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Regenerator mit von Kanälen durchsetzten Speicherkörpern. Es sind
Regenerativheizvorrichtungen mit metallischen, von Kanälen durchsetzten Speiche,rköi-Pern
bekannt, bei denen die Wege des Heiimittels und des zu heizenden Mittels derart
umgeschaltet werden, daß immer ein Teil der metallischen Speicherkörper vom Heizmittel,
der andere Teil vom aufzuheizenden Mittel durchflossen wird, indem an den beiden
Kopfseiten des Regenerators im Strom des einen Mittels liegende, durch Gestänge
verbundene Klappen zur Herstellung des Weges des anderen Mittels eingebaut sind.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine ähnliche Regenerativheizvorrichtung,
bei der eine schnelle und einfache Umkehrung der Richtung der Ströme in der Heizvorrichtung
dadurch ermöglicht wird, daß an jedem Ende des von Kanälen durchzogenen Speicherkörpers
ein beweglicher kanalförmiger Verteiler angeordnet ist, der einen Teil der Speicherkanäle
überdeckt und in sein Leitungssystem schließt, während die übrigen Speicherkanäle
frei für den Durchzug des andern Mittels bleiben. Die Verteiler, die als Ein- und
Auslaß für das eine Mittel dienen, sind dabei zweckmäßig in dem Ein- bzw. Auslaß
für das andere Mittel angeordnet, und zwar vorzugsweise derart, daß der als Einlaß
für das eine Mittel dienende Verteiler innerhalb des Auslasses für das andere Mittel
und der als Auslaß für das erste Mittel dienende Verteiler innerhalb des Einlasses
für das andere Mittel verlegt ist, wodurch die beiden Mittel den Stoff im Gegenstrom
durchströmen. Jeder
Verteiler ist zweckmäßig von einer Kammer umgeben,
wobei die Verteiler mittels einer Mehrzahl der Kanäle des Speicherkörpers miteinander
in Verbindung stehen, während andere Kanäle in diesem Körper eine Verbindung zwischen
den Kammern herbeiführen.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Abb. i und 2 zeigen
schematisch einen Längsschnitt bzw. einen wagerechten Schnitt einer Regenerativheizvorrichtung
nach der Erfindung, die in Vereinigung mit einer Feuerung zwecks Vorwärmung der
Verbrennungsluft angeordnet ist. Abb.3 und 4 zeigen eine Seitenansicht bzw. einen
Schnitt nach der Linie IV-IV in Abb. 3 einer anderen Ausführungsform der Regenerativheizvorrichtung.
Abb. 5 zeigt in größerem Maßstabe den unteren Teil eines Verteilers zusammen mit
dem angrenzenden Speicherkörper. Abb.6 ist ein Querschnitt einer Regenerativeinheit,
die eine Abänderung der Bauart und Lagerung eines Verteilers darstellt, wobei nur
der obere Teil der Einheit gezeigt wird. Abb. 7 zeigt einen der Abb.4 ähnlichen
Schnitt durch eine Abänderung eines Verteilers anderer Gestalt.
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In der in Abb. i und 2 dargestellten Ausführungsform besteht die Regenerativheizvorrichtung
aus dem Speicherkörper i, der in der Zeichnung aus Metallblechen besteht, die in
parallelen Ebenem angeordnet sind und miteinander Kanäle bilden, die sich von dem
einen Ende der Bleche zu dem. anderen Ende erstrecken. Dieser Speicherkörper i ist
oberhalb des Rauchkanals 2 einer Feuerung angebracht, und die Kanäle des Speicherkörpers
stehen mit diesem Rauchkanal 2 mittels Hauben 3 in Verbindung. In jeder Haube, 3
sind zwei Klappen 4 angeordnet, die zwangläufig miteinander verbunden sind und die
an ihrem einen Ende an einem Kasten 5 aasgelenkt sind, während ihre anderen Enden
mittels einer Stange 6 vor dem Ende des Speicherkörpers i auf und nieder bewegt
werden können. Zwischen den Klappen und den Seitenwänden der Hauben 3 sind Dichtungen
vorzusehen, während die Kasten 5 mittels' Öffnungen in diesen Seitenwänden mit Luftkanälen
7 (Abb. 2) in Verbindung stehen.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: In der ig. Abb. i
gezeigten Stellung der, Klappen 4 strömen die Verbrennungsgase durch den unteren
Teig. des Speicherkörpers, der dadurch erhitzt wird, während die Luft durch einen
der Kanäle 7 und den entsprechenden Kasten 5 eintritt, durch den oberen Teil des
Speicherkörpers strömt und durch den anderen Kasten 5 und den entsprechenden Kanal
7 austritt. Wenn die Klappen 4 in ihre untere Stellung bewegt werden, wird die Luft
durch den unteren Teil des Speicherkörpers geleitet, und sie nimmt somit die in
diesem Körper aufgespeicherte Wärme auf, während die Verbrennungsgase von den Klappen
4 durch den oberen Teil des Speicherkörpers hindurchgeführt werden, so daß dieser
Körper erhitzt wird. Es ist klar, daß die Umkehrung der beiden Ströme ohne Unterbrechung
irgendeiner der Ströme stattfindet; durch Anwendung zweckmäßiger Dichtungen zwischen
den Klappen 4 und den Enden des Speicherkörpers kann eine langsame tewegung der
Klappen gestattet werden. Die Klappen können auch ununterbrochen betätigt werden,
und zwar dadurch, daß man ihnen eine hin und her gehende Bewegung gibt. Die an den
verschiedenen Enden des Speicherkörpers vorgesehenen Klappen 4 können zwangläufig
miteinander verbunden und in zweckmäßiger Weise von einer Antriebsvorrichtung angetrieben
werden. Anstatt nur eine Klappenvorrichtung an jedem Ende des Speicherkörpers zu
verwenden, kann auch eine Mehrzahl solcher Klappen vorgesehen sein, die .ebenfalls
zwangläufig miteinander verbunden sind und sich je vor einem Teil des Speicherkörpers
bewegen können.
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In der in Abb. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform besteht die Rbgenerativheizvorrichtung
aus einem Gehäuse i o, das unten offen ist und in seinem unteren Teil ,einen Kanal
i i aufweist, der sich durch die ganze Länge des Gehäuses io erstreckt und an seinen
beiden Enden offen ist. An jeder Seite einer Mittelabteilung 12, die mit .einer
als Auslaß für das eine Mittel dienenden Öffnung 13 versehen ist, sind drei Regenerativeinheiten
14a, 14b, i 4e, I 4d, i 4e und 141 nach der Erfindung angeordnet, die
je einen Speicherkörper 15a enthalten (siehe die Einheit i 4a links in Abb.
3, wo das Gehäuse i o teilweise weggebrochen ist, 'um das Innere der Einheit zu
veranschaulichen). Der Speicherkörper kann in jedem Falle aus Metallblechen bestehen,
die in parallelen Ebenen angeordnet sind und miteinander Kanäle bilden. An jedem
Ende dieses Speicherkörpers 15a ist .eine Kammer 16a bzw. 17a vorgesehen, und innerhalb
jeder dieser Kammern ist ein Verteiler 18a bzw. i ga angeordnet, die je aus einer
hauptsächlich zylindrischen Haube bestehen, welche mittels Streben wie die Speichen
eines Rades auf einer Welle 2o- schwingbar angeordnet sind. Die Hauben sind nach
dem Speicherkörper zu offen und in ihrer einen Stirnwand mit einem Einlaß bzw. Auslaß
für das eine Mittel versehen. Einige der Bleche dieses Körpers sind nach oben und
nach unten derart verlängert, daß ihre Endkanten in den Flächen enden, welche die
Kanten der Verteiler bei der Bewegung beschreiben. Hierdurch wird
eine
Dichtungswirkung zwischen den Verteilern und dem Speicherkörper herbeigeführt, so
daß.keine Mischung der beiden Mittel stattfinden kann, wenn die Verteiler ihre Stellungen
wechseln. Um eine wirkungsvollere Dichtung zu bewirken, können die Endkanten der
Verteiler oder der verlängerten Bleche mit dünnen, leicht abschleifbaren Dichtungsstreifen
bekannter Art versehen werden.
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In derselben Weise sind die übrigen fünf Regenerativeinheiten gebaut.
Die Wellen 2oa, tob usw. der Verteiler i 8a, 18b USW., i ga, i g11 usw. sind
an ihrem einen Ende im Gehäuse io bei 21 und an ihrem anderen Ende in geeigneten,
am Gehäuse io befestigten Streben 22 bzw. in der Wand des Kanals i i bei 24 gelagert.
Auf den Wellen 20a, tob usw. sind Kurbeln, 234, 23b usw. befestigt, die mittels
Kuppelstangen 25 Miteinander verbunden sind. Diese Stangen sind mittels anderer
Stangen 26 mit einer gemeinsamen Kuppelstange 27 verbunden, die durch eine Antriebsvorrichtung
36 eine hin und her gehende Bewegung erhält.
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Jeder der Verteiler i 8a, 18b USW. steht durch eine Öffnung
28a, 28b usw. im Gehäuse io mit der Luft in Verbindung, und jeder der Verteiler
i 9a, I911 usw. ist durch eine Öffnung 29a, 29b usw. mit dem Kanal i i verbunden.
Die Kammern i 6a stehen miteinander in Verbindung und bilden eigentlich nur eine
Kammer, die der in Abb. i und 2 gezeigten Haube 3 entspricht.
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Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende Die Verbrennungsgase
treten unten in das Gehäuse ein und strömen in die Kammern 17c, 17b, 17a und
17d, 17e, 171, von denen in Abb. 3 nur Kammer 17a bezeichnet ist.
Von diesen Kammern ziehen die Gase durch diejenigen Kanäle des regenerativen Stoffes,
die mit dem Innern der Verteiler nicht in Verbindung stehen, wodurch der entsprechende
Speicherkörper erhitzt wird. Von diesen Kanälen aus treten die Verbrennungsgase
in die entsprechenden Kammern 16a, 16b, 16e und I ()d, i 6e, 16f und strömen
durch die Öffnung 13 aus. Die Luft tritt in die Verteiler i 8a, 1811 usw. durch
die Öffnungen 28a, 28b USW.
ein, geht dann durch die übrigen Kanäle des Speicherkörpers,
die zwischen den Kanten der Verteiler ausmünden, tritt in die Verteiler i ga, i
911 USW. ein, strömt dann in den Kanal i i hinein und kann diesem Kanal an
den Enden entnommen werden. Wenn die Verteiler bewegt werden, werden Kanäle des
Speicherkörpers, die früher von Verbrennungsgasen durchströmt wurden, nunmehr mit
den Verteilern in Verbindung gebracht und von Luft durchströmt, die dabei die im
entsprechenden Stoff aufgespeicherte Wärme aufnimmt und somit erhitzt wird, während
andere Kanäle, die früher von Luft durchströmt wurden, nunmehr mit den Kammern 16a,
16b USW., 17a, 17 b usw. in Verbindung gebracht und somit von Verbrennungsgasen
durchströmt werden, wodurch der entsprechende Speicherkörper erhitzt wird.
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Selbstverständlich ist es nicht unbedingt notwendig, daß die Regenerativheizvorrichtung
die in Abb. 3 und 4 dargestellte Gestalt hat. So z. B. kann die Mittelabteilung
i?, fortfallen, und ferner kann die Vorrichtung beispielsweise nur aus der linken
Hälfte (Abb. 3) bestehen. Die Zahl der Regenerativeinheiten ist von den in jedem
besonderen Falle herrschenden Verhältnissen abhängig. Bei der Herstellung von Regenerativheizvorrichtungen
nach der Erfindung können die Einheiten in einer gewissen Einheitsgröße hergestellt
werden, wodurch der große Vorteil erreicht wird, daß Regenerativheizvorrichtungen
verschiedener Leistungen dadurch erhalten werden können, daß man eine größere oder
kleinere Zahl solcher Einheiten einfach zusammensetzt. Außerdem kann eine Vorwärmeeinheit,
die schon in Betrieb ist, aber sich als nicht hinreichend erwiesen hat, leicht und
bequem dadurch vergrößert werden, daß man eine oder mehrere Zusatzeinheiten zufügt.
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30 ist ein Rohr, das mit biegsamen Zweigrohren 3 r a, 3 i11
usw. verbunden ist, die je mit Hilfe zweier Rohre 32a, 33a, 32b, 33b USW. Mit Kanälen
34a, 35a, 34b 35b USW. in Verbindung stehen, die in den Längskanten der Verteiler
16a, 16b usw. angeordnet und mit nach unten gerichteten Öffnungen versehen sind.
Die Verbindung der Längskanäle 34a, 35a usw. mit dem Rohr 3o kann natürlich auch
in anderer Weise herbeigeführt werden. Durch Verbindung des Rohres 30 mit
einer Quelle für Dampf, Druckluft o. dgl. kann der Speicherkörper wirkungsvoll von
Ruß o. dgl. gereinigt werden. Die Wirkungsweise dieser Reinigungsvorrichtung läßt
sich aus- Abb. 5 entnehmen. Es ist selbstverständlich notwendig, .eine derartige
Reinigungsvorrichtung in jeder Kante des Verteilers anzuordnen, da andernfalls nur
ein Teil des Körpers gereinigt werden könnte. Eine Reinigungsvorrichtung obenbeschriebener
Art ermöglicht eine Reinigung des Körpers während des Betriebes der Regenerativheizvorrichtung,
was von großer Bedeutung ist.
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Abb.6 stellt eine Abänderung einer Regenerativeinheit nach der Erfindung
dar. In, dieser Ausführungsform ist der Verteiler derart gelagert, daß der Halbmesser
der Kontaktfläche zwischen dem Verteiler und dem Speicherkörper nach Wunsch verändert
werden kann. Der Verteiler ist aus zwei Teilen zusammengesetzt, und zwar einem feststehenden
Teil, bestehend aus dem äußeren Teil der Kammer 16, und einem beweglichen Teil 40
in
Gestalt eines prismatischen Kastens, der nach dem genannten Teil
der Kammer 16 und nach dem Speicherkörper zu offen ist. Der Kasten 40 ist mit Flanschen
41 und 42 versehen, die zwischen Führungsleisten 43, 45 und 44, 46 geführt werden,
wobei ein Paar dieser Leisten, z. B. 44 und 46, sich nur über einen Teil der Länge
des Verteilers erstreckt. Die Leisten 43, 45 und 44, 46 sowie die Flanschen 44 42
des Kastens 4o bilden Teile konachsialer, zylindrischer Flächen.
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Die Schwingungsbewegungen des beweglichen Kastens 4o können in beliebiger
Weise herbeigeführt werden, z. B. mit Hilfe von Stangen, wie in Abb. 6 gezeigt ist.
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Bei der in Abb. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung
schließen die Verteiler die halbe Breite des Sp-eicherkörpers ein. In gewissen Fällen
kann aber eine andere Teilung der Ströme zweckmäßig sein, z. B. wenn Verbrennungsluft
für eine Dampfkesselfeuerung mit Hilfe der Wärme der Verbrennungsgase erhitzt werden
soll, besonders wenn feuchter Brennstoff verwendet wird. In diesem Falle ist das
Luftvolumen, das für die Verbrennung !erforderlich ist, viel kleiner als das der
Abgase. Angenommen, das Verhältnis dieser Volumen sei i : 2 und die vorzuwärmende
Luft solle durch die Verteiler gehen, so dürfen diese letzteren nicht mehr als ein
Drittel der Gesamtbreite des Speicherkörpers einschließen. Bei intermittierender
Bewegung der Verteiler ist es zweckmäßig, den von den Verteilern zurückzulegenden
Weg in zwei Strecken einzuteilen.
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Abb. 7 zeigt eine Abänderung des in Abb. 3 und 4 dargestellten Verteilers.
Der Verteiler i 8d hat nicht mehr die Gestalt einer zylindrischen Haube, sondern
seine Höhe wird in der Richtung zum Einlaß 28d bzw. Auslaß 29d vergrößert. Hierdurch
wird eine . gleichförmige Strömung des Mittels zu und von dem Speicherkörper gewährleistet,
und außerdem wird ein größerer Raum rings um den Verteiler erhalten, wodurch die
Größe der Regenerativeinheit entsprechend vermindert werden kann.
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Um das eine oder die beiden Mittel durch die Regenerativheizvorrichtung
zu bewegen, werden Ventilatoren verwendet, die in getrennten Gehäusen oder in demselben
Gehäuse wie die Regenerativheizvorrichtung angeordnet werden können. Sämtliche Einheiten
einer Regenerativheizvorrichtung können dabei einen gemeinsamen Ventilator haben,
oder auch jeder einzelnen Einheit kann ein Ventilator zugeordnet sein. Der zum Treiben
der Luft durch die Reg-enerativheizvorrichtung dienende Ventilator kann z. B. in
der Üffnung 28 angeordnet sein.
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Obgleich oben eine Regenerativheizvorrichtung beschrieben und in den
Zeichnungen dargestellt worden ist, in welcher die Verteiler schwingbar angeordnet
sind, ist die Erfindung in keiner Weise auf eine. derartige Bewegung der Verteiler
beschränkt. Die Verteiler können nämlich auch so angeordnet werden, daß sie eine
geradlinige Hinundherbewegung ausführen. Eine solche Bewegung kann z. B. dadurch
erhalten werden, daß bei der in Abb. 6 dargestellten Ausführungsform die Leisten
43, 45 und 44 46 sowie die Flanschen 41, 42 des Kastens 40 eben anstatt kurvenförmig
ausgebildet sind.