Die Erfindung betrifft einen Rekuperator, bestehend aus einem von
einer Außenwand unter Freilassung eines engen, vom wärmeaufnehmenden Mittel durchströmten
ringförmigen Spaltes umgebenen. vom wärmeabgebenden Mittel durchströmten Innenrohr
aus Stahl mit den Abstand gegen die Außenwand haltenden Rippen. Bei diesen Rekuperatoren
kommt vor allem die Wärmestrahlung der Abgase oder auch der Heizgase für die Erwärmung
des zwischen dem Rohr und Mantel strömenden Mittels zur Wirkung. Die bekannten Rekuperatoren
dieser Art einen sich nur für kleinere Leistungen und verhältnismäßig niedrige Abgastemperaturen
bei entsprechend geringer Wärmeleistung, da sich diese Rekuperatoren bei höheren
Temperaturen in kurzer Zeit deformieren und unbrauchbar werden.The invention relates to a recuperator, consisting of one of
an outer wall leaving a narrow, flowed through by the heat-absorbing agent
annular gap surrounded. the heat-emitting medium flows through the inner tube
made of steel with ribs holding the spacing against the outer wall. With these recuperators
comes mainly the thermal radiation of the exhaust gases or the heating gases for heating
of the medium flowing between the tube and the jacket to the effect. The well-known recuperators
this type is only suitable for smaller services and relatively low exhaust gas temperatures
with a correspondingly low heat output, since these recuperators are at higher
Temperatures deform in a short time and become unusable.
Die Erfindung bezweckt, einen Rekuperator der erwähnten Art zu schaffen,
der bei einer hohen Wärmeleistung und beliebig großen Abmessungen auch Abgastemperaturen
von i2oo bis 125o° bei einer Vorwärmung des Mediums gestattet und bei dem trotz
geringer Breite des Spaltes zwischen Außenwand und Innenrohr eine Beeinträchtigung
der die Wärmeübertragung und die Festigkeit des Innenrohres vergrößernden und die
Wandtemperatur verringernden Wirkung der an der Außenseite des Innenrohres angeordneten
Rippen vermieden wird.The invention aims to create a recuperator of the type mentioned,
with a high heat output and dimensions of any size, including exhaust gas temperatures
from i2oo to 125o ° with a preheating of the medium permitted and in spite of that
small width of the gap between the outer wall and the inner pipe is an impairment
which increase the heat transfer and the strength of the inner tube and which
Wall temperature reducing effect of the arranged on the outside of the inner tube
Ripping is avoided.
Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die vorzugsweise außen
mit einem Blechmantel umgebene Außenwand aus Isolierformsteinen: mit die Rippen
aufnehmenden Ausnehmungen, deren Tiefe der um die Spaltweite verminderten Rippenhöhe
entspricht, besteht. Dadurch kann die Rippenhöhe unabhängig von der durch die Strömungsgeschwindigkeit
des wärmeaufnehmenden Mittels gegebenen Ringspaltbreite bemessen werden, so daß
die Rippenhöhe trotz - bei hoher Strömungsgeschwindigkeit - geringer Spaltbreite
so groß bemessen werden kann, daß eine gute Wärmeübertragungsleistung und damit
eine niedrige Wandtemperatur und eine Festigung des Innenrohres gegen Verformung
erreicht wird. Mit dem Erfindungsgegenstand wird es dadurch ermöglicht, die Wandtemperatur
des Innenrohres unter Andendung großer Strömungsgeschwindigkeiten des
wärmeaufnehmenden
-Mittels und unter Anwendung von ausreichend hohen Rippen gering zu halten und das
Innenrohr durch die Rippen zu versteifen. Der Rekuperator kann daher mit für die
verwendeten Baustoffe außergewöhnlich hohen Temperaturen der wärmeaustauschenden
Mittel betrieben werden. Diese Steine sind so ausgebildet, daß der Spalt für das
zu erwärmende Medium zwischen Rohr und Formsteinen in der jeweils für eine hohe
Geschwindigkeit und damit gute Wärmeübertragung erforderlichen Weite vorgesehen
werden kann. Die Rippen dienen außer zur Distanzierung der Formsteine vom Innenrohr
zur Wärmeübertragung sowie zur Versteifung des Rohres. Der vorgesehene Spalt, wenn
er auch noch so gering ist, bleibt durch die Distanzierung immer gewährleistet.
Die Formsteine sind auch verhältnismäßig raub, so daß zugleich eine starke Wirbelung
erfolgt, die den Wärmeübergang merklich unterstützt.According to the invention this is achieved in that the outer wall, which is preferably surrounded on the outside with a sheet metal jacket, consists of molded insulating bricks: with recesses receiving the ribs, the depth of which corresponds to the rib height reduced by the gap width. As a result, the rib height can be measured independently of the annular gap width given by the flow velocity of the heat-absorbing agent, so that the rib height can be dimensioned so large, despite - at high flow rates - small gap width, that a good heat transfer performance and thus a low wall temperature and a strengthening of the inner tube against deformation is achieved. The subject matter of the invention makes it possible to keep the wall temperature of the inner tube low while using high flow velocities of the heat-absorbing medium and using sufficiently high ribs and to stiffen the inner tube through the ribs. The recuperator can therefore be operated with exceptionally high temperatures of the heat exchanging means for the building materials used. These stones are designed so that the gap for the medium to be heated between the pipe and shaped stones can be provided in the width required in each case for high speed and thus good heat transfer. In addition to spacing the shaped stones from the inner pipe, the ribs serve to transfer heat and stiffen the pipe. The intended gap, no matter how small, is always guaranteed by the spacing. The shaped stones are also relatively rough, so that at the same time a strong vortex occurs, which noticeably supports the heat transfer.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Abb. i den Rekuperator im Längsschnitt, Abb. 2 einen
Querschnitt ,.durch, ,den Rel@uperator im größeren Maßstab.The drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention
shown, namely Fig. i shows the recuperator in longitudinal section, Fig. 2 a
Cross-section through,, the Rel @ uperator on a larger scale.
Der Rekuperator besteht aus dem Innenrohr i aus entsprechend hitzebeständigem
Material, auf dem die Rippen 2 für die Versteifung und Wärmeübertragung angebracht
sind. Der abnehmbare äußere Mantel 3 ist mit Spezialformsbeinen 4 ausgemauert. Diese
Steine sind so ausgebildet, daß ein Spalt 5 mit der gewünschten Weite zwischen dem
Rohr i und den Steinen 4 entsteht. Da die Steine 4 auf den Rippen :2 aufliegen,
wird der gewünschte Abstand der Steine vom Rohr genau eingehalten. Das Innenrohr
i wird bei größeren Rekuperatoren durch Band lagen 6 versteift. Für den Luftein-
und -austritt g sind Ringräume 7 und 8 vorgesehen, durch welche das zu erwärmende
Mittel über den Spaltquerschnitt 5 gleichmäßig verteilt wird. Das Mittel tritt unter
Druclir. in den Ringraum 7, der zugleich als Ausdehnungsstück für die Aufnahme .der
Ausdehnungsdifferenz zwischen -dem Rohr i und dem Mantel 3 ausgebildet ist, ,durchströmt
.den Spalt 5 und verläßt.den Rekuperator durch den Ringraum B. Hierbei strömt da,
wärmeaufnehmende Mittel im Gegenstrom zum in Richtung des Pfeiles io strömenden
Rauchgas.The recuperator consists of the inner tube i made of appropriately heat-resistant
Material on which the ribs 2 are attached for stiffening and heat transfer
are. The removable outer jacket 3 is lined with special molded legs 4. These
Stones are designed so that a gap 5 with the desired width between the
Tube i and the stones 4 is created. Since the stones 4 are resting on the ribs: 2,
the desired distance between the stones and the pipe is precisely maintained. The inner tube
i is stiffened by 6 layers of tape in larger recuperators. For the air intake
and outlet g, annular spaces 7 and 8 are provided through which the to be heated
Means is evenly distributed over the gap cross section 5. The remedy falls under
Druclir. in the annular space 7, which at the same time as an expansion piece for the recording .der
Expansion difference between the tube i and the jacket 3 is formed, flows through
the gap 5 and leaves the recuperator through the annular space B.
heat-absorbing agent in countercurrent to the flowing in the direction of arrow io
Flue gas.