DE4015987A1

DE4015987A1 - Hot gas heat exchanger - uses liquid heat carrier, in contact with all materials

Info

Publication number: DE4015987A1
Application number: DE19904015987
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtraeglich Benannt Der
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-05-18
Filing date: 1990-05-18
Publication date: 1991-11-21

Abstract

The heat exchanger is for heat transfer from acidic hot gases (11), where the heat is directly transferred to a fluid, running downwards in a funnel-like container, and then to a heat exchanger under the container. The hot fluid-gas mixture transfers heat via deflexions (15) and constrictionsa (4), to the heat exchanger (12), located in the reverse flow. - Waste gas is pressed upwards via channels (8, 13). The residual heat is used to heat the cooler fresh air in reverse flow. All surfaces in contact with the flowing hot gas, are covered by the fluid (14), and the container and heat exchanger may consist of corrosion-proof synthetic material. (5pp Dwg.No.1/2)

Description

Die derzeitigen Heizkessal für Öl- und Gasfeuerung als Niedertemperaturkessal müssen aus hochwertigen Materialien hergestellt werden und dürfen innerhalb des Kessels keine Taupunktkorrosion bekommen, da die bisherigen Materialien diese Taupunktkorrosion nicht aushalten.The current heating boiler for oil and Gas firing as a low-temperature boiler must be switched off high quality materials are manufactured and are not allowed inside the boiler Get dew point corrosion since the previous ones Materials do not have this dew point corrosion withstand.

Es wird daher versucht, durch schnelle Temperaturerhöhungen den natürlich im Heizkessel beim Anfahren entstehenden Taupunkt schnell zu überschreiten, so daß die kurze Taupunkterscheinung wieder anschließend abgetrocknet wird.It is therefore tried by quick Temperature increases naturally in the boiler dew point arising when moving off exceed so that the short Dew point appearance again afterwards is dried.

Ebenfalls müssen starke Isoliermaterialien verwendet werden, damit nur geringe Wärmeabstrahlung an den Raum erfolgt. Diese Probleme wurden von uns erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wir Flüssigkeiten als Wärmeträger verwenden und die Materialien nur von der Flüssigkeit umgeben sind. Es können dadurch sehr preisgünstige und korrosionssichere Materialien, wie Kunststoff verwendet werden. Damit Isolierungen eingespart werden können, ist der Wärmestrom einschließlich der Wärmerückgewinnung so angeordnet worden, daß die kalte, vom Freien geholte Frischluft, im äußersten Ring sich nach unten bewegt und gleichzeitig von den heißen Abgasen aufgeheizt werden. Es konnte daher erfindungsgemäß erreicht werden, daß keine äußere Isolierung notwendig ist und trotzdem kaum eine Wärmeabgabe an den Raum erfolgen kann. Die noch kalte Außenluft wird von dem warmen Abgas erwärmt und muß nicht vom Öl- oder Gasbrenner vorgewärmt werden. Gleichzeitig entsteht die Taupunktkorrosion innerhalb des Abgasbereiches. Strong insulation materials must also be used be used so that only minor Heat is radiated to the room. These According to the invention, this caused us problems solved that we have liquids as heat carriers use and the materials only from the Liquid are surrounded. This can make it very inexpensive and corrosion-proof materials, how plastic is used. In order to Insulations can be saved is the Heat flow including heat recovery arranged so that the cold, from the outdoors fetched fresh air, in the outermost ring moved down and at the same time by the hot ones Exhaust gases are heated. So it could can be achieved according to the invention that no external Isolation is necessary and yet hardly any Heat can be given off to the room. The still cold outside air is heated by the warm exhaust gas and does not need to be preheated by the oil or gas burner will. At the same time, the Dew point corrosion within the exhaust area.

Die naturgemäß hierdurch entstehende schwefelige Säure und Wasser wird automatisch nach unten in den Flüssigkeitskreislauf gegeben. Die verwendeten Materialien wie z. Bsp. Kunststoff sind säurefest. Die in den Gasführungen angebrachten Ringe dienen zur Verstärkung der Materialien und gleichzeitig als Umlenkung der Abgase, so daß an den Engstellen jeweils eine höhere Geschwindigkeit und dadurch auch ein höherer Wärmeübergang des Materiales erfolgt. Der Wärmetauscher für die Wärmeentnahme ist durch die Rohr-in-Rohr-Anordnung erfindungsgemäß so angeordnet, daß an der Außenwand eine hohe Wassergeschwindigkeit entstehen kann und dadurch auch bei Kunststoffen ein relativ hoher Wärmeübergang entsteht. Durch die ringförmigen Verstärkungen kann dieses Rohr auch eine höhere Druckbelastung bekommen und dadurch erfindungsgemäß in der Praxis mit 2,5 bar oder höher für den Wärmeaustausch angewendet werden. Die Anordnung wurde erfindungsgemäß so vorgenommen, daß insgesamt drei Behälter mit den Verstärkungsringen und gleichzeitigen Engstellen ineinandergeschoben ist und der Ring (2) gleichzeitig durch das Eintauchen in die Flüssigkeit als Trennung zwischen Abgas und Frischluft dient. Bei ausgezogenem Behälter können sämtliche Umlenkungen leicht geprüft und gereinigt werden.The resulting sulfurous acid and water are automatically added down into the liquid circuit. The materials used such. For example, plastics are acid-resistant. The rings attached in the gas ducts serve to reinforce the materials and at the same time to deflect the exhaust gases, so that a higher speed and thereby a higher heat transfer of the material takes place at the narrow points. The heat exchanger for the heat removal is arranged by the tube-in-tube arrangement according to the invention so that a high water velocity can occur on the outer wall and thus a relatively high heat transfer also occurs with plastics. Due to the annular reinforcements, this tube can also be subjected to a higher pressure load and can therefore be used according to the invention in practice at 2.5 bar or higher for the heat exchange. The arrangement was made according to the invention so that a total of three containers with the reinforcing rings and simultaneous constrictions are pushed into one another and the ring ( 2 ) simultaneously serves as a separation between exhaust gas and fresh air by immersion in the liquid. With the container pulled out, all deflections can be easily checked and cleaned.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1 Flüssigkeit
2 mittlerer Behälter
3 äußerer Behälter
4 Ringe als Umlenkung - Engstelle
5 trichterförmige Wandung
6 Flüssigkeitslauf des Wärmetauschers
7 Wand die in die Flüssigkeit ragt und beide Gasströme trennt
8 Ende der inneren Behälterwand (Kanal)
9 Kopf des Wärmetauschers
10 Alternativlösung
11 Heißgas
12 Wärmetauscher
13 Abgaskanal
14 nach unten fließende Flüssigkeit
15 Kanal für Wasser-Gas-Gemisch 1 liquid
2 medium containers
3 outer container
4 rings as a redirection - narrow point
5 funnel-shaped wall
6 Liquid flow of the heat exchanger
7 Wall protruding into the liquid and separating both gas flows
8 end of the inner container wall (channel)
9 Head of the heat exchanger
10 alternative solution
11 hot gas
12 heat exchangers
13 exhaust duct
14 liquid flowing down
15 channel for water-gas mixture

Claims

1. Heat exchanger device mainly suitable for the heat transfer of acidic hot gases ( 11 ), in which the heat of the hot gases ( 11 ) is transferred directly to a liquid flowing downwards in a round or angular funnel-like container and from the liquid to the emits the heat exchanger arranged below the funnel, in that the hot liquid-gas mixture gives off the heat to the heat exchanger ( 12 ) arranged in countercurrent via deflections ( 15 ) and constrictions and the exhaust gas via the channel ( 8 ), which passes through the intermediate liquid level and The end of the container ( 3 ) is created, is pressed upwards through the channel ( 13 ) and is heated with the remaining heat through the deflections and constrictions ( 4 ) over the wall of the container ( 2 ), the cooler fresh air flowing in counterflow, via arranged deflections . In which, according to the invention, all the surfaces touching the flowing hot gas are covered by the liquid ( 14 ) and therefore the materials of the containers and heat exchangers can be made from inexpensive, corrosion-resistant plastic, even in the case of very hot gases.

2. Heat exchanger device according to claim 1, in which the heat exchanger ( 12 ) according to Figures ( 9 ) and ( 10 ) is arranged below the funnel so that, according to the invention, the hot gases ( 11 ) each meet liquid surfaces and thereby protect the materials of the heat exchanger and at the same time a good heat transfer liquid / liquid to the heat medium consumer takes place.

3. Heat exchanger device according to claim 1 and 2 in the hot gas chamber ( 5 ) funnel-shaped round or angular are tapered down and thereby the liquid emerging at the upper end ( 14 ) moves downward from the larger radius and through the tapering of the container on the Wall ( 5 ) located liquid film becomes stronger and this ensures uniform loading of the wall ( 5 ).

4. Heat exchanger device according to claim 1 to 3, in which the containers 1 - 2 and 3 are loosely inserted into one another and the gas guide channels are formed over the different lengths ( 7 ) and ( 8 ) and the liquid level.

5. Heat exchanger device according to claim 1 to 4 in which on the containers 1 , 2 and 3 and on the heat exchanger ( 12 ) in the form shown rings ( 4 , 15 ) are attached, through which constrictions and deflections arise for the gas flow and thereby Air vortices and at the narrow points generate a higher speed and thus ensure better heat transfer to the other channel.

6. Heat exchanger device according to claim 1 to 5 in the arrangement shown by the heat circuit liquid ( 14 ) and hot gas ( 11 ) operated at a very low positive pressure, and in the heat circuit of the heat exchanger ( 12 ) to the consumer with the usual medium pressure of z. For example, 2.5 bar can be driven.