WO2010051914A2 - Regenerative waste air purification device and method for producing a regenerative waste air purification device - Google Patents

Regenerative waste air purification device and method for producing a regenerative waste air purification device Download PDF

Info

Publication number
WO2010051914A2
WO2010051914A2 PCT/EP2009/007623 EP2009007623W WO2010051914A2 WO 2010051914 A2 WO2010051914 A2 WO 2010051914A2 EP 2009007623 W EP2009007623 W EP 2009007623W WO 2010051914 A2 WO2010051914 A2 WO 2010051914A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat
exhaust air
purification device
air purification
bed
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/007623
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
WO2010051914A4 (en
WO2010051914A3 (en
Inventor
Matthias Hänel
Original Assignee
Kba-Metalprint Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kba-Metalprint Gmbh filed Critical Kba-Metalprint Gmbh
Priority to CN2009801440951A priority Critical patent/CN102203508A/en
Priority to EP09744073A priority patent/EP2350530A2/en
Publication of WO2010051914A2 publication Critical patent/WO2010051914A2/en
Publication of WO2010051914A3 publication Critical patent/WO2010051914A3/en
Publication of WO2010051914A4 publication Critical patent/WO2010051914A4/en
Priority to IL212626A priority patent/IL212626A/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/061—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
    • F23G7/065—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel
    • F23G7/066—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel preheating the waste gas by the heat of the combustion, e.g. recuperation type incinerator
    • F23G7/068—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel preheating the waste gas by the heat of the combustion, e.g. recuperation type incinerator using regenerative heat recovery means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/44—Details; Accessories
    • F23G5/46—Recuperation of heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D17/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles
    • F28D17/02—Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles using rigid bodies, e.g. of porous material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/003—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by using permeable mass, perforated or porous materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/04—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of ceramic; of concrete; of natural stone

Definitions

  • the invention relates to a regenerative exhaust air purification device, with at least one heat bed, which is flowed through by a first medium representing exhaust air flow.
  • the invention further comprises a method for producing a regenerative exhaust air purification device.
  • Regenerative exhaust air purification devices of the type mentioned are known. They are used to thermally clean exhaust air contaminated with pollutants. For this purpose, a fuel is often introduced into the exhaust air stream and then burned. As a result of this combustion or oxidation of the exhaust air, the pollutants are bound and can be released into the environment without causing environmental damage. Frequently, these exhaust air purification devices are designed to be renewable. This means that some of the heat contained in the exhaust air is returned to the combustion or oxidation process. For this purpose, a heat bed is provided, which can be arranged both before and after a combustion chamber in which the combustion or oxidation of the exhaust air takes place.
  • the heat bed While the heat bed is arranged downstream of the combustion chamber in the flow direction of the exhaust air, it is heated by the hot exhaust air flowing out of the combustion chamber. Once the heat bed has reached a certain temperature, it is placed in front of the combustion chamber. Thus, the exhaust air, which is initially still at a low temperature level, flows through the bed of heat before it is introduced into the combustion chamber. When flowing through the heat bed, heat from the heat bed is applied transmit the exhaust air so that it heats up. Since the exhaust air is already at a higher temperature level, less energy must be supplied in the form of fuel in the combustion chamber in order to carry out the combustion or the oxidation. In this way, the temperature of the exhaust air, which is released into the environment, lowered and at the same time significantly increases the efficiency of the exhaust air purification device. In particular, the fuel consumption can be significantly reduced. However, the case may arise, in particular with a small temperature difference between the heat bed and exhaust air, that heat can not be introduced from the heat bed into the exhaust air, or only with a low efficiency.
  • part of the heat generated in the combustion chamber is also to be used for other purposes.
  • a waste heat boiler with pipe transfer surfaces used.
  • the hot exhaust air flows through the waste heat boiler, whereby heat is withdrawn through the pipe transfer surfaces or fed to another fluid.
  • This procedure is relatively inefficient, since the hot exhaust air from the combustion chamber or the exhaust air after the heat bed must first be passed into the waste heat boiler. Under the condition mentioned above, this effect is exacerbated by the fact that heat can only be transferred from the heat bed to the exhaust air with a low temperature difference between the heat bed and exhaust air, for example. It is therefore an object of the invention to propose a regenerative exhaust air purification device with the features of the preamble of claim 1, can be provided in the existing heat in an efficient way other uses.
  • At least one heat exchange tube carrying a second medium runs through the heat bed to form a heat exchanger having separate media streams, wherein the media streams are formed by the first and the second medium.
  • a warm or hot exhaust air flow which is a first medium
  • a heat exchange tube which can be traversed by a second medium.
  • the first and second media are not in fluid contact with each other so that there are separate media streams formed by the first and second media.
  • the heat exchange tube is provided in the heat bed in such a way that a heat exchanger is realized with which heat can be transferred from the first medium to the second medium and heats it with it.
  • a development of the invention provides that the media streams are provided at the same time or with a time delay. This means in the first case that the first and the second media stream are present at the same time. This results in a continuous heating by the first medium and a similar cooling by the second medium. But it can also be provided that the media streams are provided with a time delay. In this case, it is conceivable that first the heat bed is heated by the first medium, and the second medium is passed through the heat exchange tube only after reaching a certain temperature of the heat bed. It is also possible that a flow of the first and the second medium is provided cyclically. First of all, therefore, the heat bed is heated by the first medium, the medium stream formed by the first medium is interrupted, and then the second medium is passed through the heat exchange tube, so that heat is taken from the heat bed heated by the first medium.
  • the heat bed has a, in particular flow channels for the first medium forming honeycomb structure.
  • the heat bed therefore has a honeycomb structure, in particular in cross section. This can be uniform or irregular.
  • the honeycomb structure provides a large surface area of the heated bed that can be used to transfer heat. In particular, a high structural stability with low weight and the mentioned large surface is achieved by the honeycomb structure.
  • loading Preferably, it can be provided that the honeycomb structure forms flow channels for the first medium. This means that flow channels are formed in the heat bed, which can be flowed through by the first medium. By dividing the heat bed with a honeycomb structure, a large number of flow channels can be formed.
  • a development of the invention provides that a coating, in particular nano-coating, of the heat bed, in particular of the honeycomb structure, is provided.
  • a coating in particular nano-coating, of the heat bed, in particular of the honeycomb structure.
  • the surface available for heat transfer can be further increased. This is especially the case when a nano-coating is used.
  • a nano-coating is a coating that contains or consists of nanoparticles.
  • the coating of the heat bed is provided such that surfaces of the flow channels have the coating. If the flow channels for the first medium are defined by the honeycomb structure, it is of course also possible for the honeycomb structure or the flow channels formed by it to have the coating.
  • the coating can have various positive properties.
  • the coating can have a catalytic effect on the exhaust air flow, so that oxidation of the exhaust air flow can already use in the heat bed, or carried out in the combustion chamber Oxidation is intensified.
  • the coating of a highly thermally conductive material is formed so that the transfer of heat from the first on the second medium, or on the heat bed, is improved.
  • the heat bed consists of at least one shaped body, in particular the flow channels for the first medium.
  • the heat bed can consist of a single molded body, but it is preferably composed of several moldings. In this case, an arrangement of the moldings can be carried out both vertically and horizontally. Preferably, the moldings are not firmly connected to each other, so that resulting from temperature differences voltages can be compensated.
  • the flow channels of the heat bed can be provided in the at least one shaped body. If a vertical juxtaposition of the shaped bodies is provided, it is preferably to be ensured that the flow channels of the shaped body are in fluid contact with the flow channels of a further shaped body.
  • a shaped body may have a honeycomb-shaped structure, which in particular forms the flow channels for the first medium.
  • the shaped body is a shaped block, in particular made of ceramic.
  • the molded body can be made of any materials. However, preference is given to a production from an inorganic, fine-grained raw material, in particular ceramic. These substances are characterized by a very high temperature resistance or thermal shock resistance.
  • a development of the invention provides that the heat exchange tube in a townixierohrohuf swipekanal the heat bed and / or the shaped body is arranged.
  • the heat exchange tube is therefore not provided directly in the heat bed and / or the molded body. This is due to the fact that a way to compensate for temperature stresses should be created. If the heat exchange tube were arranged directly in the heat bed and / or the shaped body, damage to the heat exchange tube or the heat bed could occur, caused by different coefficients of thermal expansion of the heat bed and heat exchange tube.
  • the heat exchange tube is arranged in a heat exchange tube receiving channel, wherein the heat exchange tube is at least partially spaced from an inner surface of the heat exchange tube receiving channel.
  • a size of the distance can be selected depending on the expected operating temperature range.
  • the housing of the heat exchange tube is provided in the heat exchange tube receiving channel when the heat exchange tube is not rectilinear, so in addition to the thermal stresses in the radial direction of the heat exchange tube can also occur in the axial direction.
  • the heat exchanger tube receiving channel is formed in a side surface of the heat bed and / or the shaped body, in particular as an open-edged recess.
  • the heat bed and / or the molded body can have an opening of the heat exchange tube receiving channel in a side face. Through this opening, the heat exchange tube can be introduced into the heat exchange tube receiving channel.
  • the heat exchanger tube receiving channel is formed as an open-edged recess in a side surface of the heat bed and / or the shaped body is. This means that the heat exchange tube can be easily inserted into the heat exchange tube receiving channel during assembly of the exhaust air purification device. This procedure is particularly advantageous if the heat bed consists of several molded bodies.
  • the heat exchange tube In this case, only in a juxtaposition of the molded body, either in the horizontal and / or vertical direction, the heat exchange tube must be inserted into the respective heat exchange tube receiving channel of a shaped body. By subsequently adding another shaped body, the heat exchange tube is securely held in the heat exchange tube receiving channel.
  • the shaped body has at least one spacing element, in particular for a spacing position to an adjacent shaped body.
  • the spacing element can be arranged on any side of the shaped body. It can be provided that the flow channels of adjacent, in particular stacked, moldings do not connect directly to each other by the spacer element. In this case, a fluid exchange between adjacent flow channels or moldings take place, so that a mixing of the flowing through the flow channels first medium may be present.
  • the spacing element may also be designed such that it can compensate for a movement of two shaped bodies directed against one another, for example caused by temperature stresses, by permitting a movement of the shaped bodies relative to one another.
  • a contact surface, at which the spacer element of a shaped body comes into contact with another shaped body comparatively be small.
  • the spacing element can also serve to maintain a spacing to a base surface or to outer walls of the heat bed, so there is no limitation of the spacing on an adjacent molded body.
  • the recess is formed by the spacing element or a plurality of spacer elements.
  • the spacing elements are in the form of feet, between which there are recesses which can be used as a heat exchanger tube receiving channel.
  • the spacing elements can also be provided on the other side of the molding. The dimension of the spacing element can thus also be used to set the distance between the heat exchange tube and the surface of the heat exchanger tube receiving channel in order to take account of the resulting temperature voltage.
  • a development of the invention provides that a plurality of flow technology connected, a heat exchanger total pipe forming heat exchange tubes are provided. So it is not necessary for a single heat exchange tube to go through the entire heat bed. Rather, it may be provided to position a plurality of heat exchange tubes in the heat bed and connect them together to form a total heat exchange tube.
  • the heat exchange tubes can be connected to each other both sequentially and in parallel.
  • An example of a sequential arrangement is one of a plurality of successively arranged heat exchange tubes composite heat transfer tube, which passes through the heat bed.
  • the heat bed can be penetrated by individual heat exchange tubes, which are connected to one another outside the heat bed, for example, and thus form a total heat exchange tube.
  • the heat exchange tube is arranged in at least one, in particular horizontal or vertical, plane of the heat bed.
  • This sectional plane is in particular aligned horizontally or vertically in order to be able to arrange the heat exchange tube in recesses formed by the spacing elements between the shaped bodies.
  • the heat exchange tube is arranged in several levels. These can also be aligned horizontally or vertically. It is envisaged that the heat exchange tube establishes a connection between the planes.
  • a heat exchanger can be formed at different vertical or horizontal positions of the heat bed.
  • the second fluid is brought to different temperatures, or that the transmitted amount of heat is increased by an extension of the heat exchange tube. It may also be provided to determine a temperature profile of the heat bed and to use this to keep the second fluid at a constant temperature despite a cooling of the heat bed. This can be realized by passing the second fluid through a heat exchange tube located at a desired temperature level.
  • a further development of the invention provides that there are provided a plurality of heat beds which can be acted upon cyclically with the first fluid and are provided with or without heat exchange tubes. It can be provided, for example, that a heat bed in front of a combustion chamber of the regenerative exhaust air purification device and a heat bed are arranged after the combustion chamber.
  • the heat beds according to the invention may have a heat exchange tube.
  • no heat exchange tube is provided in the heat bed.
  • the heated beds are cyclically acted upon by the first fluid. That is, a state in which there is an exposure to the first fluid and a state in which no first fluid flows through the heat bed may be present. In this way it can be provided to regenerate a part of the heat with the heat bed, and to transport from a downstream, that is located after the combustion chamber position, upstream, in particular to a position located in front of the combustion chamber.
  • a development of the invention provides that the heat bed is arranged before and / or after a combustion chamber.
  • the heat bed having a heat exchanger can be arranged in front of the combustion chamber from a flow view. This means that the first medium first flows through the heat bed and only then into the combustion chamber. Alternatively, it can also be provided that the heat bed is arranged after the combustion chamber. In this case, due to the heat produced during combustion or oxidation, a higher temperature level of the second medium in the heat exchanger can be achieved.
  • the first medium flows through the first Combustion chamber, where it is possibly provided with fuel and burned or oxidized before it flows through the heat bed, in which the heat exchanger is provided.
  • a development of the invention provides that the heat exchange tube runs at least in sections in a horizontal cross section of the heat bed and / or shaped body. This means that, for example, a horizontal cross section of the heat bed is at least partially penetrated by the heat exchange tube, that is to say advantageously from one side of the cross section to another.
  • a development of the invention provides that the heat exchange tube is bent and / or curved.
  • a portion of the heat exchange tube arranged in the heat bed can be lengthened. It is, for example, a meandering course, or a course, which is shaped substantially in a spiral, providable.
  • a helical course can also be realized.
  • the heat exchange tube does not necessarily have to run in one plane. It can be provided, for example, that via a bend and / or curvature of the heat exchange tube, a connection is made from one heat exchange tube having the plane to another.
  • a development of the invention provides that an additional container is provided, in which the heat bed is arranged. It is therefore not necessary for the thermal bed to be integrated in a medium flow of the first medium through the exhaust air purification device. Rather, it can be provided that a part of the exhaust air flow removed from the exhaust air purification device and the auxiliary container is supplied, in which the heat bed is arranged. Since the additional container is arbitrarily positioned, the heat exchanger can also be arranged away from the exhaust air purification device. All that is required is a fluid connection between the additional tank and the exhaust air purification device.
  • the second medium is air, water or oil.
  • the heat exchanger is used in the heat bed for the evaporation of a medium.
  • the invention further comprises a method for producing a regenerative exhaust air purification device, in particular according to the preceding embodiments, with at least one heat bed, which is flowed through by an exhaust air stream representing a first medium. It is characterized in that at least one heat exchange tube carrying a second medium is laid through the heat bed, forming a heat exchanger having separate media streams which transfers heat from the temperature-stressed first fluid to the second fluid in the heat exchange process, and the media streams therefrom first and second fluid are formed.
  • a regenerative exhaust air purification device can be produced in a simple manner, which has a heat exchanger with the advantages mentioned above.
  • FIG. 1 a cross section through a heat bed.
  • the figure shows a heat bed 1 of a regenerative exhaust air purification device, not shown.
  • the thermal bed 1 is composed of a plurality of moldings 2, which are here designed as ceramic shaped bricks 3, in particular as honeycomb bricks. Shown is a horizontal cross-section of the heat bed 1, at a height at which the molded blocks 3 of a vertical plane abut on shaped blocks 3 of a further vertical plane. At this point, the shaped blocks 3 each form two spacing elements 4, in this case feet 5, from. These vertically spaced superimposed shape stones 3 to each other, so that an open-edged recess 6 is present.
  • the recess 6 here forms a heat exchanger tube receiving channel 7.
  • One of the shaped blocks 3 shows by way of example that the shaped blocks 3 can have a honeycomb-shaped structure 8, which form flow channels 9 for a first medium.
  • the flow channels 9 are separated from each other by flow channel walls 10. These flow channel walls 10 may have a coating which leads to the enlargement of a surface of the flow channel wall 10 and thus serves to improve a heat transfer.
  • the flow channels 9 pass through both the recess 6 or the heat exchanger tube receiving channel 7 and the spacer elements 4 and the feet 5. It is preferably provided that in the region of the feet 5 the flow channels 9 of vertically adjacent molded blocks 3 have a direct fluid connection, the Thus, the first medium can flow directly from the flow channel 9 of the first molded block 3 in the flow channel 9 of the second molded block 3.
  • heat exchange tubes 11 In the heat exchange tube receiving channels 7 of the molded blocks 3 extend heat exchange tubes 11. These can be rectilinear or but, as shown, curved and / or curved. This is preferably provided in such a way that there is always a sufficient distance to the feet 5. Outside the heat bed, the heat exchanger tubes 11 extending through the heat bath 1 are connected to a further heat exchange tube 12. The heat exchange tubes 11 and 12 form a total heat exchange tube 13. As shown, the heat exchange tubes 11 are arranged parallel to each other. The overall arrangement of flow channels 9 exhibiting molded block 3 and arranged in the heat exchange receiving channels 7 heat exchange tubes 11 forms a heat exchanger 14. With this heat can be transferred from a flowing through the flow channels 9 first medium to a second medium flowing through the heat exchange tubes 11.
  • a first medium can flow through the flow channels 9 of the shaped bricks 3.
  • This first medium is heated, for example, by a combustion or oxidation process.
  • heat is transferred from the hot first medium to the shaped brick 3.
  • a second medium flows through the heat exchange tubes 11 and 12, wherein the second medium at a lower temperature level than the first Me- is located.
  • heat from the first fluid or the heated molded block 3 is transferred to the heat exchange tubes 11 and thus to the second medium. It may be provided that an outer surface of the heat exchange tubes 11 is in fluid contact with the first medium flowing through the flow channels 9. In this way, a particularly efficient heat transfer is ensured.
  • the heat exchange tubes 11 are arranged in a heat exchanger tube receiving channel 7, which is not in fluid communication with the flow channels 9. In this case, a heating of the second medium takes place via heat conduction of the molded block 3 or of the heat exchange tube 11.
  • the first and second medium do not flow through the shaped brick 3 or the heat exchange tubes 11 at the same time.
  • the molded block is preferably used in such a way that initially the first medium flows through the flow channels 9 and thus heats the shaped brick 3. If the shaped brick 3 has reached a certain temperature level, the flow of the first medium is interrupted and the second medium is passed through the heat exchange tubes 11. As described above, the second fluid can now heat up by heat conduction of the heated molded block 3 on the heat exchange tube 11 and thus the second fluid. In this case, the operation of the heat exchanger 14 is not stationary, that is, the heat-bed cools down as heat is transferred to the second medium.
  • It may be provided to maintain the second medium at a constant temperature, despite the cooling, by passing it through a heat exchange tube 11 located in a region of the heat bed 1 which has the temperature necessary to achieve this bring the second medium to the desired temperature.
  • a heat exchange tube 11 located in a region of the heat bed 1 which has the temperature necessary to achieve this bring the second medium to the desired temperature.
  • it may be provided to determine a temperature profile of the heat bed 1 and to undertake a targeted introduction of the second medium into the respectively suitable heat exchange tube 11.
  • the heat exchanger 14 can also be provided to increase the reliability of the exhaust air purification device by means of the heat exchanger 14. For example, by pre-reactions in the lower part of the heat bed 1 in the heat bed 1 high temperatures occur, which may possibly result in damage to the exhaust air purification device. By means of the heat exchanger 14, the heat bed 1 heat can be withdrawn and this can thus be brought back to a designated temperature level.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Abstract

The invention relates to a regenerative waste air purification device, comprising at least one heated bed (1) which is flown through by an exhaust air flow representing a first medium. According to the invention, at least one heat exchanger pipe (11, 12) carrying a second medium extends through the heated bed (1) for the formation of a heat exchanger (14) having separate media flows, the media flows being formed by the first and the second medium. The invention further relates to a method for producing a regenerative waste air purification device.

Description

Regenerative Abluftreinigunqseinrichtung sowie Verfahren zum Herstellen einer regenerativen Abluftreinigungseinrichtung Regenerative Abluftreinigunqseinrichtung and method for producing a regenerative exhaust air purification device
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine regenerative Abluftreinigungseinrichtung, mit mindestens einem Wärmebett, das von einem ein erstes Medium darstellenden Abluftstrom durchströmt wird. Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zum Herstellen einer regenerativen Abluftreinigungseinrichtung.The invention relates to a regenerative exhaust air purification device, with at least one heat bed, which is flowed through by a first medium representing exhaust air flow. The invention further comprises a method for producing a regenerative exhaust air purification device.
Regenerative Abluftreinigungseinrichtungen der eingangs genannten Art sind bekannt. Sie werden dazu eingesetzt, mit Schadstoffen belastete Abluft thermisch zu reinigen. Dazu wird häufig ein Brennstoff in den Abluftstrom eingebracht und anschließend verbrannt. Durch diese Verbrennung beziehungsweise Oxidation der Abluft werden die Schadstoffe gebunden und können in die Umgebung entlassen wer- den, ohne dass eine Umweltbeeinträchtigung auftritt. Häufig sind diese Abluftreinigungseinrichtungen regenerativ ausgelegt. Das bedeutet, dass ein Teil der in der Abluft enthaltenen Wärme in den Verbrennungs- beziehungsweise Oxidationsprozess zurückgeführt wird. Zu diesem Zweck ist ein Wärmebett vorgesehen, das sowohl vor als auch nach einer Brennkammer, in der die Verbrennung beziehungsweise Oxidation der Abluft stattfindet, angeordnet sein kann. Während das Wärmebett in Strömungsrichtung der Abluft nach der Brennkammer angeordnet ist, wird es durch die aus der Brennkammer ausströmende heiße Abluft aufgeheizt. Sobald das Wärmebett eine bestimmte Temperatur erreicht hat, wird es vor der Brennkammer angeordnet. Damit durchströmt die Abluft, die sich zunächst noch auf einem niedrigen Temperaturniveau befindet, das Wärmebett, bevor sie in die Brennkammer eingebracht wird. Beim Durchströmen des Wärmebetts wird Wärme von dem Wärmebett an die Abluft übertragen, sodass sich diese aufheizt. Da sich die Abluft nun bereits auf einem höheren Temperaturniveau befindet, muss in der Brennkammer weniger Energie in Form von Brennstoff zugeführt werden, um die Verbrennung beziehungsweise die Oxidation durch- zuführen. Auf diese Weise wird die Temperatur der Abluft, die in die Umgebung entlassen wird, abgesenkt und gleichzeitig die Effizienz der Abluftreinigungseinrichtung deutlich erhöht. Insbesondere kann der Brennstoffverbrauch deutlich gesenkt werden. Allerdings kann der Fall eintreten, insbesondere bei einer geringen Temperaturdiffe- renz zwischen Wärmebett und Abluft, dass Wärme nicht oder nur mit einer geringen Effizienz von dem Wärmebett in die Abluft eingebracht werden kann.Regenerative exhaust air purification devices of the type mentioned are known. They are used to thermally clean exhaust air contaminated with pollutants. For this purpose, a fuel is often introduced into the exhaust air stream and then burned. As a result of this combustion or oxidation of the exhaust air, the pollutants are bound and can be released into the environment without causing environmental damage. Frequently, these exhaust air purification devices are designed to be renewable. This means that some of the heat contained in the exhaust air is returned to the combustion or oxidation process. For this purpose, a heat bed is provided, which can be arranged both before and after a combustion chamber in which the combustion or oxidation of the exhaust air takes place. While the heat bed is arranged downstream of the combustion chamber in the flow direction of the exhaust air, it is heated by the hot exhaust air flowing out of the combustion chamber. Once the heat bed has reached a certain temperature, it is placed in front of the combustion chamber. Thus, the exhaust air, which is initially still at a low temperature level, flows through the bed of heat before it is introduced into the combustion chamber. When flowing through the heat bed, heat from the heat bed is applied transmit the exhaust air so that it heats up. Since the exhaust air is already at a higher temperature level, less energy must be supplied in the form of fuel in the combustion chamber in order to carry out the combustion or the oxidation. In this way, the temperature of the exhaust air, which is released into the environment, lowered and at the same time significantly increases the efficiency of the exhaust air purification device. In particular, the fuel consumption can be significantly reduced. However, the case may arise, in particular with a small temperature difference between the heat bed and exhaust air, that heat can not be introduced from the heat bed into the exhaust air, or only with a low efficiency.
Häufig soll ein Teil der in der Brennkammer entstandenen Wärme auch anderen Verwendungszwecken zugeführt werden. Zu diesem Zweck wird entweder Abluft direkt aus der Brennkammer entnommen oder aber ein Wärmetauscher nach dem brennkammeraus- gangsseitigen Wärmebett angeordnet. Oft kommt als Wärmetauscher ein Abhitzekessel mit Rohrübertragungsflächen zum Einsatz. Die heiße Abluft durchströmt den Abhitzekessel, wobei Wärme durch die Rohrübertragungsflächen entzogen beziehungsweise einem weiteren Fluid zugeführt wird. Diese Vorgehensweise ist relativ ineffizient, da die heiße Abluft aus der Brennkammer beziehungsweise die Abluft nach dem Wärmebett zunächst in den Abhitzekessel geleitet werden muss. Dieser Effekt wird unter der oben angeführten Be- dingung, dass beispielsweise bei vorliegen einer geringen Temperaturdifferenz zwischen Wärmebett und Abluft Wärme nur mit einer geringen Effizienz von dem Wärmebett auf die Abluft übertragen werden kann, verstärkt. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine regenerative Abluftreinigungseinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 vorzuschlagen, bei der vorhandene Wärme auf effiziente Weise anderen Verwendungszwecken zur Verfügung gestellt werden kann.Often, part of the heat generated in the combustion chamber is also to be used for other purposes. For this purpose, either exhaust air is taken directly from the combustion chamber, or a heat exchanger is arranged after the heat chamber on the combustion chamber outlet side. Often comes as a heat exchanger, a waste heat boiler with pipe transfer surfaces used. The hot exhaust air flows through the waste heat boiler, whereby heat is withdrawn through the pipe transfer surfaces or fed to another fluid. This procedure is relatively inefficient, since the hot exhaust air from the combustion chamber or the exhaust air after the heat bed must first be passed into the waste heat boiler. Under the condition mentioned above, this effect is exacerbated by the fact that heat can only be transferred from the heat bed to the exhaust air with a low temperature difference between the heat bed and exhaust air, for example. It is therefore an object of the invention to propose a regenerative exhaust air purification device with the features of the preamble of claim 1, can be provided in the existing heat in an efficient way other uses.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass zur Ausbildung eines getrennte Medienströme aufweisenden Wärmetauschers durch das Wärmebett mindestens ein ein zweites Medium führendes Wärmetauschrohr verläuft, wobei die Medienströme von dem ersten und dem zweiten Medium gebildet werden sind. Das bedeutet also, dass ein warmer beziehungsweise heißer Abluftstrom, der ein erstes Medium darstellt, durch das Wärmebett geleitet wird und dieses aufheizt. In dem Wärmebett verläuft ein Wärmetauschrohr, das von einem zweiten Medium durchströmt werden kann. Das erste und das zweite Medium stehen nicht in Fluidkontakt miteinander, sodass getrennte Medienströme vorliegen, die von dem ersten und dem zweiten Medium gebildet sind. Das Wärmetauschrohr ist in dem Wärmebett derart vorgesehen, dass ein Wärmetauscher realisiert wird, mit dem Wärme von dem ersten Medium auf das zweite Medium über- tragen werden kann und dieses damit aufheizt. Alternativ ist es auch vorstellbar, den Wärmestrom umzukehren, sodass Wärme von dem zweiten Medium auf das erste Medium übertragen wird. Auf diese Weise kann der regenerativen Abluftreinigungseinrichtung direkt Wärme entnommen und anderen Verwendungszwecken zur Verfü- gung gestellt werden. Es ist somit keine Umleitung von dem heißen ersten Medium in einen getrennten Abhitzekessel notwendig. Vielmehr ist der Wärmetauscher ohne großen Materialaufwand zu realisieren, da die regenerative Abluftreinigungseinrichtung bereits ein Wärmebett aufweist, das lediglich mit einem Wärmetauschrohr ver- sehen wird. Durch die direkte Integration des Wärmetauschers in das Wärmebett kann Wärme auf effiziente Weise übertragen werden, ohne dass Verluste in Kauf zu nehmen sind.This is achieved according to the invention in that at least one heat exchange tube carrying a second medium runs through the heat bed to form a heat exchanger having separate media streams, wherein the media streams are formed by the first and the second medium. This means that a warm or hot exhaust air flow, which is a first medium, is passed through the heating bed and heats it up. In the heat bed is a heat exchange tube, which can be traversed by a second medium. The first and second media are not in fluid contact with each other so that there are separate media streams formed by the first and second media. The heat exchange tube is provided in the heat bed in such a way that a heat exchanger is realized with which heat can be transferred from the first medium to the second medium and heats it with it. Alternatively, it is also conceivable to reverse the heat flow so that heat is transferred from the second medium to the first medium. In this way, heat can be taken directly from the regenerative exhaust air purification device and made available for other uses. There is thus no need to divert from the hot first medium to a separate waste heat boiler. Rather, the heat exchanger can be realized without great expenditure of material, since the regenerative exhaust air purification device already has a heat bed, which is only provided with a heat exchange tube. will see. By integrating the heat exchanger directly into the bed, heat can be efficiently transferred without any loss.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Medienströme zeitgleich oder zeitversetzt vorgesehen sind. Das bedeutet im ersten Fall, dass der erste und der zweite Medienstrom zur gleichen Zeit vorliegen. Damit erfolgt eine kontinuierliche Aufheizung durch das erste Medium und eine ebensolche Abkühlung durch das zweite Medium. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Medienströme zeitversetzt vorgesehen sind. In diesem Fall ist es vorstellbar, dass zunächst das Wärmebett durch das erste Medium aufgeheizt wird, und das zweite Medium erst nach Erreichen einer bestimmten Temperatur des Wärmebetts durch das Wärmetauschrohr geleitet wird. Möglich ist auch, dass ein Strömen des ersten und des zweiten Me- diums zyklisch vorgesehen ist. Zunächst wird also das Wärmebett durch erste Medium aufgeheizt, der von dem ersten Medium gebildete Medienstrom unterbrochen und anschließend das zweite Medium durch das Wärmetauschrohr geleitet, sodass Wärme aus dem durch das erste Medium aufgeheizte Wärmebett entnommen wird.A development of the invention provides that the media streams are provided at the same time or with a time delay. This means in the first case that the first and the second media stream are present at the same time. This results in a continuous heating by the first medium and a similar cooling by the second medium. But it can also be provided that the media streams are provided with a time delay. In this case, it is conceivable that first the heat bed is heated by the first medium, and the second medium is passed through the heat exchange tube only after reaching a certain temperature of the heat bed. It is also possible that a flow of the first and the second medium is provided cyclically. First of all, therefore, the heat bed is heated by the first medium, the medium stream formed by the first medium is interrupted, and then the second medium is passed through the heat exchange tube, so that heat is taken from the heat bed heated by the first medium.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Wärmebett eine, insbesondere Strömungskanäle für das erste Medium ausbildende, Wabenstruktur aufweist. Das Wärmebett weist also eine, insbesondere im Querschnitt, wabenförmige Struktur auf. Diese kann gleichmäßig oder ungleichmäßig ausgebildet sein. Durch die Wa- benstruktur wird eine große Oberfläche des Wärmebetts erzielt, die für einen Übergang der Wärme genutzt werden kann. Durch die Wabenstruktur wird insbesondere eine hohe strukturelle Stabilität bei geringem Gewicht und der erwähnten großen Oberfläche erzielt. Be- vorzugt kann vorgesehen sein, dass die Wabenstruktur Strömungskanäle für das erste Medium ausbildet. Das bedeutet, dass in dem Wärmebett Strömungskanäle ausgebildet werden, die von dem ersten Medium durchströmt sein können. Durch die Aufteilung des Wärmebetts mit einer Wabenstruktur kann eine hohe Anzahl an Strömungskanälen ausgebildet sein.A development of the invention provides that the heat bed has a, in particular flow channels for the first medium forming honeycomb structure. The heat bed therefore has a honeycomb structure, in particular in cross section. This can be uniform or irregular. The honeycomb structure provides a large surface area of the heated bed that can be used to transfer heat. In particular, a high structural stability with low weight and the mentioned large surface is achieved by the honeycomb structure. loading Preferably, it can be provided that the honeycomb structure forms flow channels for the first medium. This means that flow channels are formed in the heat bed, which can be flowed through by the first medium. By dividing the heat bed with a honeycomb structure, a large number of flow channels can be formed.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Beschichtung, insbesondere Nano-Beschichtung, des Wärmebetts, insbesondere der Wabenstruktur, vorgesehen ist. Durch eine Beschichtung des Wärmebetts kann die für eine Übertragung der Wärme zur Verfügung stehende Oberfläche weiter vergrößert werden. Dies ist insbesondere der Fall, wenn eine Nano-Beschichtung verwendet wird. Eine Nano-Beschichtung ist eine Beschichtung, die Nanoteilchen enthält beziehungsweise aus diesen besteht. Vorteilhafterweise ist die Beschichtung des Wärmebetts derart vorgesehen, dass Oberflächen der Strömungskanäle die Beschichtung aufweisen. Werden die Strömungskanäle für das erste Medium durch die Wabenstruktur definiert, so kann natürlich auch die Wabenstruktur beziehungsweise die von ihr ausgebildeten Strömungskanäle die Beschichtung auf- weisen. Die Beschichtung kann über verschiedene positive Eigenschaften verfügen. Zum Einen kann die Oberfläche des Wärmebetts, die zur Wärmeübertragung genutzt wird, vergrößert werden, zum Anderen kann die Beschichtung eine katalytische Wirkung auf den Abluftstrom auswirken, sodass eine Oxidation des Abluftstroms be- reits in dem Wärmebett einsetzen kann, beziehungsweise die in der Brennkammer durchgeführte Oxidation intensiviert wird. Bevorzugt ist die Beschichtung aus einem sehr gut wärmeleitfähigen Material auszubilden, sodass die Übertragung der Wärme von dem ersten auf das zweite Medium, beziehungsweise auf das Wärmebett, verbessert wird.A development of the invention provides that a coating, in particular nano-coating, of the heat bed, in particular of the honeycomb structure, is provided. By coating the heat bed, the surface available for heat transfer can be further increased. This is especially the case when a nano-coating is used. A nano-coating is a coating that contains or consists of nanoparticles. Advantageously, the coating of the heat bed is provided such that surfaces of the flow channels have the coating. If the flow channels for the first medium are defined by the honeycomb structure, it is of course also possible for the honeycomb structure or the flow channels formed by it to have the coating. The coating can have various positive properties. On the one hand, the surface of the heat bed, which is used for heat transfer, be increased, on the other hand, the coating can have a catalytic effect on the exhaust air flow, so that oxidation of the exhaust air flow can already use in the heat bed, or carried out in the combustion chamber Oxidation is intensified. Preferably, the coating of a highly thermally conductive material is formed so that the transfer of heat from the first on the second medium, or on the heat bed, is improved.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Wärmebett aus mindestens einem, insbesondere die Strömungskanäle für das erste Medium aufweisenden, Formkörper besteht. Das Wärmebett kann aus einem einzigen Formkörper bestehen, vorzugsweise ist es jedoch aus mehreren Formkörpern zusammengesetzt. Dabei kann eine Anordnung der Formkörper sowohl vertikal als auch horizontal erfolgen. Vorzugsweise sind die Formkörper nicht fest miteinander verbunden, sodass durch Temperaturunterschiede entstehende Spannungen ausgeglichen werden können. Die Strömungskanäle des Wärmebetts können in dem mindestens einen Formkörper vorgesehen sind. Ist ein vertikales Aufeinanderstellen der Formkörper vorgesehen, so ist bevorzugt darauf zu achten, dass die Strömungs- kanäle des Formkörpers mit den Strömungskanälen eines weiteren Formkörpers in Fluidkontakt stehen. Ein Formkörper kann eine wa- benförmige Struktur aufweisen, die insbesondere die Strömungskanäle für das erste Medium ausbildet.A further development of the invention provides that the heat bed consists of at least one shaped body, in particular the flow channels for the first medium. The heat bed can consist of a single molded body, but it is preferably composed of several moldings. In this case, an arrangement of the moldings can be carried out both vertically and horizontally. Preferably, the moldings are not firmly connected to each other, so that resulting from temperature differences voltages can be compensated. The flow channels of the heat bed can be provided in the at least one shaped body. If a vertical juxtaposition of the shaped bodies is provided, it is preferably to be ensured that the flow channels of the shaped body are in fluid contact with the flow channels of a further shaped body. A shaped body may have a honeycomb-shaped structure, which in particular forms the flow channels for the first medium.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Formkörper ein Formstein, insbesondere aus Keramik, ist. Der Formkörper kann aus beliebigen Materialien gefertigt sein. Bevorzugt ist jedoch eine Herstellung aus einem anorganischen, feinkörnigen Rohstoff, insbesondere Keramik. Diese Stoffe zeichnen sich durch eine sehr hohe Temperaturbeständigkeit beziehungsweise Temperaturwechselbe- ständigkeit aus.A development of the invention provides that the shaped body is a shaped block, in particular made of ceramic. The molded body can be made of any materials. However, preference is given to a production from an inorganic, fine-grained raw material, in particular ceramic. These substances are characterized by a very high temperature resistance or thermal shock resistance.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Wärmetauschrohr in einem Wärmetauschrohraufnahmekanal des Wärmebetts und/oder des Formkörpers angeordnet ist. Das Wärmetauschrohr ist also nicht direkt in dem Wärmebett und/oder dem Formkörper vorgesehen. Dies liegt darin begründet, dass eine Möglichkeit zum Ausgleich von Temperaturspannungen geschaffen werden soll. Wäre das Wärmetauschrohr direkt in dem Wärmebett und/oder dem Formkörper angeordnet, so könnten, verursacht durch unterschiedliche Temperaturausdehnungskoeffizienten von Wärmebett und Wärmetauschrohr, Beschädigungen an dem Wärmetauschrohr beziehungsweise dem Wärmebett auftreten. Um dies zu verhindern, ist das Wärmetauschrohr in einem Wärmetauschrohraufnahmekanal angeordnet, wobei das Wärmetauschrohr zumindest teilweise von einer Innenoberfläche des Wärmetauschrohraufnahmekanals beabstandet ist. Eine Größe des Abstands kann dabei in Abhängigkeit von dem zu erwartenden Betriebstemperaturbereich gewählt sein. Be- vorzugt ist die Unterbringung des Wärmetauschrohrs in dem Wärmetauschrohraufnahmekanal vorgesehen, wenn das Wärmetauschrohr nicht geradlinig verläuft, neben den Wärmespannungen in radialer Richtung des Wärmetauschrohrs also auch in axialer Richtung auftreten können.A development of the invention provides that the heat exchange tube in a Wärmetauschrohrohufnahmekanal the heat bed and / or the shaped body is arranged. The heat exchange tube is therefore not provided directly in the heat bed and / or the molded body. This is due to the fact that a way to compensate for temperature stresses should be created. If the heat exchange tube were arranged directly in the heat bed and / or the shaped body, damage to the heat exchange tube or the heat bed could occur, caused by different coefficients of thermal expansion of the heat bed and heat exchange tube. To prevent this, the heat exchange tube is arranged in a heat exchange tube receiving channel, wherein the heat exchange tube is at least partially spaced from an inner surface of the heat exchange tube receiving channel. A size of the distance can be selected depending on the expected operating temperature range. Preferably, the housing of the heat exchange tube is provided in the heat exchange tube receiving channel when the heat exchange tube is not rectilinear, so in addition to the thermal stresses in the radial direction of the heat exchange tube can also occur in the axial direction.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Wärmetauschrohraufnahmekanal in einer Seitenfläche des Wärmebetts und/oder des Formkörpers, insbesondere als randoffene Ausnehmung, ausgebildet ist. Das bedeutet, dass das Wärmebett und/oder der Formkörper in einer Seitenfläche eine Öffnung des Wärmetauschrohrauf- nahmekanals aufweisen können. Durch diese Öffnung kann das Wärmetauschrohr in den Wärmetauschrohraufnahmekanal einbringbar sein. Bevorzugt ist es allerdings vorgesehen, dass der Wärmetauschrohraufnahmekanal als randoffene Ausnehmung in einer Seitenfläche des Wärmebetts und/oder des Formkörpers ausgebildet ist. Das bedeutet, dass das Wärmetauschrohr auf einfache Weise in den Wärmetauschrohraufnahmekanal bei der Montage der Abluftreinigungseinrichtung eingelegt werden kann. Diese Vorgehensweise ist besonders vorteilhaft, wenn das Wärmebett aus mehreren Form- körpem besteht. In diesem Fall muss lediglich bei einem Aneinanderreihen der Formkörper, entweder in horizontaler und/oder vertikaler Richtung, das Wärmetauschrohr in den jeweiligen Wärmetauschrohraufnahmekanal eines Formkörpers eingelegt werden. Durch ein darauf folgendes Anreihen eines weiteren Formkörpers wird das Wärmetauschrohr in dem Wärmetauschrohraufnahmekanal sicher gehalten.A development of the invention provides that the heat exchanger tube receiving channel is formed in a side surface of the heat bed and / or the shaped body, in particular as an open-edged recess. This means that the heat bed and / or the molded body can have an opening of the heat exchange tube receiving channel in a side face. Through this opening, the heat exchange tube can be introduced into the heat exchange tube receiving channel. However, it is preferably provided that the heat exchanger tube receiving channel is formed as an open-edged recess in a side surface of the heat bed and / or the shaped body is. This means that the heat exchange tube can be easily inserted into the heat exchange tube receiving channel during assembly of the exhaust air purification device. This procedure is particularly advantageous if the heat bed consists of several molded bodies. In this case, only in a juxtaposition of the molded body, either in the horizontal and / or vertical direction, the heat exchange tube must be inserted into the respective heat exchange tube receiving channel of a shaped body. By subsequently adding another shaped body, the heat exchange tube is securely held in the heat exchange tube receiving channel.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Formkörper mindestens ein Beabstandungselement, insbesondere für eine Abstandshaltung zu einem benachbarten Formkörper, auf- weist. Dabei kann das Beabstandungselement auf einer beliebigen Seite des Formkörpers angeordnet sein. Es kann vorgesehen sein, dass die Strömungskanäle benachbarter, insbesondere übereinander angeordneter, Formkörper durch das Beabstandungselement nicht direkt aneinander anschließen. In diesem Fall kann ein Fluid- austausch zwischen benachbarten Strömungskanälen beziehungsweise Formkörpern stattfinden, sodass eine Vermischung des durch die Strömungskanäle strömenden ersten Mediums vorliegen kann. Das Beabstandungselement kann auch derart ausgebildet sein, dass es eine gegeneinander gerichtete Bewegung zweier Formkörper, beispielsweise verursacht durch Temperaturspannungen, ausgleichen kann, indem es eine Bewegung der Formkörper gegeneinander zulässt. Zu diesem Zweck kann bevorzugt eine Kontaktfläche, an der das Beabstandungselement eines Formkörpers mit einem anderen Formkörper in Verbindung tritt, vergleichsweise klein ausgebildet sein. Das Beabstandungselement kann auch dazu dienen, eine Abstandshaltung zu einer Grundfläche beziehungsweise zu Außenwandungen des Wärmebetts einzuhalten, es liegt also keine Beschränkung der Abstandshaltung auf einen benachbarten Formkörper vor.A preferred embodiment of the invention provides that the shaped body has at least one spacing element, in particular for a spacing position to an adjacent shaped body. In this case, the spacing element can be arranged on any side of the shaped body. It can be provided that the flow channels of adjacent, in particular stacked, moldings do not connect directly to each other by the spacer element. In this case, a fluid exchange between adjacent flow channels or moldings take place, so that a mixing of the flowing through the flow channels first medium may be present. The spacing element may also be designed such that it can compensate for a movement of two shaped bodies directed against one another, for example caused by temperature stresses, by permitting a movement of the shaped bodies relative to one another. For this purpose, preferably a contact surface, at which the spacer element of a shaped body comes into contact with another shaped body, comparatively be small. The spacing element can also serve to maintain a spacing to a base surface or to outer walls of the heat bed, so there is no limitation of the spacing on an adjacent molded body.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Ausnehmung durch das Beabstandungselement oder mehrerer Beabstandungse- lemente ausgebildet ist. Somit können Herstellungsschritte bei der Herstellung des Formkörpers vermieden werden. Es kann vorgese- hen sein, dass die Beabstandungselemente in Form von Standfüßen vorliegen, zwischen denen Ausnehmungen vorliegen, die als Wär- metauschrohraufnahmekanal genutzt werden können. Die Beabstandungselemente können jedoch auch anderseitig an dem Formkörper vorgesehen sein. Durch die Dimension des Beabstandungse- lements kann somit auch der Abstand zwischen Wärmetauschrohr und der Oberfläche des Wärmetauschrohraufnahmekanals eingestellt sein, um den entstehenden Temperaturspannung Rechnung zu tragen.A development of the invention provides that the recess is formed by the spacing element or a plurality of spacer elements. Thus, manufacturing steps in the production of the shaped body can be avoided. It can be provided that the spacing elements are in the form of feet, between which there are recesses which can be used as a heat exchanger tube receiving channel. However, the spacing elements can also be provided on the other side of the molding. The dimension of the spacing element can thus also be used to set the distance between the heat exchange tube and the surface of the heat exchanger tube receiving channel in order to take account of the resulting temperature voltage.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mehrere strö- mungstechnisch verbundene, ein Wärmetauschgesamtrohr ausbildende Wärmetauschrohre vorgesehen sind. Es ist also nicht notwendig, dass ein einzelnes Wärmetauschrohr das gesamte Wärmebett durchläuft. Es kann vielmehr vorgesehen sein, mehrere Wärmetauschrohre in dem Wärmebett zu positionieren und miteinander zu einem Wärmetauschgesamtrohr zu verbinden. Dabei können die Wärmetauschrohre sowohl sequentiell als auch parallel miteinander verbunden sein. Ein Beispiel für eine sequentielle Anordnung ist ein aus mehreren hintereinander angeordneten Wärmetauschrohren zusammengesetztes Wärmetauschgesamtrohr, welches das Wärmebett durchläuft. Im Fall der parallelen Anordnung kann das Wärmebett durch einzelne Wärmetauschrohre durchgriffen sein, die beispielsweise außerhalb des Wärmebetts miteinander verbunden sind und somit ein Wärmetauschgesamtrohr ausbilden.A development of the invention provides that a plurality of flow technology connected, a heat exchanger total pipe forming heat exchange tubes are provided. So it is not necessary for a single heat exchange tube to go through the entire heat bed. Rather, it may be provided to position a plurality of heat exchange tubes in the heat bed and connect them together to form a total heat exchange tube. In this case, the heat exchange tubes can be connected to each other both sequentially and in parallel. An example of a sequential arrangement is one of a plurality of successively arranged heat exchange tubes composite heat transfer tube, which passes through the heat bed. In the case of the parallel arrangement, the heat bed can be penetrated by individual heat exchange tubes, which are connected to one another outside the heat bed, for example, and thus form a total heat exchange tube.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Wärmetauschrohr in mindestens einer, insbesondere horizontalen oder vertikalen, Ebene des Wärmebetts angeordnet ist. Das heißt, dass das Wärmetauschrohr in einer gedachten Schnittebene des Wärmebetts liegt. Diese Schnittebene ist insbesondere horizontal oder vertikal ausgerichtet, um das Wärmetauschrohr in von den Beabstandungselemen- ten zwischen den Formkörpern ausgebildeten Ausnehmungen anordnen zu können. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Wärmetauschrohr in mehreren Ebenen angeordnet ist. Diese können eben- so horizontal oder vertikal ausgerichtet sein. Dabei ist es vorgesehen, dass das Wärmetauschrohr zwischen den Ebenen eine Verbindung herstellt. Somit kann an verschiedenen Vertikal- beziehungsweise Horizontalpositionen des Wärmebetts ein Wärmetauscher ausgebildet sein. Damit kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das zweite Fluid auf unterschiedliche Temperaturen gebracht wird, oder dass die übertragene Wärmemenge durch eine Verlängerung des Wärmetauschrohrs erhöht wird. Es kann auch vorgesehen sein, ein Temperaturprofil des Wärmebetts zu ermitteln und dieses dazu zu nutzen, das zweite Fluid trotz einer Abkühlung des Wärmebetts auf einer gleichbleibenden Temperatur zu halten. Dies kann realisiert werden, indem das zweite Fluid durch ein Wärmetauschrohr, welches sich in einer die gewünschte Temperatur aufweisenden Ebene befindet, geleitet wird. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass es mehrere zyklisch mit dem ersten Fluid beaufschlagbare, mit oder ohne Wärmetauschrohre versehene Wärmebetten vorgesehen sind. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Wärmebett vor einer Brennkammer der regenerativen Abluftreinigungseinrichtung und ein Wärmebett nach der Brennkammer angeordnet sind. Dabei können die Wärmebetten erfindungsgemäß ein Wärmetauschrohr aufweisen. Es ist jedoch auch möglich, dass kein Wärmetauschrohr in dem Wärmebett vorgesehen ist. Die Wärmebetten sind zyklisch mit dem ersten Fluid beaufschlagbar. Das bedeutet, dass ein Zustand, in dem eine Beaufschlagung mit dem ersten Fluid vorliegt, und ein Zustand, in welchem kein erstes Fluid durch das Wärmebett strömt, vorliegen können. Auf diese Weise kann vorgesehen sein, mit dem Wärmebett einen Teil der Wärme zu regenerieren, und von einer stromabwärts, das heißt nach der Brennkammer gelegenen Position, stromaufwärts, insbesondere an eine vor der Brennkammer gelegene Position, zu transportieren.A development of the invention provides that the heat exchange tube is arranged in at least one, in particular horizontal or vertical, plane of the heat bed. This means that the heat exchange tube lies in an imaginary sectional plane of the heat bed. This sectional plane is in particular aligned horizontally or vertically in order to be able to arrange the heat exchange tube in recesses formed by the spacing elements between the shaped bodies. It is preferably provided that the heat exchange tube is arranged in several levels. These can also be aligned horizontally or vertically. It is envisaged that the heat exchange tube establishes a connection between the planes. Thus, a heat exchanger can be formed at different vertical or horizontal positions of the heat bed. This can be provided, for example, that the second fluid is brought to different temperatures, or that the transmitted amount of heat is increased by an extension of the heat exchange tube. It may also be provided to determine a temperature profile of the heat bed and to use this to keep the second fluid at a constant temperature despite a cooling of the heat bed. This can be realized by passing the second fluid through a heat exchange tube located at a desired temperature level. A further development of the invention provides that there are provided a plurality of heat beds which can be acted upon cyclically with the first fluid and are provided with or without heat exchange tubes. It can be provided, for example, that a heat bed in front of a combustion chamber of the regenerative exhaust air purification device and a heat bed are arranged after the combustion chamber. In this case, the heat beds according to the invention may have a heat exchange tube. However, it is also possible that no heat exchange tube is provided in the heat bed. The heated beds are cyclically acted upon by the first fluid. That is, a state in which there is an exposure to the first fluid and a state in which no first fluid flows through the heat bed may be present. In this way it can be provided to regenerate a part of the heat with the heat bed, and to transport from a downstream, that is located after the combustion chamber position, upstream, in particular to a position located in front of the combustion chamber.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Wärmebett vor und/oder nach einer Brennkammer angeordnet ist. Je nach ge- wünschtem, zu erreichenden Temperaturniveau des zweiten Mediums, kann das einen Wärmetauscher aufweisende Wärmebett aus Strömungssicht vor der Brennkammer angeordnet sein. Das bedeutet, dass das erste Medium zunächst durch das Wärmebett strömt und erst anschließend in die Brennkammer. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das Wärmebett nach der Brennkammer angeordnet ist. In diesem Fall kann, bedingt durch die bei der Verbrennung beziehungsweise Oxidation entstehenden Wärme, ein höheres Temperaturniveau des zweiten Mediums in dem Wärmetauscher erreicht werden. Das erste Medium strömt zunächst durch die Brennkammer, wird dort möglicherweise mit Brennstoff versehen und verbrannt beziehungsweise oxidiert, bevor es durch das Wärmebett strömt, in welchem der Wärmetauscher vorgesehen ist.A development of the invention provides that the heat bed is arranged before and / or after a combustion chamber. Depending on the desired temperature level of the second medium to be reached, the heat bed having a heat exchanger can be arranged in front of the combustion chamber from a flow view. This means that the first medium first flows through the heat bed and only then into the combustion chamber. Alternatively, it can also be provided that the heat bed is arranged after the combustion chamber. In this case, due to the heat produced during combustion or oxidation, a higher temperature level of the second medium in the heat exchanger can be achieved. The first medium flows through the first Combustion chamber, where it is possibly provided with fuel and burned or oxidized before it flows through the heat bed, in which the heat exchanger is provided.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Wärmetausch- röhr zumindest abschnittsweise in einem horizontalen Querschnitt des Wärmebetts und/oder Formkörpers verläuft. Das bedeutet, dass beispielsweise ein horizontaler Querschnitt des Wärmebetts von dem Wärmetauschrohr zumindest teilweise durchgriffen ist, also vorteilhafterweise von einer Seite des Querschnitts auf eine andere ver- läuft.A development of the invention provides that the heat exchange tube runs at least in sections in a horizontal cross section of the heat bed and / or shaped body. This means that, for example, a horizontal cross section of the heat bed is at least partially penetrated by the heat exchange tube, that is to say advantageously from one side of the cross section to another.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Wärmetauschrohr gebogen und/oder gekrümmt verläuft. Durch einen solchen Verlauf kann ein in dem Wärmebett angeordneter Abschnitt des Wärmetauschrohrs verlängert werden. Es ist beispielsweise ein meander- förmiger Verlauf, oder ein Verlauf, der im Wesentlichen spiralförmig geformt ist, vorsehbar. Auch ein wendeiförmiger Verlauf kann realisiert sein. Das Wärmetauschrohr muss dabei nicht notwendigerweise in einer Ebene verlaufen. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass über eine Biegung und/oder Krümmung des Wärme- tauschrohrs eine Verbindung von einer das Wärmetauschrohr aufweisenden Ebene zu einer weiteren hergestellt ist.A development of the invention provides that the heat exchange tube is bent and / or curved. By such a course, a portion of the heat exchange tube arranged in the heat bed can be lengthened. It is, for example, a meandering course, or a course, which is shaped substantially in a spiral, providable. A helical course can also be realized. The heat exchange tube does not necessarily have to run in one plane. It can be provided, for example, that via a bend and / or curvature of the heat exchange tube, a connection is made from one heat exchange tube having the plane to another.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein Zusatzbehälter vorgesehen ist, in dem das Wärmebett angeordnet ist. Es ist also nicht notwendig, dass das Wärmebett in einen durch die Abluftreini- gungseinrichtung verlaufenden Medienstroms des ersten Mediums eingebunden ist. Es kann vielmehr vorgesehen sein, dass ein Teil des Abluftstroms aus der Abluftreinigungseinrichtung entnommen und dem Zusatzbehälter zugeführt wird, in dem das Wärmebett angeordnet ist. Da der Zusatzbehälter beliebig positionierbar ist, kann der Wärmetauscher auch von der Abluftreinigungseinrichtung entfernt angeordnet sein. Dazu muss lediglich eine Fluidverbindung zwischen dem Zusatzbehälter und der Abluftreinigungseinrichtung vorliegen.A development of the invention provides that an additional container is provided, in which the heat bed is arranged. It is therefore not necessary for the thermal bed to be integrated in a medium flow of the first medium through the exhaust air purification device. Rather, it can be provided that a part of the exhaust air flow removed from the exhaust air purification device and the auxiliary container is supplied, in which the heat bed is arranged. Since the additional container is arbitrarily positioned, the heat exchanger can also be arranged away from the exhaust air purification device. All that is required is a fluid connection between the additional tank and the exhaust air purification device.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das zweite Medium Luft, Wasser oder Öl ist. Es ist beispielsweise vorstellbar, dass der Wärmetauscher in dem Wärmebett zur Verdampfung eines Mediums eingesetzt wird.A development of the invention provides that the second medium is air, water or oil. For example, it is conceivable that the heat exchanger is used in the heat bed for the evaporation of a medium.
Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zum Herstellen einer regenerativen Abluftreinigungseinrichtung, insbesondere gemäß den vorhergehenden Ausführungen, mit mindestens einem Wärmebett, das von einem ein erstes Medium darstellenden Abluftstrom durch- strömt wird. Es ist dadurch gekennzeichnet, dass durch das Wärmebett mindestens ein ein zweites Medium führendes Wärmetauschrohr verlegt wird, wobei ein getrennte Medienströme aufweisender Wärmetauscher ausgebildet wird, der Wärme im Wärmetauschverfahren von dem temperaturbeaufschlagten ersten Fluid auf das zwei- te Fluid überträgt, und die Medienströme von dem ersten und dem zweiten Fluid gebildet werden. Somit ist auf einfache Weise eine regenerative Abluftreinigungseinrichtung herstellbar, die einen Wärmetauscher mit den vorstehend genannten Vorteilen aufweist.The invention further comprises a method for producing a regenerative exhaust air purification device, in particular according to the preceding embodiments, with at least one heat bed, which is flowed through by an exhaust air stream representing a first medium. It is characterized in that at least one heat exchange tube carrying a second medium is laid through the heat bed, forming a heat exchanger having separate media streams which transfers heat from the temperature-stressed first fluid to the second fluid in the heat exchange process, and the media streams therefrom first and second fluid are formed. Thus, a regenerative exhaust air purification device can be produced in a simple manner, which has a heat exchanger with the advantages mentioned above.
Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung anhand eines Ausfüh- rungsbeispiels, und zwar zeigt dieThe drawing illustrates the invention with reference to an exemplary embodiment, and shows the
Figur einen Querschnitt durch ein Wärmebett. Die Figur zeigt ein Wärmebett 1 einer nicht dargestellten regenerativen Abluftreinigungseinrichtung. Das Wärmebett 1 ist aus mehreren Formkörpern 2 zusammengesetzt, die hier als keramische Formsteine 3, insbesondere als Wabensteine, ausgebildet sind. Dargestellt ist ein waagerechter Querschnitt des Wärmebetts 1 , auf einer Höhe, auf der Formsteine 3 einer vertikalen Ebene auf Formsteine 3 einer weiteren vertikalen Ebene stoßen. An dieser Stelle bilden die Formsteine 3 jeweils zwei Beabstandungselemente 4, in diesem Fall Standfüße 5, aus. Diese beabstanden vertikal übereinander an- geordnete Formsteine 3 zueinander, sodass eine randoffene Ausnehmung 6 vorliegt. Die Ausnehmung 6 bildet hier einen Wärme- tauschrohraufnahmekanal 7. An einem der Formsteine 3 ist exemplarisch dargestellt, dass die Formsteine 3 eine wabenförmige Struktur 8 aufweisen können, die Strömungskanäle 9 für ein erstes Me- dium ausbilden. Die Strömungskanäle 9 sind voneinander durch Strömungskanalwandungen 10 getrennt. Diese Strömungskanalwandungen 10 können eine Beschichtung aufweisen, die zur Vergrößerung einer Oberfläche der Strömungskanalwandung 10 führt und so der Verbesserung eines Wärmeübergangs dient. Die Strö- mungskanäle 9 durchsetzen sowohl die Ausnehmung 6 beziehungsweise den Wärmetauscherohraufnahmekanal 7 als auch die Beabstandungselemente 4 beziehungsweise die Standfüße 5. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass im Bereich der Standfüße 5 die Strömungskanäle 9 vertikal aneinandergrenzender Formsteine 3 ei- ne direkte Fluidverbindung aufweisen, das erste Medium also direkt von dem Strömungskanal 9 des ersten Formsteins 3 in den Strömungskanal 9 des zweiten Formsteins 3 strömen kann. Im Bereich der Ausnehmung 6 liegt dagegen keine direkte Fluidverbindung zwischen den Strömungskanälen 9 benachbarter Formsteine 3 vor. Vielmehr strömt Abluft durch die Strömungskanäle 9 des einen Formsteins 3 in die Ausnehmung 6 und erst von dort in die Strömungskanäle 9 des zweiten Formsteins 3. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Fluidaustausch zwischen benachbarten Formkörpern sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung erfolgt.Figure a cross section through a heat bed. The figure shows a heat bed 1 of a regenerative exhaust air purification device, not shown. The thermal bed 1 is composed of a plurality of moldings 2, which are here designed as ceramic shaped bricks 3, in particular as honeycomb bricks. Shown is a horizontal cross-section of the heat bed 1, at a height at which the molded blocks 3 of a vertical plane abut on shaped blocks 3 of a further vertical plane. At this point, the shaped blocks 3 each form two spacing elements 4, in this case feet 5, from. These vertically spaced superimposed shape stones 3 to each other, so that an open-edged recess 6 is present. The recess 6 here forms a heat exchanger tube receiving channel 7. One of the shaped blocks 3 shows by way of example that the shaped blocks 3 can have a honeycomb-shaped structure 8, which form flow channels 9 for a first medium. The flow channels 9 are separated from each other by flow channel walls 10. These flow channel walls 10 may have a coating which leads to the enlargement of a surface of the flow channel wall 10 and thus serves to improve a heat transfer. The flow channels 9 pass through both the recess 6 or the heat exchanger tube receiving channel 7 and the spacer elements 4 and the feet 5. It is preferably provided that in the region of the feet 5 the flow channels 9 of vertically adjacent molded blocks 3 have a direct fluid connection, the Thus, the first medium can flow directly from the flow channel 9 of the first molded block 3 in the flow channel 9 of the second molded block 3. By contrast, in the region of the recess 6 there is no direct fluid connection between the flow channels 9 of adjacent molded blocks 3. Rather, exhaust air flows through the flow channels 9 of a molded block 3 in the recess 6 and only from there into the flow channels 9 of the second molded block 3. It can also be provided that a fluid exchange between adjacent moldings takes place both in the vertical and in the horizontal direction.
In den Wärmetauschrohraufnahmekanälen 7 der Formsteine 3 verlaufen Wärmetauschrohre 11. Diese können geradlinig oder aber, wie abgebildet, gebogen und/oder gekrümmt verlaufen. Vorzugsweise ist dies derart vorgesehen, dass stets ein ausreichender Abstand zu den Standfüßen 5 vorliegt. Außerhalb des Wärmebetts sind die durch das Wärmebett 1 verlaufenden Wärmetauschrohre 11 an ein weiteres Wärmetauschrohr 12 angeschlossen. Die Wärmetauschrohre 11 und 12 bilden ein Wärmetauschgesamtrohr 13. Wie dargestellt, sind die Wärmetauschrohre 11 parallel zueinander angeordnet. Die Gesamtanordnung aus Strömungskanäle 9 aufweisendem Formstein 3 und den in den Wärmertauschaufnahmekanälen 7 angeordneten Wärmetauschrohren 11 bildet einen Wärmetauscher 14 aus. Mit diesem kann Wärme von einem durch die Strömungskanäle 9 strömenden ersten Medium auf ein zweites Medium übertragen werden, welches durch die Wärmetauschrohre 11 strömt.In the heat exchange tube receiving channels 7 of the molded blocks 3 extend heat exchange tubes 11. These can be rectilinear or but, as shown, curved and / or curved. This is preferably provided in such a way that there is always a sufficient distance to the feet 5. Outside the heat bed, the heat exchanger tubes 11 extending through the heat bath 1 are connected to a further heat exchange tube 12. The heat exchange tubes 11 and 12 form a total heat exchange tube 13. As shown, the heat exchange tubes 11 are arranged parallel to each other. The overall arrangement of flow channels 9 exhibiting molded block 3 and arranged in the heat exchange receiving channels 7 heat exchange tubes 11 forms a heat exchanger 14. With this heat can be transferred from a flowing through the flow channels 9 first medium to a second medium flowing through the heat exchange tubes 11.
Es ergibt sich folgende Funktion: Während des Betriebs der Abluftreinigungseinrichtung kann ein erstes Medium durch die Strömungskanäle 9 der Formsteine 3 strömen. Dieses erste Medium ist beispielsweise durch einen Verbrennungs- oder Oxidationsprozess auf- geheizt. In Folge dessen geht Wärme von dem heißen ersten Medium auf den Formstein 3 über. Gleichzeitig strömt ein zweites Medium durch die Wärmetauschrohre 11 und 12, wobei sich das zweite Medium auf einem niedrigeren Temperaturniveau als das erste Me- dium befindet. Damit geht Wärme von dem ersten Fluid beziehungsweise dem aufgeheizten Formstein 3 auf die Wärmetauschrohre 11 und damit auf das zweite Medium über. Es kann dabei vorgesehen sein, dass eine Außenoberfläche der Wärmetauschrohre 11 in Fluid- kontakt mit dem durch die Strömungskanäle 9 strömenden ersten Medium steht. Auf diese Weise ist ein besonders effizienter Wärmeübergang gewährleistet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Wärmetauschrohre 11 in einem Wärmetauschrohraufnahmeka- nal 7 angeordnet sind, der nicht mit den Strömungskanälen 9 in Fluidverbindung steht. In diesem Fall erfolgt eine Aufheizung des zweiten Mediums über Wärmeleitung des Formsteins 3 beziehungsweise des Wärmetauschrohrs 11.This results in the following function: During operation of the exhaust air purification device, a first medium can flow through the flow channels 9 of the shaped bricks 3. This first medium is heated, for example, by a combustion or oxidation process. As a result, heat is transferred from the hot first medium to the shaped brick 3. At the same time a second medium flows through the heat exchange tubes 11 and 12, wherein the second medium at a lower temperature level than the first Me- is located. Thus, heat from the first fluid or the heated molded block 3 is transferred to the heat exchange tubes 11 and thus to the second medium. It may be provided that an outer surface of the heat exchange tubes 11 is in fluid contact with the first medium flowing through the flow channels 9. In this way, a particularly efficient heat transfer is ensured. However, it can also be provided that the heat exchange tubes 11 are arranged in a heat exchanger tube receiving channel 7, which is not in fluid communication with the flow channels 9. In this case, a heating of the second medium takes place via heat conduction of the molded block 3 or of the heat exchange tube 11.
Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass das erste und zweite Medium nicht zeitgleich durch den Formstein 3 beziehungsweise die Wärmetauschrohre 11 strömen. Bevorzugt wird der Formstein derart eingesetzt, dass zunächst das erste Medium durch die Strömungskanäle 9 strömt und damit den Formstein 3 aufheizt. Hat der Formstein 3 ein bestimmtes Temperaturniveau erreicht, so wird der Strom des ersten Mediums unterbrochen und das zweite Medium durch die Wärmetauschrohre 11 geleitet. Wie vorstehend beschrieben, kann sich das zweite Fluid nun durch Wärmeleitung des aufgeheizten Formsteins 3 auf das Wärmetauschrohr 11 und somit das zweite Fluid aufheizen. In diesem Fall ist der Betrieb des Wärmetauschers 14 nicht stationär, das heißt, dass sich das Wärmebett abkühlt, da Wärme auf das zweite Medium übertragen wird. Es kann vorgesehen sein, das zweite Medium trotz des Abkühlens auf einer gleichbleibenden Temperatur zu halten, indem es durch ein Wärmetauschrohr 11 geleitet wird, welches sich in einem Bereich es Wärmebetts 1 befindet, welcher die Temperatur aufweist, die notwendig ist, um das zweite Medium auf die gewünschte Temperatur zu bringen. Zu diesem Zweck kann es vorgesehen sein, ein Temperaturprofil des Wärmebetts 1 zu ermitteln und eine gezielte Einleitung des zweiten Mediums in das jeweils geeignet Wärmetauschrohr 11 vorzuneh- men.Alternatively, it can also be provided that the first and second medium do not flow through the shaped brick 3 or the heat exchange tubes 11 at the same time. The molded block is preferably used in such a way that initially the first medium flows through the flow channels 9 and thus heats the shaped brick 3. If the shaped brick 3 has reached a certain temperature level, the flow of the first medium is interrupted and the second medium is passed through the heat exchange tubes 11. As described above, the second fluid can now heat up by heat conduction of the heated molded block 3 on the heat exchange tube 11 and thus the second fluid. In this case, the operation of the heat exchanger 14 is not stationary, that is, the heat-bed cools down as heat is transferred to the second medium. It may be provided to maintain the second medium at a constant temperature, despite the cooling, by passing it through a heat exchange tube 11 located in a region of the heat bed 1 which has the temperature necessary to achieve this bring the second medium to the desired temperature. For this purpose, it may be provided to determine a temperature profile of the heat bed 1 and to undertake a targeted introduction of the second medium into the respectively suitable heat exchange tube 11.
Es kann auch vorgesehen sein, mittels des Wärmetauschers 14 die Betriebssicherheit der Abluftreinigungseinrichtung zu erhöhen. Beispielsweise können durch Vorreaktionen im unteren Bereich des Wärmebetts 1 in dem Wärmebett 1 hohe Temperaturen auftreten, die möglicherweise eine Beschädigung der Abluftreinigungseinrichtung zur Folge haben können. Mittels des Wärmetauschers 14 kann dem Wärmebett 1 Wärme entzogen werden und dieses somit wieder auf ein vorgesehenes Temperaturniveau gebracht werden. It can also be provided to increase the reliability of the exhaust air purification device by means of the heat exchanger 14. For example, by pre-reactions in the lower part of the heat bed 1 in the heat bed 1 high temperatures occur, which may possibly result in damage to the exhaust air purification device. By means of the heat exchanger 14, the heat bed 1 heat can be withdrawn and this can thus be brought back to a designated temperature level.

Claims

Ansprüche claims
1 . Regenerative Abluftreinigungseinrichtung, mit mindestens einem Wärmebett (1 ), das von einem ein erstes Medium darstellenden Abluftstrom durchströmt wird, dadurch gekenn- zeichnet, dass zur Ausbildung eines getrennte Medienströme aufweisenden Wärmetauschers (14) durch das Wärmebett (1 ) mindestens ein ein zweites Medium führendes Wärmetauschrohr (1 1 ,12) verläuft, wobei die Medienströme von dem ersten und dem zweiten Medium gebildet sind.1 . Regenerative exhaust air purification device, comprising at least one heat bed (1) through which an exhaust air stream representing a first medium flows, characterized in that at least one second medium guides the heat exchanger (14) through a heat bed (1) to form a separate media flow Heat exchange tube (1 1, 12) extends, wherein the media streams are formed by the first and the second medium.
2. Regenerative Abluftreinigungseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Medienströme zeitgleich oder zeitversetzt vorgesehen sind.2. Regenerative exhaust air purification device according to claim 1, characterized in that the media streams are provided at the same time or with a time delay.
3. Regenerative Abluftreinigungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Wärmebett (1 ) eine, insbesondere Strömungskanäle (9) für das erste Medium ausbildende, Wabenstruktur (8) aufweist.3. Regenerative exhaust air purification device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the heat bed (1) has a, in particular flow channels (9) for the first medium forming honeycomb structure (8).
4. Regenerative Abluftreinigungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass eine Beschichtung, insbesondere Nano-4. Regenerative exhaust air purification device according to one or more of the preceding claims, characterized in that a coating, in particular nano
Beschichtung, des Wärmebetts (1 ), insbesondere der Wabenstruktur (8), vorgesehen ist.Coating, the heat bed (1), in particular the honeycomb structure (8), is provided.
5. Regenerative Abluftreinigungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Wärmebett (1 ) aus mindestens einem, in- sbesondere die Strömungskanäle (9) für das erste Medium aufweisenden Formkörper (2) besteht.5. Regenerative exhaust air purification device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the heat bed (1) consists of at least one, Specifically, the flow channels (9) for the first medium having molded body (2).
6. Regenerative Abluftreinigungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Formkörper (2) ein Formstein (3), insbesondere aus Keramik, ist.6. Regenerative exhaust air purification device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the shaped body (2) is a shaped block (3), in particular of ceramic.
7. Regenerative Abluftreinigungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmetauschrohr (1 1 ,12) in einem Wär- metauschrohraufnahmekanal (7) des Wärmebetts (1 ) und/oder des Formkörpers (2) angeordnet ist.7. Regenerative exhaust air purification device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the heat exchange tube (1 1, 12) in a heat exchanger tube receiving channel (7) of the heat bed (1) and / or the shaped body (2) is arranged.
8. Regenerative Abluftreinigungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauschrohraufnahmekanal (7) in einer Seitenfläche des Wärmebetts (1 ) und/oder des Formkörpers (2), insbesondere als randoffene Ausnehmung (6), ausgebildet ist.8. Regenerative exhaust air purification device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the Wärmetauschrohraufnahmekanal (7) in a side surface of the heat bed (1) and / or the shaped body (2), in particular as open-edged recess (6) is formed.
9. Regenerative Abluftreinigungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Formkörper (2) mindestens ein Beabstan- dungselement (4), insbesondere für eine Abstandshaltung zu einem benachbarten Formkörper (2), aufweist.9. Regenerative exhaust air purification device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the shaped body (2) at least one Beabstan- tion element (4), in particular for a distance to an adjacent molded body (2).
10. Regenerative Abluftreinigungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Ausnehmung (6) durch das Beabstan- dungselement (4) oder mehrere Beabstandungselemente (4) ausgebildet ist.10. Regenerative exhaust air purification device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the recess (6) through the Beabstan- training element (4) or a plurality of spacing elements (4) is formed.
1 1. Regenerative Abluftreinigungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass mehrere strömungstechnisch verbundene, ein1 1. A regenerative exhaust air purification device according to one or more of the preceding claims, characterized in that a plurality of fluidically connected, a
Wärmetauschgesamtrohr (13) ausbildende Wärmetauschrohre (1 1 ,12) vorgesehen sind.Heat exchange tube (13) forming heat exchange tubes (1 1, 12) are provided.
12. Regenerative Abluftreinigungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Wärmetauschrohr (11 ,12) in mindestens einer, insbesondere horizontalen oder vertikalen, Ebene des Wärmebetts (1 ) angeordnet ist.12. Regenerative exhaust air purification device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the heat exchange tube (11, 12) in at least one, in particular horizontal or vertical, level of the heat bed (1) is arranged.
13. Regenerative Abluftreinigungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass mehrere zyklisch mit dem ersten Medium beaufschlagbare, mit oder ohne Wärmetauschrohre (1 1 ,12) versehene Wärmebetten (1 ) vorgesehen sind.13. Regenerative exhaust air purification device according to one or more of the preceding claims, characterized in that several cyclically acted upon by the first medium, with or without heat exchange tubes (1 1, 12) provided heat beds (1) are provided.
14. Regenerative Abluftreinigungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Brennkammer, wobei das Wärmebett (1 ) vor und/oder nach der Brennkammer angeordnet ist.14. Regenerative exhaust air purification device according to one or more of the preceding claims, characterized by a combustion chamber, wherein the heat bed (1) is arranged before and / or after the combustion chamber.
15. Regenerative Abluftreinigungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmetauschrohr (11 ,12) zumindest ab- schnittsweise in einem horizontalen Querschnitt des Wärmebetts (1 ) und/oder Formkörpers (2) verläuft. 15. Regenerative exhaust air purification device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the heat exchange tube (11, 12) extends at least in sections in a horizontal cross section of the heat bed (1) and / or molded body (2).
16. Regenerative Abluftreinigungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmetauschrohr (11 ,12) gebogen und/oder gekrümmt verläuft.16. Regenerative exhaust air purification device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the heat exchange tube (11, 12) is bent and / or curved.
17. Regenerative Abluftreinigungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Zusatzbehälter, in dem das Wärmebett (1 ) angeordnet ist.17. Regenerative exhaust air purification device according to one or more of the preceding claims, characterized by an additional container in which the heat bed (1) is arranged.
18. Regenerative Abluftreinigungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Medium Luft, Wasser oder Öl ist.18. Regenerative exhaust air purification device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the second medium is air, water or oil.
19. Verfahren zum Herstellen einer regenerativen Abluftreinigungseinrichtung, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens einem Wär- mebett (1), das von einem ein erstes Medium darstellenden19. A method for producing a regenerative exhaust air purification device, in particular according to one or more of the preceding claims, with at least one heat bed (1) representing a first medium representing
Abluftstrom durchströmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Wärmebett (1 ) mindestens ein ein zweites Medium führendes Wärmetauschrohr (11 ,12) verlegt wird, wobei ein getrennte Medienströme aufweisender Wärmetau- scher (14) ausgebildet wird, der Wärme im Wärmetauschverfahren von dem temperaturbeaufschlagten ersten Fluid auf das zweite Fluid überträgt, und die Medienströme von dem ersten und dem zweiten Fluid gebildet werden. Exhaust air flow is flowed through, characterized in that through the heat bed (1) at least one second medium leading heat exchange tube (11, 12) is laid, wherein a separate media streams having exhibiting heat exchanger (14) is formed, the heat in the heat exchange process of the temperature first fluid transfers to the second fluid, and the media streams are formed by the first and the second fluid.
PCT/EP2009/007623 2008-11-04 2009-10-24 Regenerative waste air purification device and method for producing a regenerative waste air purification device WO2010051914A2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009801440951A CN102203508A (en) 2008-11-04 2009-10-24 Regenerative waste air purification device and method for producing a regenerative waste air purification device
EP09744073A EP2350530A2 (en) 2008-11-04 2009-10-24 Regenerative waste air purification device and method for producing a regenerative waste air purification device
IL212626A IL212626A (en) 2008-11-04 2011-05-02 Regenerative waste air purification device and method for producing a regenerative waste air purification device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008055851A DE102008055851B4 (en) 2008-11-04 2008-11-04 Regenerative exhaust air purification device and method for producing a regenerative exhaust air purification device
DE102008055851.6 2008-11-04

Publications (3)

Publication Number Publication Date
WO2010051914A2 true WO2010051914A2 (en) 2010-05-14
WO2010051914A3 WO2010051914A3 (en) 2011-01-27
WO2010051914A4 WO2010051914A4 (en) 2011-03-24

Family

ID=41527727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2009/007623 WO2010051914A2 (en) 2008-11-04 2009-10-24 Regenerative waste air purification device and method for producing a regenerative waste air purification device

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2350530A2 (en)
CN (1) CN102203508A (en)
DE (1) DE102008055851B4 (en)
IL (1) IL212626A (en)
WO (1) WO2010051914A2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4381815A (en) * 1980-11-10 1983-05-03 Corning Glass Works Thermal shock resistant honeycomb structures
US4595662A (en) * 1983-12-28 1986-06-17 Ngk Insulators, Ltd. Ceramic material for a honeycomb structure
US4650414A (en) * 1985-11-08 1987-03-17 Somerset Technologies, Inc. Regenerative heat exchanger apparatus and method of operating the same
US5167711A (en) * 1992-01-03 1992-12-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Low-temperature ashing of hazardous plastic waste
US20030070549A1 (en) * 2001-10-16 2003-04-17 Ming-Shean Chou Treatment system for waste gas containing volatile organic compounds
WO2007068022A1 (en) * 2005-12-16 2007-06-21 Porzellanfabrik Frauenthal Gmbh Process and honeycomb body for purifying and/or regenerating gases

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE461808B (en) * 1988-08-02 1990-03-26 Flaekt Ab PROCEDURE AND DEVICE FOR GAS CLEANING
ATE223017T1 (en) * 1995-12-08 2002-09-15 Megtec Systems Ab METHOD AND DEVICE FOR RECOVERING ENERGY FROM MEDIA CONTAINING FLAMMABLE COMPONENTS, EVEN AT LOW CONCENTRATIONS
DE19860460C2 (en) * 1998-12-28 2001-03-29 Bosch Gmbh Robert Integrated recuperative burner
CA2273761A1 (en) * 1999-06-09 2000-12-09 Polyvalor, S.E.C. Apparatus and process for catalytic gas involving reactions which are exothermic
AT412531B (en) * 2002-06-03 2005-04-25 Porzellanfabrik Frauenthal Gmb Honeycomb ceramic molding for exhaust gas treatment systems, especially regenerative heat storage systems, has gas channels of different cross-section
DE102005004082B4 (en) * 2005-01-28 2008-06-26 Energy Systems & Solutions Gmbh Process and plant for the thermal disposal and / or use of different materials by means of stationary fluidized bed combustion plants for small capacities with integrated use of the exhaust gas energy

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4381815A (en) * 1980-11-10 1983-05-03 Corning Glass Works Thermal shock resistant honeycomb structures
US4595662A (en) * 1983-12-28 1986-06-17 Ngk Insulators, Ltd. Ceramic material for a honeycomb structure
US4650414A (en) * 1985-11-08 1987-03-17 Somerset Technologies, Inc. Regenerative heat exchanger apparatus and method of operating the same
US5167711A (en) * 1992-01-03 1992-12-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Low-temperature ashing of hazardous plastic waste
US20030070549A1 (en) * 2001-10-16 2003-04-17 Ming-Shean Chou Treatment system for waste gas containing volatile organic compounds
WO2007068022A1 (en) * 2005-12-16 2007-06-21 Porzellanfabrik Frauenthal Gmbh Process and honeycomb body for purifying and/or regenerating gases

Also Published As

Publication number Publication date
IL212626A0 (en) 2011-07-31
DE102008055851A1 (en) 2010-05-12
WO2010051914A4 (en) 2011-03-24
IL212626A (en) 2011-11-30
DE102008055851B4 (en) 2011-03-17
CN102203508A (en) 2011-09-28
WO2010051914A3 (en) 2011-01-27
EP2350530A2 (en) 2011-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2286168B1 (en) Device for storing thermal energy
DE102009020531B3 (en) Heat storage with at least one storage element
EP3585509A1 (en) Heat exchanger and reactor
DE102010008175B4 (en) Heat exchanger
EP2459951B1 (en) Heat exchange device, and use thereof
EP1802410B1 (en) Use of composite tube
DE102004061068A1 (en) Cooling of a plastic processing machine
DE102013226732A1 (en) adsorber
DE102020201715A1 (en) HEAT EXCHANGER
DE102007015146B4 (en) Aluminum system radiator
EP0803696A2 (en) Ceramic recuperative heat exchanger
WO2013092601A2 (en) Modular heat exchanger
DE102008055851B4 (en) Regenerative exhaust air purification device and method for producing a regenerative exhaust air purification device
DE102012215123A1 (en) media heater
DE102015101356A1 (en) Grate bar with coolant channel
DE102012216146A1 (en) Heat transfer device for use as pipe in heat carrier for transferring heat from water to surrounding air, has convex-shaped element whose point extends through plane that is limited by edge, where edge passes as tangent into surface
EP1002187B1 (en) Gas exhaust system
DE2934973A1 (en) CERAMIC HEAT RECUPERATOR DESIGN AND ARRANGEMENT
DE102010012006A1 (en) Heat exchanger for thermal exhaust air cleaning system, has heat exchanger pipe, whose inner space is flow-throughable by inner fluid medium, where wall of heat exchanger pipe has turbulence-generating structure at its inner side
DE202008001611U1 (en) Apparatus for solar energy production, in particular a solar collector
DE102010043309A1 (en) Method for attachment of winglets on base material for producing winglet tube for e.g. exhaust gas heat exchanger in internal combustion engine, involves embossing winglets into base material by using extrusion process
AT513300B1 (en) heat exchangers
EP2045544A2 (en) Heat exchanger, in particular absorber for thermal solar collectors
WO2005031223A1 (en) Solar absorber
EP1002188B1 (en) Gas exhaust system

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980144095.1

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09744073

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 212626

Country of ref document: IL

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2009744073

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009744073

Country of ref document: EP