JPH09119790A - 蓄熱式熱交換器用加熱プレート束体 - Google Patents

蓄熱式熱交換器用加熱プレート束体

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JPH09119790A
JPH09119790A JP8204939A JP20493996A JPH09119790A JP H09119790 A JPH09119790 A JP H09119790A JP 8204939 A JP8204939 A JP 8204939A JP 20493996 A JP20493996 A JP 20493996A JP H09119790 A JPH09119790 A JP H09119790A
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JP
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plates
heating
bundle
deformed
plate
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JP8204939A
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English (en)
Inventor
Gerd Koester
ケスター ゲルト
Winfried Moll
モル ヴィンフリート
Siegfried Schlueter
シュリューター ジークフリート
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.)
APPAR ROTHEMUEHLE BRANDT and KRITZLER GmbH
Apparatebau Rothemuehle Brandt and Kritzler GmbH
Original Assignee
APPAR ROTHEMUEHLE BRANDT and KRITZLER GmbH
Apparatebau Rothemuehle Brandt and Kritzler GmbH
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D19/00Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
    • F28D19/04Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier
    • F28D19/041Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier with axial flow through the intermediate heat-transfer medium
    • F28D19/042Rotors; Assemblies of heat absorbing masses
    • F28D19/044Rotors; Assemblies of heat absorbing masses shaped in sector form, e.g. with baskets

Abstract

(57)【要約】 【課題】加熱プレート束体を簡潔に構成して、束体を軽
量に保持できるように、且つ流動特性を改善できるよう
にする。 【解決手段】互いに対向している少なくとも二つの束体
側面(18,19)に、少なくとも外側の二つの異形加
熱プレート(14,15)がサンドイッチ状に且つ形状
安定に互いに結合される異形プレート対(17)として
形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、定置または回転す
る蓄熱体を備えた蓄熱式熱交換器の、台形状に分割され
たセルを有する加熱面担持体の中に、正接方向または半
径方向に取り付けられる加熱プレート束体であって、互
いに接し一緒に保持される多数の異形プレートから成
り、これらの異形プレートの間に流動ダクトが形成され
ている前記加熱プレート束体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】蓄熱式熱交換器は、空気予熱(Luvo
s)のためにもガス予熱(Gavos)のためにも使用
することができる。空気予熱器としては、発電所及び産
業燃焼設備において燃焼空気を予熱するために利用さ
れ、ガス予熱器としては、例えば触媒作用する反応器に
おける排ガス浄化において予熱のために利用され、或い
はガス洗浄においては再加熱のために利用される。排出
される熱いガスと、これにたいする対向流として供給さ
れる空気との熱交換は、回転する加熱面担持体によって
行われるか、或いは加熱面担持体が固定されている場合
には、蓄熱体の両側に配置され、共通の軸線の周りに連
続的に回転するフードによって行われる。
【0003】この種の蓄熱式熱交換器の加熱面または蓄
熱体は、異なる断面をもった、例えば0.5ないし1.
3mm厚の2枚の鋼板、場合によってはコーティングま
たはほうろう仕上げされた2枚の鋼板から成っている。
これらの鋼板は、加熱面担持体が円形に構成されること
に対応して束体に結束され、加熱面担持体の個々のセル
の中に嵌入される。加熱プレートは、頑丈な箱体によっ
て束にされるか、或いは結束される加熱プレートの周囲
に設けられる保持フレームによって束にされる。束の層
が比較的安定なために少なくとも正接方向に配置される
加熱プレートの場合には、水平方向に延びる棒材を介し
て上側及び下側で互いに結合されているヘッドプレート
を用いて、加熱プレート束体の、台形形状に関して平行
なヘッド端部にて、該加熱プレート束体を一緒に保持す
るのが通例である。加熱プレート束体はガスの流動方向
に従って配置され、即ち通常は鉛直方向に配置される。
この長年知られている加熱プレート束体の構成では、頑
丈な保持部が束体の重量を増大させるばかりでなく、取
り付け空間にかなりのスペースを必要とする。このこと
は、加熱プレート束体のプレート層が正接方向または半
径方向に配置される場合にも言える。同時に、空気また
はガスが貫流する自由流動断面が制限されるのも避けが
たい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた種類の加熱プレート束体を簡潔に構成して、束
体を軽量に保持できるように、且つ流動特性を改善でき
るようにすることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、互いに対向している少なくとも二つの束体
側面に、少なくとも外側の二つの異形プレートがサンド
イッチ状に且つ形状安定に互いに結合される異形プレー
ト対として形成されていることを特徴とするものであ
る。
【0006】正接方向に向けられる異形プレートを有す
る加熱プレート束体を取り付ける場合には、互いに平行
な二つのヘッド面に、そして加熱面担持体に関して半径
方向に向けられる異形プレートを取り付ける場合には、
加熱面担持体のセルの台形形状に対応して発散するよう
に延びている束体縦面に、本発明にしたがって異形プレ
ート対が形成される。従って、加熱プレート束体のため
に重いヘッドプレートとか、外周ケース一式はもはや必
要でなく、謂わば中空箱体状担持体を形成させている外
側の異形プレート対が十分大きな安定性を提供する。こ
の安定性は、異形プレートの鉛直方向の外側棒材が束体
上側及び下側の水平棒材と結合され、その結果加熱面束
体を棒材がベルト状に取り囲んでいることによりさらに
増大する。
【0007】少なくとも外側の二つの異形プレートをサ
ンドイッチ状に結合させて中空箱体状担持体を形成させ
ることにより、軽量化が達成されるばかりでなく、加熱
面担持体内の取り付け空間をより有効に利用でき、よっ
て有効加熱面を拡大させることができる。本発明は従来
のヘッドプレート構成または外周ケースを設けた構成と
は異なり、異形プレート対の異形プレートを無制限に活
用できる。即ち異形プレート対の異形プレートを束体の
その他のすべての加熱プレートと同様に、個々のセルの
全領域に自由横断面をもった加熱面として活用すること
ができる。従って加熱プレート束体は高い加熱効率を提
供する。同時に、個々のセルの流動横断面の閉鎖が減
る。その結果、熱交換媒体にたいする流動ロスが減り、
圧力降下が少なくなる。中空箱体状担持体のサンドイッ
チ結合構造では流動横断面が制限されないので、場合に
よっては加熱プレート束体の全面に、即ち外周を閉鎖さ
せるように異形プレート対を形成させることができ、よ
ってさらに高い安定性を促進させる。
【0008】本発明の有利な構成によれば、異形プレー
ト対の一方の異形プレートが波形状に成形され、他方の
異形プレートはコルゲート状に成形されている。従って
一つの異形プレート対は、波形の振幅がより大きな異形
プレートと、振幅がより小さな異形プレートから構成さ
れ、束体側面の複数の異形プレート対においては、これ
ら2種類の異形プレートが規則的に交互に積層されてい
る。
【0009】本発明の有利な構成によれば、異形プレー
トは溶接点によって互いに結合されている。一つの異形
プレート対または複数の異形プレート対の2枚のプレー
トは、点溶接方法に従って1回の自動製造工程で、これ
らプレートが点状に接触している個所で互いに結合され
て形状安定な中空箱体状結合体を形成し、よって束体を
取り囲む保持部を形成する。即ち熱技術及び流動技術上
の理由から、波形状のプレートの異形部はコルゲート状
のプレートの異形部にたいして斜めに延びている。点溶
接は、例えばドイツ特許公開第4122949号公報に
よって知られるようになった方法に従って製造できる2
枚の異形プレートを積層した時点で行うことができる。
点溶接の代わりに、2枚またはそれ以上の異形プレート
を例えばねじまたはリベットにより互いに結合させても
よい。
【0010】本発明の有利な構成によれば、水平棒材の
端面は、加熱面担持体のセルの半径方向の壁の端面と同
じ高さにある。中空箱体状担持体・サンドイッチ結合体
によって達成される大きな安定性は、加熱面担持体の上
側及び下側端面において加熱プレート束体の水平棒材を
セル壁と同レベルに配置するための条件を提供する。こ
れにより、互いに平行に延びている水平棒材の数量に応
じて(通常は2本)、付加的に半径方向のシール構造が
得られ、これに応じて媒体の漏れが少なくなる。なぜな
ら、加熱面担持体のただ一つのセル壁だけがそれぞれの
ラジアルシールプレートにたいしてシールされるのでは
なく、セルの半径方向の壁に平行に延在し、加熱面担持
体の上縁及び下縁と整列するように終わっている、加熱
プレート束体の水平棒材の保持用平鉄もシールされるか
らである。従って水平棒材は、加熱面担持体の1個のラ
ジアルシール及びセルあたりのシールラインの数を増や
し、よってこのシール領域において圧力降下のために溢
れる体積流の量が減少し、これは漏れ損の減少に寄与す
る。
【0011】
【発明の実施形態】次に、本発明の実施形態を添付の図
面を用いて説明する。図1によれば空気予熱器として構
成された蓄熱式熱交換器1には、熱い排ガスGが図示し
ていない蒸気発生器からダクト2を介して供給される。
熱い排ガスGは上方から蓄熱式熱交換器1に流入する。
蓄熱式熱交換器1は、本実施形態では、その中央部分
に、内側から外側へ向けて横断面が大きくなり且つ台形
状に分割されたセル13(図2を参照)を有している円
形の加熱プレート担持体3を備えている。加熱プレート
担持体3は、セル13の中に加熱プレート束体4(図3
を参照)の形状の蓄熱体を有している。加熱プレート担
持体3または加熱プレート束体4の両側にはそれぞれ、
分割されたフード5,6が設けられている。フード5,
6は、垂直軸線7の周りに一緒に連続的に回転し、その
際この回転運動のために、常に蓄熱体または加熱プレー
ト束体4の他の部分が熱い排ガスGに曝されている。こ
の場合、加熱プレート束体4の多数の異形プレートが排
ガスGによって加熱される。その際排ガスGは冷却され
て、蓄熱式熱交換器1の下端からダクト8を介して蓄熱
式熱交換器1を離れる。蓄熱式熱交換器1の下端から突
出するように、フード6には管9が接続されている。管
9を介して冷たい燃焼空気Lが熱い排ガスGの対向流と
してフード6(図2によれば回転方向10に回転する)
を介して、熱い排ガスGによって加熱された加熱プレー
ト束体4に供給される。燃焼空気Lは、蓄熱体として作
用する加熱プレート束体4の異形プレートから熱を吸収
して異形プレートを冷却し、フード6と合同状態で回転
している上側のフード5を介して、熱い空気としてダク
ト11により燃焼装置に供給される(図1を参照)。
【0012】台形状のセル13のそれぞれの大きさに適
合されている加熱プレート束体4は、互いに接し且つ異
なる多数の異形プレート14,15(図4)から組み立
てられている。異形プレート14は波形状に成形され(
ondulieren )、より深くロール成形された断面を有して
おり、異形プレート15はコルゲート成形され( korrug
ieren )、より浅くロール成形された断面を有してい
る。異形プレート14,15は交互に配置されており、
それぞれ2枚の異形プレート14,15が溶接点16に
より互いに結合されて異形プレート対17を形成してい
る。即ち形状安定な中空箱状担持体・複合板を形成して
いる。この場合、デトネーション側を起点に常に、コル
ゲート成形されたプレート15だけが波形成形されたプ
レート14と対を成すように溶接される。図4と図6か
ら詳細にわかるように、加熱プレート束体4の各ヘッド
面には複数の異形プレート対17が点溶接されている。
これは、安定性に応じて任意に変更可能である。
【0013】溶接点16によって保証される形状安定性
は、外側の異形プレート対17に設けた鉛直方向の外側
棒材20によって完全なものとなる。外側棒材20は、
束体上面及び束体下面の水平棒材21と結合されている
(図3を参照)。このように加熱プレート束体4は、場
所を節約する二つの棒材ベルトにより外周を取り囲まれ
ている。図5に示すように加熱プレート束体4を正接状
に取り付ける代わりに、加熱プレート束体4の、半径方
向に向けられる異形プレート14,15を挿入するよう
にしてもよい。この場合には、個々の異形プレート1
4,15は加熱プレート担持体3のセル13の半径方向
の壁22に平行に延びることになる。
【0014】加熱プレート束体4の極めて高い形状安定
性により、上側及び下側の水平棒材21の外側の端面2
3が、セル13の半径方向の壁22の端面24と同じレ
ベルに位置決めできるという条件が提供される(図7を
参照)。この条件と、回転する回転フード5,6のラジ
アルシール25との協働により、1個のラジアルシール
25と1個のセル13に関してシールラインの数量が増
大し、即ち存在している水平棒材21の数量によってシ
ールラインの数量が増大する。圧力降下によりこのシー
ル領域において氾濫する体積流(図7に示した空気の流
動方向を示す矢印Lと排ガスの流動方向を示す矢印Gと
を参照)は、上記のごとくして達成された多重シールに
より著しく減少する。よって漏れを減少させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】回転する回転フードを有する蓄熱式熱交換器の
概略構成図である。
【図2】図1の蓄熱式熱交換器の、空気進入面において
空気供給側から見た図である。
【図3】平行な二つのヘッド端部の外面に、点溶接され
た異形プレートを形成した蓄熱式熱交換器の加熱プレー
ト束体の斜視図である。
【図4】図3の加熱プレート束体のヘッド端部において
点溶接された加熱プレートの拡大図である。
【図5】蓄熱式熱交換器の加熱面担持体の一つのセルに
挿入された加熱面束体の平面図である。
【図6】図5の加熱面束体の詳細図である。
【図7】上側境界域及び下側境界域に回転フードまたは
接続ダクトのラジアルシールを備えた加熱面担持体の部
分縦断面図である。
【符号の説明】
4 加熱プレート束体 13 セル 14,15 異形プレート 16 溶接
点 17 異形プレート対 20 外側
棒材 21 水平棒材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴィンフリート モル ドイツ連邦共和国 デー・57258 フロイ デンベルク フライヘル フォン シュタ イン・シュトラーセ 16 (72)発明者 ジークフリート シュリューター ドイツ連邦共和国 デー・57482 ヴェン デン・ローテミューレ ヘールヴェーク 9

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 定置または回転する蓄熱体を備えた蓄熱
    式熱交換器の、台形状に分割されたセルを有する加熱面
    担持体の中に、正接方向または半径方向に取り付けられ
    る加熱プレート束体であって、互いに接し一緒に保持さ
    れる多数の異形プレートから成り、これらの異形プレー
    トの間に流動ダクトが形成されている前記加熱プレート
    束体において、 互いに対向している少なくとも二つの束体側面(18,
    19)に、少なくとも外側の二つの異形プレート(1
    4,15)がサンドイッチ状に且つ形状安定に互いに結
    合される異形プレート対(17)として形成されている
    ことを特徴とする加熱プレート束体。
  2. 【請求項2】 異形プレート対(17)の一方の異形プ
    レート(14)が波形状に成形され、他方の異形プレー
    ト(15)がコルゲート状に成形されていることを特徴
    とする、請求項1に記載の加熱プレート束体。
  3. 【請求項3】 異形プレート(14,15)が溶接点
    (16)によって互いに結合されていることを特徴とす
    る、請求項1または2に記載の加熱プレート束体。
  4. 【請求項4】 異形プレート(14,15)の鉛直方向
    の外側棒材(20)が、束体上側及び下側の水平棒材
    (21)と結合されていることを特徴とする、請求項1
    から3までのいずれか1つに記載の加熱プレート束体。
  5. 【請求項5】 水平棒材(21)の端面(23)が、加
    熱面担持体(4)のセル(13)の半径方向の壁(2
    2)の端面(24)と同じ高さにあることを特徴とす
    る、請求項4に記載の加熱プレート束体。
JP8204939A 1995-08-04 1996-08-02 蓄熱式熱交換器用加熱プレート束体 Pending JPH09119790A (ja)

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DE19528634A DE19528634A1 (de) 1995-08-04 1995-08-04 Heizblechpaket für Regenerativ-Wärmetauscher
DE19528634:0 1995-08-04

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JPH09119790A true JPH09119790A (ja) 1997-05-06

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EP (1) EP0757219B1 (ja)
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AT (1) ATE224526T1 (ja)
AU (1) AU699782B2 (ja)
CZ (1) CZ288231B6 (ja)
DE (2) DE19528634A1 (ja)
HU (1) HU219043B (ja)
PL (1) PL179713B1 (ja)
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