CH174774A - Wärmeaustauscher. - Google Patents

Description

      Wärmeaustauseher.       Die Erfindung bezieht sich auf einen       Wärmeaustauselier,    der mit einem die     Heiz-          Neben,    besonders nach dem Unterschreiten  des Taupunkts, verunreinigenden     bezw.kor-          rodierenden    Wärmeträger arbeitet, insbeson  dere für     Dampfkesselanlagen,    und ist da  durch gekennzeichnet,     dass    die     Heizfläehe    so  bemessen und in der Weise unterteilt ist,

         dass    bei verminderter Wärmeleitfähigkeit  der Heizfläche im verunreinigten Zustand  der verlangte     Wärmeaustauseli    aufrecht er  halten bleibt und bei grösserer     Wärm#eleit-          fähigkeit    im weniger verunreinigten Zustand  Teile der Heizfläche der Einwirkung des  Wärmeträgers entzogen werden können, um  eine Kühlung des Wärmeträgers unter den  Taupunkt zu verhindern.  



  Bei der     Beheizung    von     Wärmeausfau-          durch    Gase, welche Verunreinigungen       el        el     enthalten, die unterhalb des Taupunkts, das  heisst bei     ein-er    Temperatur, bei welcher die  im Gas enthaltenen Dämpfe in tropfbarer  Form ausscheiden, korrodierend wirken, stel  len sieh nicht nur dadurch Schwierigkeiten    ein,     dass    im Lauf des Betriebes die     Ileiz-          flächen    verschmutzt und ihre Wärmeleit  fähigkeit vermindert wird, sondern es ent  steht auch die Gefahr,

       dass    der Wärmeträ  ger bis unter den Taupunkt abgekühlt und  die     Heizfläehen    durch Korrosionen beschä  digt werden. Wird die Heizfläche so gross  gewählt,     dass    auch im     versehmutzten    Zu  stand der verlangte Wärmeaustausch auf  recht erhalten bleibt, ist der Wärmeaus  tausch in gereinigtem Zustand der Heizflä  chen so     cross,        dass    eine Abkühlung des  Wärmeträgers bis unter den Taupunkt statt  findet.

   Wird aber umgekehrt die     H.eiziläch-e     nur so bemessen,     dass    auch im reinen Zu  stand eine Unterschreitung des Taupunkts  nicht stattfindet, wird mit zunehmender Ver  schmutzung, der     HeizfläcIlen    der Wärme  durchgang so vermindert,     dass    der     Wärme-          austauseUer    seinen Zweck nicht mehr er  füllt.  



  Dadurch,     dass    die     Heizflächedes        Wärme-          austauschers    im Hinblick auf den verminder  ten Wärmedurchgang beim verschmutzten       el         Zustand bemessen und gleichzeitig in Grup  pen unterteilt wird, die einzeln der Einwir  kung des Wärmeträgers entzogen werden  können, wird die Wirkung erzielt,     dass   <B>je</B>  nach dem Zustand der     ]Eleizfläche    ihre wirk  same Grösse so gewählt werden kann,     dass     der Wärmeträger nicht unter den Taupunkt  abgekühlt wird. Korrosionen werden somit  vermieden.

   Ferner wird der Vorteil erreicht,       dass    der Strömungswiderstand des     Wäme-          trägers    nach Möglichkeit klein ist und gleich  zeitig aber immer der für die Vorgänge not  wendige Wärmeaustausch, aufrecht erhalten  bleibt.  



  Die     Ileizflächengruppen    können so aus  gebildet sein,     dass    sie während des Betriebes,  nach Entziehung der Einwirkung des Wär  meträgers gereinigt oder gegebenenfalls er  setzt werden können. Es wird dann die wei  tere Wirkung erzielt,     dass    auch bei fortwäh  render Ablagerung von     Unreinigkeiten    auf  den     Heizflächender        Wärmeaustauscher    stän  dig im Betrieb bleiben kann, ohne eine unzu  lässige Verminderung der     Wä.rmeübertra-          gungsfähigkeit    und der Wirtschaftlichkeit  der Anlage in Kauf nehmen zu müssen.  



  Die Erfindung ist nachstehend an Hand  eines in der Zeichnung vereinfacht darge  stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.  



  Die in der Zeichnung dargestellten     Vor-          wärmerheizflächen    sind im     Rauchgasstrom     eines nicht gezeichneten Dampfkessels aufge  stellt. Die     Rauchgasströmung    kann in die  beiden Hauptzüge<B>1</B> und 2 oder in den Leer  zug<B>3</B> verlegt werden. Alle Teilzüge erhal  ten in der Richtung des Pfeils<B>E</B> die Rauch  gase aus dem Kessel zugeführt und     mün-den     in einen Fuchs 14, der in der Richtung des  Pfeils<B>_A</B> an den nichtgezeichneten Schorn  stein angeschlossen ist. Zur Führung der       Raucligasströmung    sind die Zugklappen<B>3</B>  und<B>13</B> und ferner die Umkehrklappen<B>8</B> bis  <B>1.9</B> vorgesehen.  



  In den Hauptzügen<B>1</B> und<B>9.</B> sind<B>je</B> zwei       Wärmeaustauschergruppen    4 und<B>5</B>     bezw.   <B>6</B>  und<B>7</B> zur     Vorwärmung    des     Speisewasslers     eingebaut.

   Im reinen Zustand der     Heizflä-          eben    genügen<B>je</B> zwei Gruppen zur Ausnüt-         zung    der     Rauchgäswärme,    bis zu einer<B>Ab-</B>  kühlung nahe an den Taupunkt, während bei  verschmutzten Heizflächen die gleiche Wir  kung wegen des verminderten     Wärmedurch.-          gangs    nur bei der Anwendung von drei     Heiz-          fläthengruppen,erzielt    werden kann.  



  Die durch die Reizgruppen strömenden  Rauchgase besitzen neben den Verbrennungs  gasen     Verunreinigungen,    die im trockenen  Zustand die Heizflächen lediglich. durch     An#     haften verschmutzen, beim Hinzutreten von  Flüssigkeiten, oder wenn sie selber flüssig  werden, aber gleichzeitig auch chemisch den  Baustoff der Heizflächen angreifen und da  bei Korrosionen verursachen.     Diedie    Korro  sionen verursachenden Verunreinigungen  sind gewöhnlich     Säureu;

      sie können aber  auch durch sauerwirkende Salze dargestellt  sein.     Solehe    Stoffe wirken auf die Metalle  der     Wärmeübertragungsflächen    nicht ein,.     so-          t'   <B>en</B>  lange sie trocken sind. Kühlen sich aber die  Rauchgase soweit ab,     dass    sie den Taupunkt  .erreichen, wobei die Stoffe in tropfbarer  Form ausscheiden oder mit ausgeschiedenen  tropfbaren Stoffen eine Lösung bilden, wer  den die Metalle der     Wärmeübertragungs-          flän-Iien    durch Korrosionen angegriffen und  beschädigt.  



  Sind die     Heizflächengruppen    4 und<B>5</B>  beim Betrieb mit der in der Zeichnung ange  deuteten Schaltung verschmutzt, so wird die  Klappe<B>9-</B> nach links und die, Klappe<B>11</B> nach  rechts gestellt, wodurch die     Ileizflächen-          gruppe   <B>5</B> der Einwirkung der Gase entzogen  ist. Die. Heizgase durchströmen nach der  Gruppe 4 nun die Gruppe<B>6</B> und gelangen       #dann    in den Fuchs. Die Gruppe<B>5</B> kann nach  dem öffnen von nicht- gezeichneten, auf der  Seite angebrachten Türen gereinigt und ge  gebenenfalls herausgenommen werden.

   In  gleicher Weise kann durch entsprechende  Stellung der Klappen<B>8</B> bis     11.)    jedes andere  Element 4,<B>6</B> und<B>7</B> für sich allein der Ein  wirkung des     Rauchgasstromes    entzogen oder  mit andern zusammen zum Vorwärmen her  angezogen werden.  



  Bei zunehmender Verschmutzung der       Ileizflächen    besteht auch die Möglichkeit,      drei oder alle vier     Heizflächengruppen    vom  Rauchgas durchströmen zu lassen. Wenn  beispielsweise die :Klappe<B>10</B> nach links und  die Klappe<B>11</B> nach rechts gestellt wird,  werden die     Heizflächengruppen    4,<B>5</B>     und   <B>6</B>  beheizt.

   Ist endlich nur die Klappe<B>10</B> nach  links verstellt, so werden alle vier     Reizflä-          ehengruppen    4,<B>5, 6</B> und<B>7</B> von den     Rauch-          ,gasen        durühströmt.    Mit Hilfe der Klappe<B>13</B>       D     kann der Zug in der Feuerung des Dampf  kessels geregelt werden und schliesslich be  steht durch Öffnung der Klappe<B>3</B> die Mög  lichkeit, die Rauchgase unmittelbar in den  Fuchs abziehen zu lassen.  



  Je nach den Verhältnissen bei den ein  zelnen Ausführungen und der Gefährlichkeit  der     Korrosiousangriffe    kann die     Heizfläehe     auch in eine grössere Anzahl von Heizele  menten unterteilt sein, um eine gleichmässi  gere Abstufung bei der Zu-     bezw.    bei der     Ab-          scha.Itung        einzeln-er    Gruppen zu erhalten.       Vorteilhafterweise    sind auch Vorrichtungen  vorhanden, mit deren Hilfe das durch die  Heizgruppen strömende Wasser in     entspr-e-          chender    Weise wie die Rauchgase umge  schaltet werden kann.  



  Die Erfindung kann bei allen     mögliehen          Wä,rmeaustauschern        anoe-,vendet    werden, zum  Beispiel auf Lufterhitzer oder auf     tberhitzer     von     Dampikesseln.    Besondern Vorteil bietet  die Anwendung der Erfindung auf die     Ab-          hitzeverwertungsanlagen    bei industriellen  Feuerungen, beispielsweise bei     Kehrrichtver-          brennungsanlagen    oder bei Feuerungen für  die chemische Industrie.

   Die Erfindung bie  tet nicht nur dann Vorteil, wenn in den  Rauchgasen staubförmige Verunreinigungen  enthalten sind, die bei     UnterseUreitung    des  Taupunkts mit dem in den     Ri-i-tieh-asen    aus  fallenden Wasser Lösungen bilden, welche  korrodierend auf die Reizflächen einwirken,  sondern auch dann, wenn die Rauchgase     gas-          oder        dampfförmige        Verunreinigungen        ent-          t#    n    halten, beispielsweise in Fällen, wo Kohlen  säure in den Rauchgasen enthalten ist, oder  in andern Fällen, wo     sellweilige    Säure von  den Rauchgasen mitgeführt wird.

   Es können  auch andere Gase als wie nur Rauchoase in  Frage kommen, beispielsweise Abgase von  Vorrichtungen, in welchen chemische Vor  gänge sieh abspielen, beispielsweise bei der  Gaserzeugung aus festen Stoffen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Wärmeaustauselier, der mit einem die Heizflär,lien, besonders nach dem Unter schreiten des Taupunkts, verunreinigenden bezw. korroffierenden Wärmeträger arbeitet, insbesondere für Dampfkesselanlagen, da durch gekennzeichnet, dass die Heizfläche so bemessen und in der Weise unterteilt ist, dass bei verminderter Wärmeleitfähigkeit der Heizfläe,

   he im verunreinigten Zustand der verlangte Wärmeaustausch aufrecht erhalten bleibt und bei grösserer Wärmeleitfähigkeit im weniger verunreinigten Zustand Teile der Heizfläche der Einwirkung des Wärmeträ gers entzogen werden können, -um eine Küh lung des Wärmeträgers unter den Taupunkt zu verhindern. UNTERANSPRüCHE: <B>1.</B> Wärmeaustauscher -nach Patentanspruali, gekennzeichnet durch Vorrichtungen, wel- ehe eine Reinigung der Heizflächengrup- pen, die der Einwirkung des Wärmeträ gers entzogen wurden, ermöglichen.

   Wärmeaustauscher nach Patentanspruch, 0, gekennzeichnet durch Vorrichtungen, v"el- ehe einen Ersatz der Heizflächengruppen, die der Einwirkung des Wärmeaträgers entzogen wurden, ermöglichen.