lower layer in the horizontal plane both in the longitudinal and in the transverse direction of the recuperator arranged offset to one another. You can use molded blocks with a rectangular cross-section and use simple shaping that apart from tongue or groove either on their Narrow side channel incisions 13 (shaped stones 3) or a single vertically continuous Channel ro (shaped stones 4) included in the middle.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Recuperator for horizontal coke ovens with vertical recuperator rooms Columns of hollow stones are formed, which contain a number of channels according to patent

854 943> characterized in that at the head end and optionally at the foot of the pillars by means of several layers of shaped stones one below the other parallel rows of distribution or collecting channels for the heat-exchanging media are formed, each distributor or. Collecting channel for the heat-absorbing medium, the mouths of the inner channels each of a row of recuperator blocks summarizes and passage channels between each two of these distribution or collecting channels remain free, which are connected to distribution or collecting channels for the heat-emitting medium are.

2. recuperator according to claim i; characterized in that the shaped bricks by groove and spring are connected to one another in a gas-tight manner.

3. Recuperator, characterized in that the shaped stones of adjacent stone layers against each other are arranged offset.

Here 1 sheet of drawings