EP0164340A1 - Verfahren und rekuperationswärmeaustauscheinrichtung zur gewinnung von verunreinigungen aus verunreinigter warmluft, insbesondere aus rauchgasen, und zur reduktion der schornsteinkorrosion - Google Patents

Verfahren und rekuperationswärmeaustauscheinrichtung zur gewinnung von verunreinigungen aus verunreinigter warmluft, insbesondere aus rauchgasen, und zur reduktion der schornsteinkorrosion

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EP0164340A1
EP0164340A1 EP84900097A EP84900097A EP0164340A1 EP 0164340 A1 EP0164340 A1 EP 0164340A1 EP 84900097 A EP84900097 A EP 84900097A EP 84900097 A EP84900097 A EP 84900097A EP 0164340 A1 EP0164340 A1 EP 0164340A1
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EP
European Patent Office
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flow
lamella
cooled
flue gases
folding
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP84900097A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gábor SZTELEK
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Licencia Talalmanyokat Ertekesito Vallalat
Original Assignee
Licencia Talalmanyokat Ertekesito Vallalat
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Filing date
Publication date
Application filed by Licencia Talalmanyokat Ertekesito Vallalat filed Critical Licencia Talalmanyokat Ertekesito Vallalat
Publication of EP0164340A1 publication Critical patent/EP0164340A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28F2250/00—Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
    • F28F2250/10—Particular pattern of flow of the heat exchange media
    • F28F2250/108—Particular pattern of flow of the heat exchange media with combined cross flow and parallel flow
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/30—Technologies for a more efficient combustion or heat usage

Definitions

  • the invention relates to a method for
  • the invention further relates to a recuperation heat exchange device for obtaining contaminants from contaminated warm air, in particular from flue gases, and for reducing chimney corrosion, in which at least one boundary wall of the medium flow spaces forms a lamella, which obstructs the path of the flow and is provided with curvatures.
  • a recuperation heat exchange device for obtaining contaminants from contaminated warm air, in particular from flue gases, and for reducing chimney corrosion, in which at least one boundary wall of the medium flow spaces forms a lamella, which obstructs the path of the flow and is provided with curvatures.
  • Recuperation heat exchangers are also known, in which a laminated partition is formed between two rooms in which media with different temperatures flow and the distance between the two walls is ensured by the arrangement of harmonically folded slats, which have a cross section of a continuous periodic curve . Between these folded fins, the coolant and the medium to be cooled basically flow parallel to the direction of folding, and the folded fins themselves ensure, apart from maintaining the distance, the highest possible heat exchange through metallic ones. Heat conduction, or contribute to better mixing of the flowing medium.
  • the aim of the invention is to ensure the continued use of the impurities contained in flue gases and, at the same time, to reduce the outgoing heat to a minimum value and Reduction of the risk of chimney corrosion.
  • the method according to the invention is based on the knowledge that the dew point of the flue gases lowers when the contaminants are separated from the flue gas by cooling and the moisture content is thus reduced. Then the cooled flue gases can flow out through the chimney through slight re-heating without risk of condensation with a reduction in environmental pollution and the deposited materials can be reused.
  • the specific heat transfer of the turbulent heat exchangers can also be achieved and increased in the case of the multi-layer finned heat exchangers by designing the walls of the individual layers in place of the individual components securing the turbulence and by omitting the spacing elements in such a way that the degree of turbulence is not reduced and so the efficiency of heat transfer with reduced material expenditure is not less but even higher.
  • the object is achieved by the inventive method in that the contaminated hot air and / or the flue gas is cooled to a temperature which is below the dew point of the contaminating gases and / or below the acid dew point near the temperature of the coolant, then the cooled contaminated Air and / or the flue gas slightly with the contaminated warm air to be cooled and / or the flue gas to a temperature above that remaining
  • Moisture content belonging dew point is reheated and derived.
  • the essence of the heat exchange device according to the invention is that the boundary walls of the flow spaces of the media are in direct contact with one another or are arranged one after the other at a predetermined distance.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the heat exchange device according to the invention, in which in each flow space the direction of folding of the lamella forming only one boundary wall from the boundary walls of the flow spaces is perpendicular to the direction of flow;
  • FIG. 2 shows another embodiment of the heat exchange device according to the invention, in which the flow spaces are alternately designed such that a boundary wall is formed in one flow space and both boundary walls are formed by fins folded perpendicular to the flow direction in the other flow space;
  • Figure 3 shows a further embodiment of the heat exchange device according to the invention, in which both boundary walls of each flow space represent a lamella folded perpendicular to the flow direction;
  • FIG. 1 shows an embodiment of the heat exchange device according to the invention, in which in each flow space the direction of folding of the lamella forming only one boundary wall from the boundary walls of the flow spaces is perpendicular to the direction of flow
  • FIG. 2 shows another embodiment of the heat exchange device according to the invention, in which the flow spaces are alternately designed such that a boundary wall is
  • FIG. 4 shows an axial section of the device according to the invention designed as a spiral lamella heat exchanger
  • Figure 5 is a schematic diagram of the reheating of the flue gases
  • 6 shows another solution for the reheating of the flue gases, in which the reheating takes place in the flow space, between the block formed from lamellae and the jacket of the device is formed
  • FIG. 7 shows a coaxial, cylindrical heat exchanger formed from fins provided with different curvatures.
  • slats 1 folded in a harmonic shape with a cross section of a continuous periodic curve are alternately arranged at an angle, preferably at a right angle, in their folding direction such that the folding directions of every second slat 1 are parallel to one another. In this way the folding direction is that of
  • Such a design of the boundary walls 3 is suitable for generating a turbulence flow, since the flowing medium causes a constant change of direction through the boundary wall 3 projecting into the flow space 2 to the direction perpendicular to
  • the molecular collision creates compressive spaces in the vicinity of the location of the collision, while consequently depressing spaces arise behind this location.
  • the heat emission increases via the boundary walls 3 and the heat absorption of the flowing coolant increases on the other side of the boundary walls 3.
  • Flow direction of the medium is arranged.
  • the flow directions in two adjacent flow spaces 2 can be opposite to one another, or they can form an angle, preferably a right angle.
  • the outputs and inputs of the slats 1, which are preferably combined in pairs to form a pocket are also shown and designated by reference number 4. These form side-by-side connections or inputs 4 of the medium. (However, the exits of the flow spaces 2 between the pockets are not shown here).
  • FIG. 4 shows the inventive configuration of the spiral fin heat exchanger known per se.
  • the spiral fin heat exchanger can be formed with a single fin 1.
  • the folding direction of the fin 1 is parallel to the axis of the spiral fin heat exchanger, while the Flow spirally inwards or outwards in a surface parallel to the surface which is perpendicular to the axis of the heat exchanger, and in the region of the axis in the axial direction (ie perpendicular to the plane of the drawing) there are outlets ensuring outward or inward flow ( marked with arrows).
  • harmonically folded slats instead of the harmonically folded slats 1, other slats provided with curvatures can also be used, for example with parallel slats
  • Slats provided with curvatures or in accordance with zigzag pattern with slats provided with herringbone arches, or with slats provided with curvatures in accordance with the circular wave profile, or with arches structured independently of one another, e.g. slats provided with spherical cap patterns, or a combination thereof.
  • FIG. 5 shows the basic circuit arrangement suitable for carrying out the method according to the invention.
  • the entrances and exits of the flow spaces securing the flow of the medium to be cooled are combined and the outputs of the flow spaces of the medium to be cooled are connected to a common entrance of a part of the flow spaces of the coolant.
  • a common entrance of another part of the flow spaces of the coolant serves to supply the coolant, while the outputs of all flow spaces of the coolant are combined.
  • FIG. 1 Another arrangement for carrying out the method according to the invention is shown in FIG.
  • the flow spaces of the coolant are in one
  • Input 5 of the coolant and an output 6 of the coolant connected.
  • the inlet of the flow spaces of the medium to be cooled is connected to an inlet 7 of the flue gas.
  • the outlet of the flow spaces of the medium to be cooled is at reheating channels 9 connected.
  • the reheating duct 9 is a space between the block formed by means of folded and / or arched slats 1 and the preferably heat-insulated jacket 11.
  • the outlet of the reheating duct 9 is connected to the outlet 10 of the flue gas.
  • An outflow 8 of the precipitation is preferably arranged at the low point of the reheating duct 9.
  • FIG. 7 shows a heat exchanger designed with lamellae, in which the lamellae, in addition to their folds and / or arches, have such curvatures that they form self-returning, coaxially arranged cylinder jacket surfaces.
  • each lamella 1 and the boundary wall 3 each represent a flow space.
  • the mode of operation of the heat exchangers according to the invention is explained in more detail below:
  • the medium to be cooled e.g. Flue gas, contaminated technology air, etc.
  • the vcn coolant such as. e.g. Cold air flowing through flow spaces are arranged, cooled to a temperature close to the temperature of the coolant. Since this temperature is far below the dew point of the contaminants, or the acid dew point, the contaminants in the flue gas settle and can be discharged.
  • the cooled medium to be cooled has to be reheated slightly so that it reaches a temperature above the dew point corresponding to the moisture content and can thus be derived without causing chimney corrosion.
  • this can be carried out such that, in addition to the coolant, the cooled medium can also be used as the coolant in the heat exchanger, and thus the heating itself is carried out with the medium to be cooled.
  • the cooling of the contaminated hot air can be carried out by means of air or foreign medium-promoting contact elements, preferably the returning water of the boiler.
  • the flue gas or other technological warm air with a temperature higher than 100 ° C is derived, so the amount of heat associated with the temperature difference can be recovered and valuable chemical raw materials can be obtained from the contaminants.

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Description

VERFAHREN UND REKUPERATIONSWȀRMEAUSTAUSCH-EINRICHTUNG ZUR GEWINNUNG VON VERUNREINIGUNGEN AUS VERUNREINIGTER WARMLUFT, INSBESONDERE AUS RAUCHGASEN, UND ZUR REDUKTION DER SCHORNSTEINKORROSION
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Gewinnung von Verunreinigungen aus verunreinigter Warmluft, insbesondere aus Rauchgasen, wobei die verunreinigte Warmluft und/oder das Rauchgas abgekühlt wird und mindestens ein Teil der Verunreinigungen ausgeschieden wird und danach die abgekühlte, verunreinigte Luft und/oder das Rauchgas zurückerwärmt wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Rekuperationswärmeaustausch-Einrichtung zur Gewinnung von Verunreinigungen aus verunreinigter Warmluft, insbesondere aus Rauchgasen, und zur Reduktion der Schornsteinkorrosion, in der mindestens eine Grenzwand der Mediumströmungsräume eine, dem Weg der Strömung ein Hindernis stellende, mit Wölbungen versehene Lamelle bildet. Stand der Technik
Bekannterweise enthalten die Rauchgase bei ihrem Austritt in die freie Luft eine betrachtliche Wärmemenge, die so verlorengeht. Zur teilweisen Rückgewinnung dieser Wärmemenge wurden auch bisher Wärmetauscher benutzt (z.B. DE-AS 1.14-1.044), es muss jedoch beachtet werden, dass das Rauchgas nicht unter den Säuretaupunkt abgekühlt wird, da die sich absetzenden Verunreinigungen Korrosion verursachen, die die Lebensdauer der Schornsteine bedeutend verringert. Die Verwertung der sich unter dem Taupunkt absetzenden Verunreinigungen, die auch für die Weiterverwendung geeignete verschiedene Stoffe enthalten, war natürlich nicht möglich. Es sind weiterhin Rekuperationswärmeaustauscher bekannt, in denen zwischen zwei Räumen, in denen Medien mit verschiedener Temperatur strömen, eine lamellierte Trennwand ausgebildet ist und der Abstand zwischen beiden Wänden durch die Anordnung von harmonikaförmig gefalteten Lamellen, welche einen Querschnitt einer kontinuierlichen periodischen Kurve aufweisen, gesichert wird. Zwischen diesen gefalteten Lamellen strömen das Kühlmittel und das abzukühlende Medium im Grunde genommen parallel mit der Faltrichtung und die gefalteten Lamellen selbst sichern ausser dem Einhalten des Abstandes den Wärmeaustausch höchsten durch metallische. Wärmeleitung, bzw. tragen zur besseren Vermischung des strömenden Mediums bei.
Darstellung der Erfindung
Ziel der Erfindung ist die Sicherung der Weiterverwendung der in Rauchgasen enthaltenen Verunreinigungen und gleichzeitig damit die Verminderung der abgehenden Wärme auf einen minimalen Wert sowie die Verminderung der Gefahr der Schornsteinkorrosion.
Das erfindungsgemässe Verfahren beruht auf der Erkenntnis, dass sich der Taupunkt der Rauchgase senkt, wenn durch Kühlung die Verunreinigungen aus dem Rauchgas abgeschieden werden und damit der Feuchtigkeitsgehalt reduziert wird. Dann können die abgekühlten Rauchgase durch geringfügige Rückerwärmung ohne Gefahr der Kondensation mit Reduzierung der Umweltverschmutzung durch den Schornstein ausströmen und die abgesetzten Stoffe wieder verwendet werden.
Bei der Wärmeaustauscheinrichtung gingen wir davon aus, dass die bisherige optimale. spezifische Wärmeübergabe der turbulenten Wärmeaustauscher auch bei den Mehrschichtlamellen-Wärmeaustauschern dadurch erreicht und erhöht werden kann, dass an Stelle der die Turbulenz sichernden einzelnen Bauteile sowie mit Weglassen der abstandhaltenden Elemente die Wände der einzelnen Schichten derart ausgebildet werden, dass sich das Mass der Turbulenz nicht verringert und so der Wirkungsgrad der Wärmeübertragung bei verringertem Materialaufwand nicht geringer sondern sogar höher wird.
Die gestellte Aufgabe wird durch das erfindungsgemässe Verfahren dadurch gelöst, dass die verunreinigte Warmluft und/oder das Rauchgas auf einer Temperatur abgekühlt wird, die unter dem Taupunkt der verunreinigenden Gase und/oder unter dem Säuretaupunkt nahe der Temperatur des Kühlmittels liegt, dann die abgekühlte verunreinigte Luft und/oder das Rauchgas geringmässig mit der abzukühlenden verunreinigten Warmluft und/oder dem Rauchgas auf eine Temperatur über dem zu dem verbliebenen
Feuchtigkeitsgehalt gehörenden Taupunkt zurückerwärmt und abgeleitet wird.
Das Wesen der erfindungsgemässen Wärmeaustauscheinrichtung besteht darin, dass die Begrenzungswände der Strömungsräume der Medien unmittelbar einander berührend oder unmittelbar nacheinander in einem vorgegebenen Abstand angeordnet sind.
Kurze Beschreibung; der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von vorteilhaften Ausführungsbeispielen mit Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Figur 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Wärmeaustauscheinrichtung, bei der in jedem Strömungsraum die Faltrichtung der von den Begrenzungswänden der Strömungsräume nur eine Begrenzungswand bildenden Lamelle senkrecht zur Strömungsrichtung ist; Figur 2 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemässen Wärmeaustauscheinrichtung, bei der die Strömungsräume abwechselnd derart ausgebildet sind, dass in dem einen Strömungsraum eine Begrenzungswand und in dem anderen Strömungsraum beide Begrenzungswände von senkrecht zur Strömungsrichtung gefalteten Lamellen gebildet werden; Figur 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Wärmeaustauscheinrichtung, bei der beide Begrenzungswände jedes Strömungsraumes eine senkrecht zur Strömungsrichtung gefaltete Lamelle darstellen; Figur 4 einen Axialschnitt der als Spirallamellen-Wärmeaustauscher ausgebildeten erfindungsgemässen Einrichtung; Figur 5 ein Prinzipschaltbild der Rückerwärmung der Rauchgase; Figur 6 eine andere Lösung der Rückerwärmung der Rauchgase, bei der die Rückerwärmung in dem Strömungsraum erfolgt, der zwischen dem aus Lamellen gebildeten Block und dem Mantel der Einrichtung gebildet wird; und Figur 7 einen aus mit verschiedenen Wölbungen versehenen Lamellen gebildeten koaxialen, zylinderförmigen Wärmeaustauscher.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele
In der Ausführungsform gemäss Figur 1 sind harmonikaförmig gefaltete Lamellen 1 mit einem Querschnitt einer kontinuierlichen periodischen Kurve abwechselnd zueinander im Winkel, vorzugsweise im rechten Winkel in ihrer Faltrichtung verdreht derart angeordnet, dass die Faltrichtunge jeder zweiten Lamelle 1 zueinander parallel sind. Auf diese Weise ist die Faltrichtung der von
Begrenzungswänden 3 eines Strömungsraumes 2 zwischen je zwei Lamellen 1 eine Begrenzungswand 3 bildenden Lamelle 1 senkrecht zur Richtung der Mediumströmung, während die Faltrichtung der die andere Begrenzungswand 3 bildenden Lamelle 1 parallel zu der Strömungsrichtung des Mediums angeordnet ist. Eine solche Ausbildung der Begrenzungswände 3 ist zur Erzeugung einer Turbulenzströmung geeignet, da das strömende Medium zu einer ständigen Richtungsänderung durch die in den Strömungsraum 2 hineinragende Begrenzungswand 3 an den senkrecht zu
Strömungsrichtung befindlichen Wellenteilen gezwungen wird.
Durch den molekularen Zusammenstoss entstehen in der Umgebung der Stelle des Zusammenstosses komprimierende Räume, während in Folge dessen hinter dieser Stelle deprimierende Räume entstehen. In Folge der molekularen Zusammenstösse vergrössert sich über die Begrenzungswände 3 die Wärmeabgabe und auf der anderen Seite der Begrenzungswände 3 die Wärmeaufnahme des strömenden Kühlmittels. Zur Steigerung der Effektivität der Wärmeübergabe ist es zweckmässig, dass die Strömungsrichtungen des abzukühlenden Mediums und des Kühlmittels in den benachbarten Strömungsräumen 2 entgegengesetzt sind.
In Figur 2 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Lamellen 1 mit paarweise zueinander parallelen Faltrichtungen mit den Lamellen 1 mit weiteren paarweisen zueinander parallelen Faltrichtungen abwechselnd unter einem Winkel, vorzugsweise einem rechten Winkel, in ihrer Faltrichtung verdreht so angeordnet sind, dass die Faltrichtung der beide Begrenzungswände 3 jedes zweiten Strömungsraumes 2 bildenden Lamelle 1 senkrecht zur
Strömungsrichtung des Mediums angeordnet ist. Auch dabei können die Strömungsrichtungen in zwei benachbarten Strömungsräumen 2 entgegengesetzt zueinander sein, oder sie können einen Winkel, vorzugsweise einen rechten Winkel, bilden. In Figur 2 sind Ausgänge und Eingänge der vorzugsweise zu zweit zu einer Tasche zusammengefassten Lamellen 1 ebenfalls dargestellt und mit Bezugszeichen 4 bezeichnet. Diese bilden seitenweise verbunden die Eingänge bzw. Ausgänge 4 des Mediums. (Die Ausgänge der Strömungsräume 2 zwischen den Taschen sind aber hier nicht abgebildet).
Bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform sind die Faltrichtungen aller Lamellen 1 zueinander gleich, somit kann in je einem Strömungsraum 2 die Strömungsrichtung senkrecht zu beiden Begrenzungswänden 3 bestimmt werden. Bei den Ausführungsformen gemäss Figur 1 und 3 kann die gleiche Ausbildung der Taschen günstiger gelöst werden, als bei der Ausführungsform gemäss Figur 2. In Figur 4 ist die erfindungsgemässe Ausbildung des an sich bekannten Spirallamellen-Wärmeaustauschers dargestellt. Der Spirallamellen-Wärmeaustauscher kann mit einer einzigen Lamelle 1 ausgebildet werden. Die Faltrichtung der Lamelle 1 ist parallel zu der Achse des Spirallamellen-Wärmeaustauschers, während die Strömung spiralförmig nach innen bzw. aussen in einer parallelen Fläche zu der Fläche erfolgt, die senkrecht zur Achse des Wärmeaustauschers liegt, und im Bereich der Achse in Achsenrichtung (d.h. senkrecht zur Zeichnungsebene) eine nach aussen bzw. innen gerichtete Strömung sichernde Ausgänge vorgesehen sind (mit Pfeilen bezeichnet).
An Stelle der harmonikaförmig gefalteten Lamellen 1 sind auch andere mit Wölbungen versehene Lamellen anwendbar, so zum Beispiel mit parallelen
Wölbungen versehene Lamellen, oder zickzackmustergemäss mit (Fischgräten Wölbungen versehene Lamellen, oder mit kreiswellenprofilgemässen Wölbungen versehene Lamellen, oder mit unabhängig voneinander gegliederten Wölbungen, z. B. mit Kugelkappenmustern versehene Lamellen, oder deren Kombination.
In Fig. 5 ist die zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignete prinzipielle Schaltungsanordnung dargestellt. Die Eingänge und Ausgänge der die Strömung des abzukühlenden Mediums sichernden Strömungsräume sind vereinigt und die Ausgänge der Strömungsräume des abzukühlenden Mediums sind an einen gemeinsamen Eingang eines Teiles der Strömungsräume des Kühlmittels angeschlossen. Ein gemeinsamer Eingang eines anderen Teils der Strömungsräume des Kühlmittels dient der Zuführung des Kühlmittels, während die Ausgänge aller Strömungsräume des Kühlmittels vereinigt sind.
In Figur 6 ist eine andere Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt. Die Strömungsräume des Kühlmittels sind an einen
Eingang 5 des Kühlmittels und einen Ausgang 6 des Kühlmittels angeschlossen. Der Eingang der Strömungsräume des abzukühlenden Mediums ist einem Eingang 7 des Rauchgases angeschlossen. Der Ausgang der Strömungsräume des abzukühlenden Mediums ist an Rückerwärmungskanäle 9 angeschlossen. Der Rückerwärmungskanal 9 ist ein Raum zwischen dem mittels gefalteten und/oder gewölbten Lamellen 1 ausgebildeten Block und dem vorzugsweise wärmeisolierten Mantel 11. Der Ausgang des Rückerwärmungskanals 9 ist dabei dem Ausgang 10 des Rauchgases angeschlossen. Ein Ausfluss 8 des Niederschlags ist vorzugsweise am Tiefpunkt des Rückerwärmungskanals 9 angeordnet.
In Figur 7 ist ein mit mit Wölbungen versehenen Lamellen ausgebildeter Wärmeaustauscher dargestellt, bei dem die Lamellen ausser ihren Faltungen und/oder Wölbungen über solche Krümmungen verfügen, dass diese in sich selbst, zurückkehrende koaxial ineinander angeordnete Zylindermantel-Flächen bilden. Hierbei stellt auch jede Lamelle 1 und die Begrenzungswand 3 je eines Strömungsraumes dar.
Nachstehend wird die Arbeitsweise der dargestellten erfindungsgemässen Wärmeaustauscher näher erläutert: Das abzukühlende Medium, z.B. Rauchgas, verunreinigte Technologieluft usw. wird beim Durchströmen der Strömungsräume, die zwischen den vcn Kühlmittels, wie. z.B. Kaltluft durchströmten Strömungsräumen angeordnet sind, auf eine Temperatur nahe der Temperatur des Kühlmittels abgekühlt. Da diese Temperatur weit unter dem Taupunkt der Verunreinigungen liegt, oder dem Säuretaupunkt, setzten sich die in dem Rauchgas befindlichen Verunreinigungen ab und können abgeleitet werden. Danach ist das abgekühlte abzukühlende Medium geringmässig erneut zu erwärmen, so dass es eine Temperatur über dem dem Feuchtigkeitsgehalt entsprechenden Taupunkt erreicht und somit ohne Verursachung der Schornsteinkorrosion abgeleitet werden kann.
Erfindungsgemäss kann dies so durchgeführt werden, dass neben dem Kühlmittel auch das abgekühlte Medium als Kühlmedium im Wärmeaustauscher benutzt werden kann, und somit die Erwärmung mit dem abzukühlenden Medium selbst durchgeführt wird. Die Abkühlung der verunreinigten Warmluft kann mittels Luft, oder Fremdmedium fördernden Kontaktelementen, vorzugsweise dem zurückkehrenden Wasser des Kessels durchgeführt werden.
Als Ergebnis der erfindungsgemässen Unterkühlung und der die Schornsteinkorrosion vermeidenden geringmassigen Rückerwärmung auf einen dem Säuretaupunkt zugeordneten Wert, z.B. bei Ölheizung unter 180 Cº wird das Rauchgas oder sonstige technologische Warmluft mit einer Temperatur höher als 100 C° abgeleitet, so kann die zu dem Temperaturunterschied gehörende Wärmemenge nutzvoll wiedergewonnen werden und aus den abgesetzten Verunreinigungen können wertvolle chemische Grundstoffe gewonnen werden.
Die Erfindung begrenzt sich nicht nur auf die in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Lösungen, sondern bezieht sich auf den in den Patentansprüchen bestimmten gesamten Schutzumfang.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Gewinnung von Verunreinigungen aus verunreinigter Warmluft, insbesondere aus Rauchgasen und zur Reduktion der Schornsteinkorrosion, wobei die verunreinigte Warmluft abgekühlt wird und mindestens ein Teil der Verunreinigungen abgesetzt wird, danach die abgekühlte Luft zurückerwärmt wird, d adur c h g eke nnz e i c hne t , dass die verunreinigte Warmluft auf eine Temperatur unter dem Taupunkt der verunreinigenden Gase und/oder dem Säuretaupunkt und nahe der Temperatur des Kühlmittels abgekühlt wird, danach die abgekühlte verunreinigte Luft geringmässig auf eine Temperatur über dem zu dem verbliebenden Feuchtigkeitsgehalt gehörenden Taupunkt zurückerwärmt und abgeleitet wird.
2. Rekuperationswärmeaustausch-Einrichtung zur Gewinnung von Verunreinigungen aus verunreinigter Warmluft, insbesondere aus Rauchgasen und zur Reduktion von Schornsteinkorrosion, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäss Anspruch 1, bei welcher mindestens eine Eegrenzungswand von Strömungsräumen des Mediums eine dem Strömungsweg der Medien ein Hindernis stellende, mit Wölbungen versehene Lamelle darstellt, d a d ur c h g e ke nn z e i c hn e t , dass die Begrenzungswände (3) der Strömungsräume (2) unmittelbar einander berührend oder unmittelbar nacheinander in einem Abstand angeordnet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, d a dur c h g e ke nn z e i c hn e t , dass die mit Wölbungen versehene Lamelle (1) eine harmonikaförmig gefaltete Lamelle, oder mit parallelen Wölbungen ausgebildete, oder mit zickzackmusterförmigen Wölbungen versehene, oder kreiswellenprofilmässig gewölbte Lamelle ist, oder mit unabhängig voneinander gegliederten Wölbungen, z.B. mit Kugelkappenmustern ausgebildete Lamelle ist, oder deren Kombination darstellt.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, d adur c h g e k e nn z e i c hn e t , dass die Richtung der Faltung oder der Wölbung der von den Begrenzungswänden (3) irgendeines Strömungsraumes (2) zumindest eine Begrenzungswand (3) bildenden Lamelle (1) zu der Strömungsrichtung des Mediums unter einem Winkel, vorzugsweise einem rechten Winkel, angeordnet ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, d a dur c h g e k e n n z e i c hn e t , dass die Lamellen (1) abwechselnd miteinander einen Winkel, vorzugsweise einen rechten Winkel einschliessend derart in Richtung ihrer Faltungen bzw. Wölbungen zueinander verdreht angeordnet sind, dass die Faltrichtungen Jeder zweiten Lamelle (1) parallel verlaufen.
6. Einrichtung nach Anspruch 4, d adur c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Lamellen (1) mit paarweise zueinander parallelen Faltrichtungen bzw. Wölbungsrichtungen mit den Lamellen (1) mit weiteren paarweise zueinander parallelen Faltrichtungen bzw. Wölbungsrichtungen abwechselnd unter einem Winkel, vorzugsweise einem rechten Winkel, in ihrer Faltrichtung bzw. Wölbungsrichtung verdreht so angeordnet sind, dass die Faltrichtung bzw. Wölbungsrichtung der beide Begrenzungswände (3) jedes zweiten Strömungsraumes (2) bildenden Lamelle (1) senkrecht zur Strömungsrichtung des Mediums angeordnet ist und in den dazwischen liegenden Strömungsräumen (2) die Faltrichtung bzw. Wölbungsrichtung der nur eine Begrenzungswand (3) bildenden Lamelle (1) senkrecht zur Strömungsrichtung des Mediums angeordnet ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 4, d adur c h g e k e n n z e i c hn e t , dass beide Begrenzungswände (3) jedes Strömungsraumes (2) mittels Lamellen (1) mit; einer zur Strömungsrichtung des Mediums senkrechten Faltrichtung bzw. Wölbungsrichtung ausgebildet sind und die Strömungsrichtung in zwei benachbarten Strömungsräumen (2) entgegengesetzt ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, da dur c h g e kenn z e i c hn e t , dass die gefaltete(n) bzw. gewölbte(n) Lamelle(n) (l) als Spirallamellen-Warmeaustauscher ausgebildet ist/sind.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Eingänge der Strömungsräume (2) des abzukühlenden Mediums miteinander und deren Ausgänge miteinander verbunden sind.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, d adurc h g e ke nn z e i c hn e t , dass zwischen derem Mantel, vorzugsweise wärmeisoliertem Mantel, und dem mittels Begrenzungswänden der Strömungsräume gebildeten Block ein Strömungsraum vorgesehen ist, dessen Eingang an die gemeinsamen Ausgänge der Strömungsräume der abgekühlten verunreinigten Luft und/oder des Rauchgases angeschlossen ist.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, d adur c h g e k e nn z e i c h n e t , dass mindestens ein Teil der Eingänge der Strömungsräume (2) zur Durchströmung des Kühlmittels miteinander verbunden ist.
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