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Dokumentenidentifikation DE3430036C1 27.03.1986
Titel Rekuperativer Wärmeaustauscher
Anmelder Saarbergwerke AG, 6600 Saarbrücken, DE
Erfinder Spliethoff, Heinz, Dipl.-Ing. Dr., 6605 Friedrichsthal, DE
DE-Anmeldedatum 16.08.1984
DE-Aktenzeichen 3430036
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 27.03.1986
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.03.1986
IPC-Hauptklasse F28G 9/00
IPC-Nebenklasse F28C 3/12   

Beschreibung[de]

Die Beaufschlagung der Gassen mit Spülmedium wird dabei abhängig von der Position der Hauben gesteuert.

Dabei kann es zweckmäßig sein, für jede Gasse zwei Spülmittelanschlüsse vorzusehen und Spülmedium sowohl auf der Gaseintritts- als auch von der Gasaustrittsseite einzusprühen.

Die Einleitung des Spülmediums erfolgt vorteilhafterweise über zumindest eine entlang der Gassentiefe verfahrbare Sprühdüse.

Weitere Erläuterungen sind dem in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel zu entnehmen.

Der Gasquerschnitt 1 eines rekuperativen Wärmeaustauschers ist in eine Vielzahl von strömungsparallelen Gassen 2 unterteilt. Die Gasführung erfolgt im gezeigten Beispiel von oben nach unten. Auf der Gaseintrittsseite 4 und auf der Gasaustrittsseite 5 sind vor den Gassen jeweils eine querverschiebliche Haube 6 bzw. 6a angeordnet. Beide Hauben 6, 6a werden jeweils gleichzeitig und gleichsinnig verschoben und koppeln so die jeweils zu reinigende Gasse 2 von der Gaszufuhr ab. Für jede Gasse 2 ist ein eigener Anschluß 3 zum gesteuerten Einleiten eines Spülmediums vorgesehen, wobei nur die gerade aus dem Gasstrom ausgekoppelte, zu reinigende Gasse 2 mit Spülmedium beaufschlagt wird. Die auf der Gasaustrittsseite 5 angeordnete Haube 6a ist mit einem Abfluß 7 zum Ableiten des in die Gasse 2 eingesprühten und von der Haube 6a aufgefangenen Spülmediums verbunden.

Das Spülmedium wird in einem geschlossenen Kreislauf geführt. Aus dem Spülmittelbehälter 9 wird das Spülmedium über die Pumpe 10 zu den Anschlüssen 3 geführt und in die zu reinigende, aus der Gasströmung ausgekoppelte Gasse 2 eingesprüht. Das in der Haube 6a wieder aufgefangene Spülmittel wird durch den Abfluß 7 abgeleitet und über einen in den Kreislauf geschalteten Feststoffabschneider 8 in den Behälter 9 zurückgeführt.

Die Anordnung der Düsen bzw. die Verfahrbarkeit der Düsen entlang der Gassentiefe sind für die Gasse 2 perspektivisch angedeutet.

Zur Feststoffabscheidung kann auch, allein oder zusätzlich zum Feststoffabscheider 8, ein in einen Nebenkreis geschalteter Feststoffabscheider 8a vorgesehen sein, wobei am Boden des Behälters 9 über eine Pumpe 10a ein Teilstrom des Spülmediums abgezogen, über den Feststoffabscheider 8a geführt und der von Feststoffen befreite Teilstrom in den Behälter 9 zurückgeleitete wird.

Als Spülmittel wird zweckmäßigerweise Wasser verwendet, dem kalk- bzw. gipslösende Substanzen zugegeben werden. Dabei kann auch zum Ausgleich von Verlustwasser, beispielsweise durch Verdampfen, Wasser aus der Rauchgasentschwefelungsanlage oder ein anderes Abwasser aus dem Kraftwerkbereich eingesetzt werden. Zur Vermeidung einer zu hohen Schadstoffkonzentration im Spülmediumkreislauf kann auch ein ständiger Wasseraustausch mit der Rauchgasentschwefelungsanlage erfolgen. Dann kann einerseits das Wasser des Spülkreislaufes bereits in der Rauchgasentschwefelungsanlage mit aufbereitet werden, andererseits kann das abgeschlämmte Wasser gemeinsam mit dem Abwasser der Rauchgasentschwefelungsanlage entsorgt werden, so daß eigene Aufbereitungsanlagen für das Spülwasser entfallen können.

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Anspruch[de]

Patentansprüche: 1. Rekuperativer Wärmeaustauscher mit Querschnitten für die am Wärmeaustausch beteiligten Medien, von denen das äußere Medium ein flüssige-und/oder feste Verunreinigungen mitführendes Gas ist, wobei der Gasquerschnitt in strömungsparallele Gassen unterteilt ist und jede Gasse zumindest einen Anschluß zum gesteuerten Einleiten von Spülmedium aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die strömungsparallelen Gassen (2) einzeln oder in Gruppen aus der Gasströmung auskoppelbar sind und daß in die jeweils aus dem Gasstrom ausgekoppelte Gasse (2) oder Gruppe von Gassen (2) das Spülmedium einleitbar ist.

2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaseintrittsseite (4) und/ oder die Gasaustrittsseite (5) einer einzelnen Gasse (2) oder einer Gruppe von Gassen (2) durch eine oder mehrere Hauben (6, 6a) aus dem Gasstrom auskoppelbar bzw. in den Gasstrom einschaltbar sind und daß die Haube (6, 6a) einer Seite jeweils einen Abfluß (7) für das Spülmedium aufweisen.

3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Gaseintrittsseite (4) und/oder Gasaustrittsseite (5) jeweils eine in der Querschnittsebene verfahrbare Haube (6, 6a) vorgesehen ist.

4. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einleitung des Spülmediums über eine oder mehrere entlang der Gassentiefe verfahrbare Sprühdüsen erfolgt.

Die Erfindung betrifft einen rekuperativen Wärmeaustauscher mit Querschnitten für die am Wärmetausch beteiligten Medien, von denen das äußere Medium ein flüssige und/oder feste Verunreinigungen mitführendes Gas ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Wärmeaustauscher ist aus der DE-OS 33 36 367 bekannt.

Solche warmwasser- oder dampfbeheizten Wärmeaustauscher werden beispielsweise zur Wiederaufheizung gereinigter Rauchgase aus Kohle- und Ölfeuerungen eingesetzt, bevor diese über einen Kamin in die Atmosphäre abgeleitet werden.

Die Wiederaufheizung der gereinigten Rauchgase, insbesondere naßgereinigter Rauchgase, ist notwendig, um den zur Einleitung der Rauchgase in die Atmosphäre erforderlichen thermischen Auftrieb zu gewährleisten.

Naßentschwefelte Rauchgase zum Beispiel führen, trotz nachgeschalteter Tropfenabschneider, noch aus der Rauchgasentschwefelungsanlage mitgerissene Wassertropfen und insbesondere Gipsteilchen mit, die sich an den Wärmeaustauschflächen niederschlagen und zu starken Verkrustungen führen. Dadurch entstehen hohe Druckverluste, schlechter Wärmeübergang und geringe Standzeiten. Die Wärmeaustauscher müssen daher in relativ kurzen Zeitabständen gereinigt werden.

Zur Reinigung der Wärmeaustauscher wird der Rauchgasquerschnitt mit Luft- bzw. Dampfstrahlen durchgespült. Dazu muß einmal der Wärmeaustauscher aus der Rauchgasströmung ausgeschaltet, das heißt außer Betrieb genommen werden. Zum anderen wird, insbesondere bei starken Verkrustungen, beim sog. Luft- bzw. Dampfblasen keine befriedigende Reinigung der Wärmeaustauschflächen erreicht.

Der Einsatz von wirkungsvolleren Wasserstrahlen ist schon deshalb nicht möglich, weil das dann in die Rauchgasentschwefelungsanlage ablaufende Spülwasser wegen der großen erforderlichen Wassermenge die Stoffbilanz innerhalb der Rauchgasentschwefelungsanlage zu stark beeinflußt und auch den Abwasserstrom aus der Anlage entsprechend vergrößert.

Aus der DE-OS 30 09 889 ist ein Wärmeaustauscher bekannt, bei dem zur Reinigung der Wärmeaustauschflächen oberhalb der Wärmeaustauschflächen über den Querschnitt verteilt Spritzdüsen bzw. Verteilerrohre zum Einspritzen einer Reinigungsflüssigkeit angeordnet sind, wobei die eingespritzte Reinigungsflüssigkeit im als Sammelbehälter ausgebildeten Boden des Wärmeaustauschers aufgefangen und abgeleitet wird.

Dieser bekannte Wärmeaustauscher erlaubt zwar den Einsatz von Wasserstrahlen, jedoch muß auch dieser Wärmeaustauscher während der Reinigung außer Betrieb genommen werden. Ein weiterer Nachteil ist, insbesondere im Hinblick auf die Anwendung zur Wiederaufheizung naßgereinigter Rauchgase, daß die Gasströmung in jedem Falle horizontal geführt werden muß. Das erfordert ggf. eine wiederholte Umlenkung der Rauchgasströmung, die in Anbetracht der großen Gasmengen, sehr hohe zusätzliche Investitionskosten erfordern kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen wartungs- und reinigungsfreundlichen Wärmeaustauscher zu entwickeln, der insbesondere eine in einfacher Weise während des Betriebes durchzuführende und befriedigende Reinigung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einem Wärmeaustauscher gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches dadurch gelöst, daß die strömungsparallelen Gassen einzeln oder in Gruppen aus der Gasströmung -auskoppelbar sind und daß in die jeweils aus dem Gasstrom ausgekoppelte Gasse oder Gruppe von Gassen das Spülmedium einleitbar ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Wärmeaustauschers ist es möglich, die Reinigung des Gasquerschnittes des Wärmeaustauschers quasi-kontinuierlich während des Betriebes durchzuführen, wobei in einem vorgegebenen Turnus jeweils nur ein relativ kleiner Teil, beispielsweise 10%, des gesamten Gasquerschnittes aus der Rauchgasströmung ausgekoppelt und gereinigt wird.

Die Auskopplung des gerade zu reinigenden Teiles des Gasquerschnittes aus der Gasströmung kann durch eine oder mehrere auf der Gaseintrittsseite und/oder der Gasaustrittsseite angeordnete Hauben erfolgen, wobei die Hauben einer Seite jeweils einen Abfluß für das Spülmedium aufweisen.

Nach dem Reinigen einer Gasse oder Gruppe von Gasen wird diese durch Verfahren der Hauben wieder in den Gasstrom eingeschaltet.

Zweckmäßigerweise sind auf der Gaseintritts- und/ oder der Gasaustrittsseite jeweils eine in der Querschnittsebene vor den Gassen verfahrbare Haube vorgesehen. Diese Hauben werden vor die jeweils zu reinigende Gasse oder Gruppe von Gassen geführt und sperren diese so von der Gaszufuhr ab.

Insbesondere bei der Gasführung von unten nach oben kann eine Haube nur auf der Gaseintrittsseite ausreichen. Diese Haube dient dann gleichzeitig zum Auffangen und Ableiten des eingespritzten Spülmediums.







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