DEP0031091DA - Eiserner Rekuperator - Google Patents

Description

■!,-!ng, 11,12*48,

jetemau (Sieg)

Pateataaae ldang

des lag· Eduard leader, Sieg©»* Kofelengeretr· S?« Biserner Bekaperat©r»

Die Erfindung betrifft einea eiserne» Hipp©n-Bekapetator mit Bippen beiderseits der Heiftfläooe »ux Esäitimag von Luft ©der Sas Kit Jtiohdr fär®edurcligangeleistö.iig pro a^g ifeiaflacke, Stande sad ° G Xempdraturdiffere&£ swise&ea den Iteiegasea und d©r Luft j mit gyosser Sioiaerhisit gegem 2©rstöruag durch überhlt- ^HHg aad gar irr@iotong Isolier liUftteaperatmrea^ wo fee i die Bohre ia Ategasksaälea aiigeordaöt weräea«

Is handelt eloh als© ϊ* eisen Heicaperator aas EoMrea mit Ianea~ mud Aassenrippea_# wofeei die Botoe von xuadea_# o?aleia oder flaa&em Qaersoliaitt aas legiertem^ «.»legiertem Q-asseiseB. ©der Stahl feestetoa mad einzeln ©der ia kleinen gruppen ^meamgieng©i®tat in fön feraergaseii durclieogeaeii Eäwaea mntergebraolit siad«

Aaf der 2ei©Jia»ng ist eia soleher Hekuperator in stebender Aa- ©rdarnag mud naoMi/§©gea.str©apriagip dargestellt« Figs 1 ist eia ferti&alsciiaitt äuroh den Setup®rator Baoh linie a-t> ?oa tig _β 2«

Fig· g ist ein fertikelsatoitt nach Xini© c«d ¥oa Fig. 3· · 3 ist @ia Borisoatalsoiiiiitt nach Liaie e-f von Fig· 2« * 4 ist ein Teil eimes Horisoatalsctoittes ia girössexem

Die lippearotoe I₉ Mier ¥0a flackern Quersoiinitti sind in eiaea gemaaertea ScJhaoh.t_? dmreh. dea die Feaergase to® Sin-

trittskanal 11 TOn ©teen aaeh anten geltet und torn Kanin ©der Saaggttg durch Säaal 12 uaten abgesaugt werden^ nebeneiasnder in Weinen gruppen

Die !©are haben AUBB&nrippeti. Z und Innearippen 3* la den Bohren 1 sind »ise.te.es den Inaenrippen § sehr starke, eiserne füllkörper

Die lotoe 1, dareh die die Luft fön rnatesi aaoh ©bea ötreioht, steliea auf dem LmftsaftliruBgskastea 5 oder eiassla auf teftsttfiitmiagsroJiTOB ?_e Bi@ Hsissluft wird ©fees entweder gemeinsam dar eh ein© ausgemauerte Hamfe© 6 odex ams ^@d©m Bota gestreunt dareli Stmtsen 8 abgefiilirt_e

Zwiseken dea Eoiirea und der Haube and swisÄen den oberen B®Mr- ©aden siad in BiIlen Biöhtungen Torgese&eaj, 9 vmä 10, die am©]! wäkread des Betriebes dufeh entsprechende öffnungen im unteren Haubeaxaad uaaiage&ioJitet werden können, Eaöa IS dient ®ax Beoder Bientungsii swiscnea den Boaren und den Kaltluft-

Der letaperat®!¹ soll wegen einer guten keit und der AnmoimtfurngskoBten. fön mögliehst kleinen Bioneu seiBj deslxalfe muss sein© fär®©tl%ertragungaleietU2^; der

pro »^s und stunde und ° G feageraturdifferens den Abgasen und der Luft ©öglieast noch sein«, Als

soll das Mittel swieohsn Eoferaassenfläoäe und _# feeide oJme Hippen ge dacht, ge Item.

Zur BAQbMBg der Leistung wird angestrebt» dass sowohl die

Bohra us senf lache die grösstttögliche Wärmemenge aus den Steuer gasen aufnehmen kenn als euch, dass die Bohrinnenfläche ©ine sehr gros-Be Wärmemenge en die Luft abgeben kann* Durch die Anwendung fön Rippen wird die Bohr©bsrfläche wrgrössert. Sie Aussenrippen werden so geformt, dass sie eimer an allen Stellen gleioimässiges. und starken Berührung der mit möglichst hoher Geschwindigkeit entlangstreiehenden Abgase mit den Aussenheizflachen nicht hinderlieh sind* Bie Hippen werden dater in Strömungsrichtung angeordnet, Sie Aussenrippen werden keilförmig mit giemliok scharfer Schneide ausgebildet und as ihren Wurgoln naoh den lachterrippen hin kreisförmig ausgerttadet und so angeordnet, dass swisohen je 2 laohterrippen und den entsprechenden lippen der laohisarrohre kreisförmige oder ovale freie Querschnitte für die Abgase gebildet werden, wobei die Ovale höchstens 2 mal so lang al® taalt sein sollen.

mit

Damit die luft der !innenfläche des Hohres in aller innigste Berührung kommtj, wird im Innern das Bshres zwischen den Rippen 3 ein starker, möglichst eiserner, füllkörper 4 angeordnet, der die luft zwingt, mit hoher S-esohwindigkeit durch die engen Quersah.in.t~ te swisoiien dem füllkörper, den Iimenrippen und der Rohrwand hindurchs met reichen und alle flächen sehr kräftig su berühren» Sie Füllkörper unter stützen die Wärmeübertragung, indem sie durch Strahlung Wärme ton den Rohren aufnehmen und si© wieder as die Luft abgeben und dienes als Schuts-Wärmespeicher, welohe die Wärme aufnehmen, die evtl* den Bohren achadliGh sein könnt®, und sehiit^en daher die Eohr© tor ^tberhitgaag bei femperatui^jstössen_e

Um die Leistung des Rekuperators weiter zu erhöhen, wird vorgeschlagen, dass die Kohre in ihrem grössten Teil nach aassen aufgetaucht worden, wodurch die übgss^tterschnitte ferkleinert und die Feuergase gezwungen werden, mit erhöhter Geschwindigkeit ua~

tar stärkster Berührung mit tea fliehen an den Bohren ¥orfeei sustreioheiu Es wird dadurch eine sein? grease Wärmeabgabe an die Bohre erreicht unä di© wäm©i@® lie read wirkende Staufeafela gera.Bg an dem Flachem vermieden« fergrössert werden beide Erfolg© noch durch di© Anwendung tob Ssugsugj der sehr hohe Ab~ gasgesehwindigkeiten gestattete

lia teurer eiserner Bekaperator muss gegsa ZerstÖruiigeii, di© dmrck Überfcitgasigen f@ria.rsa©iit werdea und die sa gr©sa©n Betriefesuntextaeeimagan und temreii Heparaturea füiarea^ weitgekead geseMtst wenden« SieiLerii,©ite®aseiiaimea gegen ÜfeexMtsua gen ¥ersagem aeto oft oder si© siad nicht ausreichend· Die la ter ialtemperatttrea, besonders feei dtnasandigea Bokrea^ sohnel lea bei temperaturgtossen, die kaum gang su ¥enaeid©a siadj leicht in die Höhe. Der Rekuperator hat in sich' gelbst, ame Man gel an Hasse keine SioherJieit* ex ist ^u empfindlich* Aus Siehe rä© it ©gründen aaas man sioh desJhall uit aiedrigex@zi Iateri~ θ 1 temperature η und da^oa afehängigea Luftteaperaturen

Bei den eingangs erwähnten Hekuperatoren wurden daher geaäss der Erfindung starte^ möglicast ©isarns Füllkörper foa doppelten üewieät der Höh» in diese swischen die Xnmenrippen eingebaut und die Bippen stets in längsrichtung parallel kub Jeweiliges (Jsa· oäeg luftstrom angeordnet* Bierdarah werden in den gefährlichen Somenten die fenperaturspitsen angefangene weil die Füllkörper wegen ihrer grosses lasse den grösaten feil d@r überschüssigen WErae aus den Bohren aufnehmen, Da_s wo die Rohre tesoader® gefährdet sind* we[i öei $l©isiastr©ar©teg@ratorea mit hohen Abgastemperatüren oder bei den ersten Bohren fan Quer* stroar©kupeyat©ren^ auf welche die heissen feuergase direkt s und bei uegenstromrekuperatorexL in dem feil^ in

dem Abgase und, X,uft a® Ja&lseesten sind* soll das ß-ewioiit Füll&orper miadesteas doppelt so hooh sein als das ©ewieJat gusseisernem RoJireg mud etwa S aal so hoch sein ©1s das Qewicftt eine® Sta&lrohres·

am den. keissestea© Stellen der Rekuperatoren, wie ζ·Β· beim dargestellten an dem oberem Bohrenä-ea* die ffiateria!temperature» der l&ftte&pejratur aöglieiast anzunähern, ixeiMe» die Auseen» rippe» won. ©i»©r feestisaaten Stell© aa en HÖJie ab ixad fallen aa den BolirendexL, toesoadere da,, wo die heissea I^aergsse in den Eekmpesator eiBtretea^ gaas weg_e Bis SohrofegiFflaeiie wird als© verkleiaert« Die Afegasgdsciiwiadigkeit ist im oberes Eetoperatorteil geringe weil die Eokr© dort nloht seitliob sind* Dwo& diese beiden lassiiateiea wird die gpegifisolie s^aufnalame der H©i»fläafe© naaii oteea Ma aeiir Yerklsiaert» Bagegea wird ia den Botoea daroJb. lagstellea d®r Hippen die Hotoinneafläefee vergrössert und die Luftq.uersolinitte werdea kl@i~ nes_} godaes die luft, die mit erhöhtes fasolwiadigkeit daröii sei« eag© Saaäl® stxeiciiea msss^ iateasif mit den Heisfläaiiea in BerütoiBg koasea auss_e Die β© Wirkung fe&aa. dadtarob. ©riiöiit werdea^ dass man die !!füllkörper ia oberes Eohrteil mit naoJci oben h®h®t werdenden. Bippea Tejcsie&t, die ia die 2wiseJa!@nräum® swisdiea d©a lippea ©bea tiefer kiaeiaragem al® oatea msd fttx dea Xuftdurohtritt mar einen engen SoJalits freilassea, &u,T®h d©B die luft g®SEsa,ge2i tön antea uaoli oten JiindareÄgepreset werden amsse Die faraeattfsatoe des F&llkörfser® aus dem wird dureii seine OberfläeäeBTergrössermag dafeei eriiöht·

Aaweaduag der torgesolilageiäöii ünordEtmngea wird die spe- «ifieolie iäimealigafe© der B©toismeaflä€lie an die luft auf das Höchste gesteigert* Ba la Betorrumgssustaad der läraeü^ergaag

yob. dem Feuergaeea aur Luft gleioh dea ilraettergaag ton der Bohrlnnenfl&ohe sur luft sein nass, so folgt daraus, dass auf Abgaggeite ein© sehr hohe femperaturdifferens sein auss* während die femperaturdifferena auf der Luftseite sehr gering let· Si© MateriaXteaperatür lässt sich auf dies© Weise bis auf 30 bis 40 G-rad an die Eeiasltfttemieratux annähern,, ßi© so gewährleistete niedrige Materialteteperatmr soll san ixirgeads Ibersaiirittsii werden, was dadurch erreicht wird_? dass die A&gsenrippen erst in d©s unteren feil iiir® toll© Höhe hafesii«, Bie Sicliorkeit gegsa überhitzung des Bohasterials ist darnach an allen feilen der Bohre sehr iaootu

Kach dsnselfeen @esioiitspimfctea werden tei ß-leiohstraa-

MQhXr Querstromrekuperatoren an den gefährdeten Stellen di@ Aassenf®xtleinert oder weggelassen«,

Da der vorgeschlagene Rekuperator ein© grosse Sicherheit gegen Ü^erhitgu.]Qgen bietet* tenn ©am bei gleicher Sicherheit wie "bei anderen Bakuperatoren höhere IaftteiaperetmFem erreichen, aöaal durch leichte Ausweeteelfearkeit der Bohre keine längeren

zu Mfärchten hat»

Bei anderen Eetepex-atoren xeeiauet man. mit feaperattwuntersohiedea gwisehen der Heissluft und de® Bohxmaterial tob 150 bis 200 (!rad Celsius -^a#=^^4e€fae€i dom—Ite&»g4alg wobei die Matexialtemperatur noehmals 250 fels SOO §rad unter der mit ffick-EiGht aaf die Eit se Beständigkeit des Materials höchatEalässigen Temperatur liegt. Letztere liegt als© 400 bis δΟΟ #rad höher als die Heisslufttemperatur· Diese gross© Differenz kann feel der vorliegenden Ausführung 'beträchtlich ferkleinert wer-

&©η_β Dmreli den S inten der fällkörger kazm asm ©im© defate die Tamperaturdiffereaa ofeer&alt» dar laterialtemperatar auf 200 Q-rad begrenzen* d«h_ai die latarialtemperater darf um 50 S-rad bis 100 Srad höher werdea als teei anderen Helcuperatorea* Daher S:aira die Temperatur der Xaft um 150 bis 250 0rad äöäer getriefeea werdezii als ^si anderen Bekuperatoren* oäae dass dia Sloherlieit darunter !©idet» Will man sieh mit den früher erreichbaren liSfttemperaturea ^egatgeaj ao kann man billige® Lb-

Claims (1)

1. Iiserner Hippen-Hekw-perator mit beidseitig xippentoeset&ten Heigfläck@a für hohen farn® tor @hgaiag pro Stunde* C wo& m® ©hm© Bippen gemessener iyiriiadheiaf lache_# mit grosser Richer» he it gegen ütoerhittsungem uaä gar "Srreichssg Äoiier Luftteageraturenj, aus Rohren »it Innen- »md Attssearippea^ wobei die Bohre* die τοη runden^ o¥al@m oder flaeiieia Querschnitt sein köDBsn «.ad aus legiertem ύάοτ unlegiertem ©asseiseii ©der Stahl fee steilem* in dea Afegasteaälen angeordnet siaaj «ad wobei die ferne rgase die luft fahrenden Bohre ©assem im stroa, §leioM8troii oder im Qaerstrom gaa laaeastros QhQ&i dadurch geteangeiuiiaets dass die lippen stets ia rlchtung parallel äem jeweiligen &as~ oder luftstrom verlau» f©Hj awecks Srr©iehung eiaes ä©b.©n färmeüfeergaags pxo Hippen geaeseenei· ßrmadJ3®isflä©la@j Stande uad ⁰O öifferens zwischen &®m Feüergaiem and der Luft starte, liehst eisern© Füllkörper mit öea öoppelttn Gewicht der Bohre in die Rohre »isehen die laaenrippen eiagelamt werden, die die Luft »img@»_s dmrßh die engen verbleibenden Qser~ sohnitte siwiecheii den ftillkörpern_s d@m laaenrippea and der Hohxinnenfläohe sit hoher Geschwindigkeit S

   and in intensivste Beriltom^ mit dem Heisfläohea. su wobei der füllkörper als Wärmespeicher

   nach Anspruch 1, daduren gekemaa^iclmeti daae zwe&ks Ireistungsstelgeru^g die Au&senripp&a scharfe Schneiden haber^ an ihren Wurseln kzeiatQzmig amsgerundet «nd so aisgeordnet siad^ dass »isehen Je awei benaohbarg/TxL lippen und den einsprechenden Rippen dee iaolibarrohrss ^xeleraiide oder otale Qaersohiiitte für den Abgas durchsug go bildet werde n_s wotoei die Otale höchstens S mal so lang als toreit sein sollen, wo-

   durch es den feutrgasea ©raöglieht wird,, sehr iatensif alt den Heizflächen in. BerfihrUBg m

   3*) Ee&uperetör naea den Ansprüchen 1 und g, dadurch, gekennzeichnet* dass zwecks Leistujagssteigermsg &©r Wärmeübertragung ¥©n dem Abgasen an die i®isxa&gsesflä©Jie di© Eohr® aaf oagefälir dreiviertel i&rer läage aufgelamalit wex&en, mjämsa die Afegasq.ttier8eiinitte zwischen dsa SoHrsm ¥©rsagt w©xdeHj sojdass die Abgase mit ssia.? hohei 0eseliwi3S.digkeit iiiadurckstreieu.su milsmen, wofeei sie in stärkste Berttaang mit dea und sie Jaochteiaen und dabei staubfrei

   4*) Ee tope rat or saeis. den Ansprücüiei» 1 UHd 2, dadurcii gekeimse IcIi-* net, dass zwecks SiehexheitseriiöliaBg g@ges Überhiteuzig der Bohre derea femperatur an den gefährdeten Stellen der HeisslEftteijperatar angeaätert wirdj, wa,s dadurch erreicht wirdj dass die TiUft dtirefa. Sinbaa der füllkörper, durch Bichtstellea der iBnenrippen as dea gefährdeten Bohrteilen im ferriagero-sag des Luft querschnitte geaimngen wird^ mit erhöhter &eschwinöigkeit <1urch aehr enge Kanäle zu streichen^ und dass weiter die Auseenrippen naoa den gefährdeten Bohrte ilen so. an Höhe abnehmen und dadurch die Aussenfläohe ferkleitorii und da gans entfallen* wo die helasen Abgase auf die Bohre treffen=

   5„) Eekuperator naca den Ansprüchen'I₄ 2 und 4, dadurch geiennzeichnet, dass zwecks stärkster Berührung der fi©issluft mit den Heisflächen im gefährdeten Bohrteil die füllkörper sait Bippen f©r©@hea sind, die in Richtung auf dan heissesten üfeil hin Euneinsend höaer werden and in die Zwischenräume zwischen den lonenrippsn hiiisinragen und nur enge für den Iiuftdurchgang freilassen*

   δ«) Befcuperetor xiacü, Anaprue& I^ (iaduroh gefeerm^eiotmefc, dass zwecks fermeidung längerer Betriebeunterbrechuisgen der Bekaperator In feleiae ©rippen umtertexlt ist, und dass die Rohre einzeln Ieicut a\isweaiisölbar sisd*