Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE3446552A1 - Vorrichtung zur waermerueckgewinnung und waesche von heissen, mit umweltschaedlichen verunreinigungen belasteten gasen - Google Patents

Vorrichtung zur waermerueckgewinnung und waesche von heissen, mit umweltschaedlichen verunreinigungen belasteten gasen

Info

Publication number
DE3446552A1
DE3446552A1 DE19843446552 DE3446552A DE3446552A1 DE 3446552 A1 DE3446552 A1 DE 3446552A1 DE 19843446552 DE19843446552 DE 19843446552 DE 3446552 A DE3446552 A DE 3446552A DE 3446552 A1 DE3446552 A1 DE 3446552A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat exchanger
core tube
exchanger element
tube
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19843446552
Other languages
English (en)
Other versions
DE3446552C2 (de
Inventor
Donald Dipl.-Ing. 1000 Berlin Herbst
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19843446552 priority Critical patent/DE3446552A1/de
Publication of DE3446552A1 publication Critical patent/DE3446552A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3446552C2 publication Critical patent/DE3446552C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • F28F21/062Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing tubular conduits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/50Sulfur oxides
    • B01D53/501Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/02Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
    • F23J15/04Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material using washing fluids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/02Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
    • F28D7/024Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled tubes, the coils having a cylindrical configuration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F28F9/0132Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by slats, tie-rods, articulated or expandable rods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0003Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

  • Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung und Wäsche von heißen, mit umweltschädlichen Verunreinigungen belasteten Gasen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung und Wäsche von heißen, mit umweltsciiädlichen Verunreinigungen belasteten Gasen, beispielsweise Rauchgasen, bei der ein vorzugsweise mit Wasser betriebenes, aus einem Rohrbündel bestehendes Wärmetauscherelement benutzt wird.
  • Heiße, mit umweltschädlichen Verunreinigungen belastete Gase fallen alltäglich in erheblichem Umfange an, beispielsweise in Form von Rauchgasen aus Verbrennungiprozessen, die mit Schwefeldioxid belastet sind. Diese heißen Gase können nicht ohne weiteres ins Freie geleitet werden, sondern sind vorher unter Berücksichtigung des Umweltschutzes einerseits und der Energiertckgewinnung andererseits zu behandeln.
  • Es ist bekannt, diese Gase zum Zwecke der Entschwefelung nach dem sogenannten Doppel-Alkaliverfahren zu behandeln, bei dem die Gase einer Wäsche durch Natronlauge unterzogen werden, wobei das Schwefeldioxid unter Bildung von Natriumsulfid aus den Gasen entfernt und dieses durch Weiterbehandlung in umweltfreundlichen und verwendbaren Gips einerseits und in wiederverwendbare Natronlauge umgewandelt wird.
  • Zum Zwecke der Energie- d.h. der Wärme-Rückgewinnung werden die heißen Gase über in der Regel mit Wasser betriebene aus Rohrbündeln gebildete Wärmetauscher geleitet, in denen den Gasen die ihnen anhaftende Wärme weitgehend entzogen und auf das Wasser übertragen wird, das beispielsweise zum Betrieb von Warmwasserheizungen verwendet wird. Hierbei werden die heißen Gase zunächst durch ein Wärmetauscher-Aggregat geführt, aus dem die gekühlten Gase einem Waschaggregat zugeführt werden, das räumlich von dem Kühlaggregat getrennt ist.
  • Diese bekannte Verwendung von zwei räumlich voneinander getrennten Aggregaten, die von den Gasen in Aufeinanderfolge durchlaufen werden, machen sowohl kostenmäßig als auch betriebsmäßig einen erheblichen Aufwand erforderlich, bei dem der erforderliche umfangreiche Einbauraum zur Verfügung stehen muß, und die erforderliche Wartung und Reinigung der Aggregate nur umständlich und unter Schwierigkeiten durchzuführen ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die den bekannten Aggregaten anhaftenden vorstehend angegebenen Nachteile auszuschlaeßen und eine Vorrichtung zu schaffen, die ein Kompaktgerät bildet, in dem sowohl der Wärmetausch, als auch die anschließende Wäsche unter Beanspruchung eines optimal geringen Einbauraumes in optimaler Weise durchgeführt werden können, wobei die Vorrichtung sich durch einen einfachen Aufbau und eine einfache dem Zwecke der Reinigung dienende Montage auszeichnet, an unterschiedliche Betriebsbedingungen und Forderungen bei geringstmöglichem Aufwand anpaßbar ist und eine optimale und restlose Wärme-Rückgewinnung gewährleistet.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches gelöst durch die in seinem kennzeichnenden Teil angegebene Merkmalskombination.
  • Die anschließenden Unteransprüche dienen der vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nach dem Hauptanspruch und zeigen verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung, die unterschiedlichsten Anforderungen und Bedingungen entsprechen.
  • Die Vorrichtung nach dem Hauptanspruch besteht im wesentlichen aus einem aufrecX stehenden beiderseitig offenen Kernrohr, das in ein dieses koaxial mit Abstand umgebendes Mantelrohr eingreift, das oberhalb seines Bodens einen gas- und wasserdurchlässigen Tragrost zur Abstützung des unteren Endes des Kernrohrs besitzt. Auf dem unteren Ende des Kernrohres ist ein aus Rohren bestehender Wärmetauscher angeordnet, der von dem Mantelrohr umgriffen wird und in diesem zwei durch das Tauscherelement getrennte Kammern bildet, nämlich eine untere Bodenkammer und eine obere Kopfkammer. Der Wärmetauscher kann ebenfalls auf dem Tragrost abgestützt oder auch zwischen die beiden Rohre eingehängt sein. In dem Kernrohr befindet sich eine aus geeigneten Kontaktkörpern bestehende Säule, oberhalb der in dem Kernrohr eine Sprühdüse angebracht ist; in der Bodenkammer ist die Waschflüssigkeit aufgenommen, die mittels einer Pumpe zur Sprühdüse geführt wird zum Zwecke der Berieselung der Kontaktkörper, wobei die Waschflüssigkeit im Kreislauf in die Bodenkammer zurtlckfließt.
  • Das zu behandelnde Gas wird von oben her durch den ringförmigen Wärmetauscher nach unten geführt, tritt in die Bodenkammer ein und wird unter Umlenkung von 180 durch den Tragrost durch die aus Kontaktkörpern im Kernrohr gebildete Säule nach oben geführt und aus dem Kernrohr entlassen. Die erforderliche Kühlung des Gases erfolgt beim Durchströmen des Wärmetauschers, während die Wäsche des Gases in der anschließend nach oben durchströmten aus den Kontaktkörpern gebildeten Säule im Inneren des Kernrohres erfolgt, wobei ein inniger Kontakt des Gases mit der Waschflüssigkeit gewährleistet ist. Die in dem Mantelrohr gebildete Kopfkammer kann hierbei durch einen das Kernrohr umgreifenden Ringflansch geschlossen sein, so daß das gekühlte und gereinigte Gas aus d-tKernrohr unmittelbar ins Freie geleitet werden kann.
  • Hierbei erfolgt die Zuführung des heißen verunreinigten Gases in die Kopfkammer, das Gas durchströmt den ringförmigen Wärmetauscher von oben nach unten und das Kernrohr in entgegengesetzter Richtung von unten nach oben.
  • Hierbei erfolgt die Kühlung einerseits und die Wäsche in ein und demselben Gehäuse, das somit ein einheitliches Kühl- und Waschaggregat bildet. Dadurch, daß das Gehäuse der Vorrichtung aus koaxial ineinandergreifenden Rohren besteht, ist eine leichte Demontage zum Zwecke der Wartung und der Reinigung möglich, da durch Auseinanderziehen der beiden Rohre sämtliche wesentlichen Teile der Vorrichtung freigelegt sind, so daß sowohl der Wärmetauscher von dem Kernrohr abgenommen und einer Reinigung unterzogen werden kann, und auch die Kontaktkörper auf einfache Weise ausgetauscht werden können.
  • Der Wärmetauscher besteht aus wenigstens zwei aus flexiblen Kunststoffrohren gebildeten Mattenkörpern, bei denen die Kunststoffrohre durch auf die Länge der Mattenkörper verteilte Abstandshalter gehalten sind. Die Mattenkörper werden nach Art eines Gewindes schraubenlinienförmig um das untere Ende des Kernrohres gewickelt, wobei die Matten unmittelbar übereinander gewickelt werden, und zwar die eine Matte im Uhrzeigersinn, die benachbarte Matte entgegen dem Uhrzeigersinn. Auf diese Weise entsteht ein aus Rohren gewickeltes Wärmetauscherelement, bei dem die Rohre zweier benachbarter Mattenkörper einander kreuzen. Zufolge dieser gitterartigen Struktur des Wlrmetauscherelementes entsteht ein in sich stabiles widerstandsfähiges Element, bei dem ein durch die Kreuzung der Rohre bedingter optimaler Wärmeaustausch zwischen dem Gas und dem die Mattenkörper durch- fließenden Wasser gegeben ist. Die Abstandshalter der Mattenkörper sind quer zu den Kunststoffrohren gerichtet und Ubergreifen diese mit in ihnen angeordneten omegaförmigen Ausnehmungen, so daß eine sichere Halterung gewährleistet ist. Die Abstandshalter können in ihrer Höhe dem Durchmesser der Kunststoffrohre annähernd entsprechen, und auch aus Kunststoffrohren selbst bestehen, in denen von einer Seite her die omegaförmigen Ausnehmungen eingebracht sind. Die Querrichtung der Abstandshalter zu den Kunststoffrohren kann senkrecht zu diesen oder auch geneigt zu diesen sein in Abhängigkeit von dem Steigungswinkel der Wicklung. So können beispielsweise die Abstandshalter derartig schräg zu den Kunststoffrohren liegen, daß sie nach Um.
  • wicklung des Mattenkdrpers um das Kernrohr achsparallel zu dem Kernrohr liegen, so daß eine ungestörte einwandfreie Durchströmung des Wärmetauschers durch das Gas gewährleistet ist.
  • Bei einem sehr steilen Steigungswinkel der Wicklung kann die Querrichtung der Abstandshalter zu den Kunststoffrohren auch so bemessen sein, daß die Abstandshalter in der gewickelten Matte geschlossene Kreise bilden, wobei allerdings dann zum Zwecke eines einfachen Durchganges die Abstandshalter zweier benachbarter Mattenkörper in Achsrichtung des Kernrohres versetzt gegeneinander angeordnet sein müssen.
  • Der Abstandshalter kann auch in seiner Höhe bzw. seinem Durchmesser größer ausgebildet sein als die Kunststoffrohre, so da##:-in d Wicklungskörper die benchbarten Mattenkörper im Abstand zueinander halt. Schließlich kann der Abstandshalter in seiner Höhe wenigstens dem doppelten Durchmesser der Kunststoffrohre entsprechen. Hierbei können die einzelnen Kunststoffrohre des Mattenkörpers in zwei einander benachbarten Ebenen angeordnet werden, indem auf beiden Längsrändern des Abstandshalters die omegaförmigen Ausnehmungen derart angeordnet werden, daß die geradzahligen Rohre des Mattenkörpers die eine Ebene und die ungeradzahligen Rohre des Mattenkörpers die benachbarte Ebene bilden. Auf diese Weise wird der Wirkungsgrad des Wärmetauschers erhöht dadurch, daß beim Durchströmen das Gas zufolge der in zwei benachbarten Ebenen angeordneten Kunststoffrohre eines jeden Mattenkörpers verwirbelt und dadurch in einen innigeren Kontakt mit den Kunststoffrohren tritt und einen optimalen Wärmeaustausch gewährleistet.
  • Wenn bei einer auf eine bestimmte Wärmetauscherleistung ausgelegten Vorrichtung eine geringere Leistung des Wärmetauschers gefordert wird, das heißt, wenn der erforderliche Wärmetauscher eine geringere Anzahl von übereinandergewickelten Mattenkörpern aufweist, kann auf einfachste Weise eine einwandfreie Anpassung der gegebenen Vorrichtung an die geringere Wärmetauscherleistung dadurch erfolgen, daß der sich ergebende Ring spalt zwischen dem Wärmetauscher geringerer Leistung und der Innenwandung des Mantelrohres durch ein Zwischenrohr ausgefüllt wird, das wenigstens auf einem Ende einen nach außen gerichteten Ringflansch besitzt, der der Breite des Ringspaltes entspricht, so daß durch einfachem Einsatz dieses zusätzlichen Zwischenrohres die Anpassung ohne irgendeine sonstige Änderung der Vorrichtung erreicht wird.
  • Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Behandlung von Rauchgasen darf dieses vor der Wäsche nicht auf eine Temperatur gekühlt werden, die unterhalb des Wassertaupunktes liegt, um zu verhindern, daß die Waschflüssigkeit durch das aus dem Rauchgas kondensierte Wasser verdünnt wird und nicht mehr zurückgewonnen werden kann.
  • Um dies zu verhindern, wird die erfindungsgemäße Vorrichtung derart ausgebildet, daß auf dem Kernrohr zwei selbständige, in axialem Abstand voneinander liegende Wärmetauscherelemente aufgenommen sind, die durch eine das Kernrohr umgreifende zwischen den Wärmetauscherelementen angeordnete Querwand des Mantelrohres voneinander getrennt sind. Hierdurch erhalten sowohl die Bodenkammer als auch die Kopfkammer einen eigenen Wärmetauscher, wobei das Rauchgas durch den in der Bodenkammer angeordneten Wärmetauscher bis oberhalb des Wassertaupunktes und nach erfolgter Wäsche durch den in der Kopfkammer angeordnete Wärmetauscher auf die Umgebungstemperatur gekühlt wird, so daß eine volle Wärmerückgewinnung des Rauchgases gewährleistet ist. In diesem Falle wird das Rauchgas unterhalb der Trennwand in die Bodenkammer eingegeben, durchströmt von oben nach unten das dort angeordnete Wärmetauscherelement unter Abkühlung auf eine Temperatur oberhalb des Wassertaupunktes, strömt dann nach Umlenkung um 1800 durch die in dem Kernrohr angeordnete der Waschung dienende Säule aus Kontaktkdrpern und wird schließlich durch den oberhalb des Endes des Kernrohres angeordneten Boden der Kopfkammer nach abwärts durch das zweite Wärmetauscherelement geführt und tritt schließlich oberhalb der Trennwand aus der Kopfkammer ins Freie aus. Durch diese abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird also eine 2-stufige Kühlung erreicht, bei der die gesamte Wärmeenergie des Rauchgases restlos zurückgewonnen wird.
  • Zur Erleichterung der Gas förderung kann in der Kopfkammer ein mit seinem Saugstutzen in das obere Ende des Kernrohres eingreifender Radialventilator angeordnet sein, der das aus der Säule des Kernrohres austretende Gas in radialer Richtung fördert und durch das zweite Wärmetauscherelement hindurchführt.
  • In einer weiteren Abwandlung der Erfindung ist in der den Radialventilator aufnehmenden Kopfkammer eine das zweite Wärmetauscherelement umgreifende oberseitig offene, unterseitig geschlossene, der Aufnahme einer zweiten Waschflüssigkeit dienende Ringkammer angeordnet, wobei in dem Saugstutzen des Radialventilators eine im Kreislauf mit der zweiten Waschflfisßigkeit gespeiste Sprühdüse vorgesehen ist.
  • Durch diese Maßnahme ist neben einer zweifachen Kühlung auch eine zweifache Wäsche des Gases gewährleistet; hierbei wird die zweite Waschflüssigkeit in den Saugstutzen des mit Radialschaufeln versehenen Rades eingespritzt und von den Radialschaufeln übernommen und prallt durch die Zentrifugalkraft auf die zylindrische Innenwandung des Mantelrohres auf und fließt hierbei nach unten in die Ringkammer ab.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist universell verwendbar, da sie durch die auf einfachste Weise durchzuführenden Ergänzungen und Abwandlungen in unterschiedlichsten Forderungen und Betriebsverhältnissen angepaßt werden kann unter Aufrechterhaltung der grundsät#lichen Konzeption der Vorrichtung. Die Vorrichtung kann auch bei Gasen verwendet werden, die keiner Wäsche bedürfen. Hierbei wird lediglich keine Waschflüssigkeit in der bzw. den Kammern und keine aus Kontaktkörpern bestehende Säule in dem Kernrohr verwendet.
  • Die beiliegenden Zeichnungen zeigen beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung, und es bedeutet: Fig. 1 schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausfthrungsform; Fig. 2 Darstellung des für das Wärmetauscherelement verwendeten Mattenkörpers; Fig. 3 Seitenansicht einer besonderen Ausfffhrungsform des Abstandshalters; Fig. 4 vergrößerte Teildarstellung gemäß Fig. 3: Fig. 5 Darstellung des Aufbaues des Wärmetauscherelementes unter Verwendung der Mattenkörper gemäß Fig. 2 bis 4; Fig. 6 Darstellung gemäß Fig. 1 einer abgewandelten Ausführungsform; Fig. 7 Darstellung gemäß Fig. 1 einer weiteren Abwandlung; und Fig. 8 und 9 Darstellung weiterer Abwandlungen gemäß Fig. 7.
  • Die Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung, die aus einem Wärmetauscherelement 1 besteht, das auf dem unteren Ende eines senkrecht stehenden Kernrohres 2 durch Wickelung aufgebracht ist und ein koaxial zum Kernrohr 2 angeordnetes Mantelrohr 4, das den Außenumfang des ringförmigen Wärmetauscherelementes 1 umschließt. Das Element 1, das Kernrohr 2 und das Mantelrohr 4 bilden das Gehäuse 3 der Vorrichtung. Das Gehäuse 3 wird durch das Element 1 in eine Bodenkammer 7 und eine Kopfkammer 8 unterteilt. Die Bodenkammer 7 ist oberseitig begrenzt durch einen gas- und wasserdurchlässigen Tragrost 5 des Mantelrohres 4, auf dem das Kernrohr 2 und das Wärmetauscherelement 1 gehalten ist. Im unteren Bereich der Bodenkammer 2 befindet sich eine Waschflüssigkeit 6, und die Kopfkammer 8 ist durch einen das Kernrohr 2 als Ringflansch umgreifenden oberen Boden 8' geschlossen und besitzt einen Eintrittsstutzen 11 für das Rauchgas 9.
  • In dem Kernrohr 2 ist eine aus an sich beliebigen Kontaktkörpern gebildete auf dem Tragrost 5 ruhende Säule 10 angeordnet, oberhalb der eine im Kernrohr 2 befindliche Sprühdüse 12 vorgesehen ist. Die in der mit dem Boden 7' ausgestatteten Bodenkammer 7 befindliche Waschflüssigkeit 6 wird mittels der Pumpe 13 und der Leitung 14 der Sprühdüse 12 zugeführt und fließt über die Kontaktkörper der Säule 10 in die Bodenkammer 7 zurück. Das Rauchgas 9 tritt durch den Stutzen 11 in die Kopfkammer 8 ein und wird nach unten durch das Wärmetauscherelement geführt und in der Bodenkammer oberhalb des Spiegels der Waschflüssigkeit um 1800 umgelenkt und durch die Säule 10 zum Zwecke der Wäsche hochgeführt und schließlich aus dem Kernrohr ins Freie entlassen.
  • Die Fig. 2 zeigt den für das Wärmetauscherelement 1 verwendeten Mattenkörper 15, der aus einander im Abstand parallel liegenden flexiblen Kunststoffrohren 16 mit den an beiden Enden angeordneten Anschlüssen 20 für das das Wärmetauscherelement durchfließende Wasser besteht.
  • Die Kunststoffrohre 16 werden durch quer zu diesen gerichtete Abstandshalter 17 auf Abstand gehalten zur Bildung eines flexiblen Mattenkörpers 15. Die Abstandshalter 17 sind mit omegaförmigen Ausnehmungen 20' versehen, die die Kunststoffrohre 17 federnd übergreifen.
  • Die Fig. 3 und 4 zeigen einen Abstandshalter 17, der in seiner Höhe oder in seinem Durchmesser mindestens dem doppelten Durchmesser der Kunststoffrohre entspricht. Auf den beiden Längsrändern des Abstandshalters 17 sind abwechselnd omegaförmige Ausnehmungen 20' eingeformt, derart, daß die geradzahligen Rohre 16 in den oberen Ausnehmungen 20', und die ungeradzahligen Rohre 17 in den unteren Ausnehmungen 20' aufgenommen sind. Hierdurch entsteht ein Mattenkörper, bei dem die Rohre 17 in zwei einander parallelen Ebenen gehalten sind.
  • Die Fig. 5 zeigt die Wickelstruktur des Wärmetauscherelementes 1 bei zwei Mattenkörpern 15, 15'. Die beiden Mattenkörper 15, 15' sind gewindeförmig übereinanderliegend um das Kernrohr 2 gewickelt, wobei der untere Mattenkörper 15' entgegen dem Uhrzeigersinn und der obere Mattenkörper 15 im Uhrzeigersinn gewickelt sind. In dem oben liegenden Mattenkörper 15 sind die Kunststoffrohre 16 und die Abstandshalter 17 angedeutet, wobei die Abstandshalter 17 derart schräg liegend zu den Kunststoffrohren 16 angeordnet sind, daß sie nach erfolgter Wicklung achsparallel zum Kernrohr 2 liegen und kein Hindernis für das das Wärmetauscherelement 1 durchströmende Gas 9 bilden. Es können beliebig viele Mattenkörper 15 um das Kernrohr 2 gewickelt werden, wobei jeweils zwei aufeinanderfolgende Mattenkörper 15 gegensinnig gewickelt sind, so daß das Wärmetauscherelement 1 eine Gitterstruktur aus sich kreuzenden Kunststoffrohren 17 bildet, durch die eine optimale Übertragung der Wärmeenergie gewährleistet ist.
  • Die Fig. 6 zeigt eine Vorrichtung 3 vorbestimmter Abmessungen, die mit einem Wärme- tauscherelement 1 ausgestattet ist, das eine geringe Zahl von Mattenkörpern 15 besitzt, die den zwischen dem Kernrohr 2 und dem Mantelrohr 4 bestehenden Ringraum nicht vollständig ausfüllen. In den frei bleibenden Ringraum ist ein das Wärmetauscherelement 1 umgreifendes Zwischenrohr 22 eingefügt, das wenigstens auf einem Ende einen nach außen gerichteten Ringflansch 21 besitzt, der den frei bleibenden Ringraum überbrückt, so daß das Gehäuse 3 mit dem Wärmetauscherelement 1 geringerer Stärke vollfunktionsfähig bleibt.
  • Die Fig. 7 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei der zur Optimierung des Wärmerückgewinnes eine zweite Keilstufe angeordnet ist.
  • Auf dem Kernrohr 2 ist im Abstand von dem Wärmetauscherelement 1 ein zweites selbständiges Wärmetauscherelement 23 aufgenommen, das am oberen Ende des Kernrohres 2 auf diesem aufgenommen ist. Zwischen den beiden Elementen 1, 23 ist im Mantelrohr 4 eine das Kernrohr 2 dichtend umgreifende Querwand 24 angeordnet, die den oberen Abschluß der Bodenkammer 7 und den unteren Abschluß der Kgpfkammer 8 bildet.
  • Auf diese Weise besitzt sowohl die Bodenkammer 7 als auch die Kopfkammer 8 ein eigenes Wärmetauscherelement 1 bzw. 23. Das Wärmetauscherelement 1 ist so ausgelegt, daß das über einen Eintrittsstutzen 26 dem oberen Bereich der Bodenkammer 7 zugeführte Rauchgas 9 beim Durchgang durch das Wärmetauscherelement 1 auf eine oberhalb der Temperatur des Wassertaupunktes liegende Temperatur gekühlt wird, worauf die Wäsche des Gases in der in dem Kernrohr 2 angeordneten Säule erfolgt; die Kopfkammer 8 übergreift das obere offene Ende des Kernrohres 2 und ist durch einen Boden 25 geschlossen, so daß das aus dem Kernrohr 2 austretende gewaschene Rauchgas nach unten durch das zweite Wärmetauscherelement 23 geführt wird, wo eine endgültige Abkühlung des Rauchgases auf die Umgebungstemperatur erfolgt, und das Rauchgas durch einen oberhalb der Querwand 24 im unteren Bereich der Kopfkammer 8 angeordneten Austrittsstutzen 27 ins Freie entlassen wird.
  • Die Ausführungsform der Fig. 8 entspricht der Ausführungsform der Fig. 7 mit der Ausnahme, daß in der Kopfkammer 8 ein mit dem Saugstutzen in das Kernrohr 2 eingreifender Radialventilator 29 angeordnet ist, der der beschleunigenden Förderung des Rauchgases durch das zweite Wärmetauscherelement 23 dient.
  • Die Fig. 9 entspricht der Fig. 8 mit der Ausnahme, daß dem zweiten Wärmetauscherelement eine zweite Waschstufe zugeordnet ist dadurch, daß in der Kopfkammer 8 eine das zweite Wärmetauscherelement 23 umgreifende Ringkammer 30 angeordnet ist, die obenseitig offen und unterseitig geschlossen ist und der Aufnahme der zweiten Waschflüssigkeit 31 dient, die sich in der Ringkammer 30 befindet, und die über eine Pumpe einer im Saugstutzen des Radialventilators 29 angeordnete zweite Sprühdüse 32 zugeführt wird. Die zweite der Sprühdüse 32 zugeführte Waschflüssigkeit 31 tritt während des Durchganges des Gases mit diesem in Kontakt und wird von den radialen Schaufeln des durch den Motor 33 angetriebenen Radialventilators durch Zentrifugalkraft an die zylindrische Innenwand der Kopfkammer 8 geschleudert und fließt an dieser in die Ringkammer 30 zurück. Diese Ausführungsform ermöglicht also durch die zwei Kühlstufen eine optimale Wärmerückgewinnung und zufolge der 2-stufigen Wäsche eine einwandfreie Reinigung des Rauchgases.

Claims (11)

  1. Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung und Wäsche von heißen, mit umweitschädlichen Verunreinigungen belasteten Gasen, beispielsweise Rauchgasen, unter Verwendung eines vorzugsweise mit Wasser betriebenen, aus einem Rohrbündel bestehenden Wärmetauscher-Elementes, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das W&rmetauscherelement (1) auf dem unteren Ende eines senkrecht stehenden, beiderseitig offenen Kernrohres (2), dieses ringförmig umschließend, aufgenommen ist, daß ein das Wärmetauscherelement (1) umgreifendes, koaxial zum Kernrohr (2) liegendes, mit diesem das Gehäuse (3) der Vorrichtung bildendes Mantelrohr (4) angeordnet ist, welches unterhalb des Wärmetauscherelementes (1) eine geschlossene, einen gas- und flussigkeitsdurchlässigen Tragrost (5) für das Kernrohr (2) aufweisende, der Aufnahme einer Waschflüssigkeit (6) dienende Bodenkammer (7) und oberhalb des Wärmetauscherelementes (1) eine der Führung des Gases (9) dienende, das obere Ende des Kernrohres (2) aufnehmende Kopfkammer (8) bildet, daß das Kernrohr (2) der Ableitung des aus dem Wärmetauscherelement (1) austretenden Gases (9) dient, und daß in dem Kernrohr (2) eine auf dem Tragrost (5) aufliegende, aus Kontakt körpern gebildete Säule (10) angeordnet ist, die in an sich bekannter Weise aus einer oberhalb der Säule (10) angeordneten Düse (12) mit der in der Bodenkanner befindlichen Waschfltissigkeit (6) im Kreislauf berieselt wird.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernrohr (2) die durch einen Ringflansch (8') geschlossene Kopfkammer (8) durchgreift, und daß die Kopfkammer (8) der Zufuhr des Gases (9) zum Wärmetauscherelement (1) dient. (Fig. 1).
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmetauscherelement (1) wenigstens zwei aus flexiblen, längsgerichteten, mit quergerichteten Abstandshaltern (17) versehenen Kunststoffrohren (16) gebildete Mattenkörper (15) aufweist, die schraubenlinienförmig und gegenläufig Ubereinanderliegend um das Kernrohr (2) gewickelt sind. (Fig. 5)
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querrichtung der Abstandshalter (17) zu den Kunststoffrohren (16) der Mattenkörper (15) derart bemessen ist, daß die Abstandshalter (17) in den um das Kernrohr (2) gewickelten Mattenkörpern (15) achsparallel zum Kernrohr (2) verlaufen.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querrichtung der Abstandshalter (17) zu den Kunststoffrohren (16) der Mattenkörper (15) derart bemessen ist, daß die Abstandshalter (17) senkrecht zur Kernrohrachse Liegende Kreise bilden, und daß die Abstandshalter (17) je zweier benachbarter Mattenkörper tal5) in Achsrichtung des Kernrohres (2) versetzt zueinander angeordnet sind.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Abstandshalter (17) derart bemessen ist, daß die übereinandergewickelten Mattenkörper (15) unter Abstandsbildung gehalten sind.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Abstandshalter (17) wenigstens dem doppelten Durchmesser der Kunststoffrohre (16) entspricht, und daß je zwei benachbarte Sunststoffrohre (16) des Mattenkörpers (15) abwechselnd in dem Bereich des oberen und des unteren Längsrandes des Abstandshalters (17) gehalten sind. (Fig. 3)
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung einer in ihren Abmessungen vorgegebenen Vorrichtung an ein eine geringere Zahl von Mattenkörpern (15) aufweisendes Wärmetauscherelement (1) der zwischen dem Wärmetauscherelement (1) einerseits und dem Kern- oder Mantelrohr (2,4) andererseits bestehende freie Ringraum durch ein in diesen eingesetztes, einen der Breite des freien Ringraumes entsprechenden radial nach innen oder/und nach außen gerichteten Ringflansch aufweisendes Zwischenrohr geschlossen ist. (Fig.6)
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Kernrohr (2) zwei in axialen Abstand voneinander liegende Wärmetauscherelemente (1,23) aufgenommen sind, die durch eine das Kernrohr (2) umgreifende, zwischen den beiden Wärmetauscherelementen (1,23) angeordnete Querwand (24) des Mantelrohres voneinander getrennt sind, wobei die Querwand (24) die obere Begrenzung der Bodenkammer (7) und die untere Begrenzung der das obere Ende des Kernrohres (2) unter Abstandsbildung Ubergreifenden, durch einen oberen Boden (25) geschlossenen Kopfkammer (8) bildet, und daß die Bodenkammer (7) einen unterhalb der Querwand (24) angeordneten, der Zuführung des Gases (9) zu dem ersten Wärmetauscherelement (1) dienenden Stutzen (26) und die Kopfkammer (8) einen oberhalb der Querwand (24) angeordneten, der Abführung des zweifach gekühlten, gewaschenen Gases (9) dienenden Austrittsstutzen (27) besitzt. (Fig. 7)
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kopfkammer (8) ein mit seinem Saugstutzen in das obere Ende des Kernrohres (2) eingreifender, der Förderung des Gases (9) dienender, Radialventilator (29) angeordnet ist. (Fig.8)
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kopfkaznmer (8) eine, das in ihr angeordnete Wärmetauscherelement (23) umgreifende, oberseitig offene, unterseitig geschlossene, der Aufnahme einer zweiten Waschflttssigkeit (31) dienende Ringkammer (30) angeordnet ist, und daß in dem Ansaugstutzen des Radialventilators (29) eine, im Kreislauf mit der zweiten Waschflüssigkeit (31) gespeiste Sprtihdtlse (32) vorgesehen ist. (Fig.9)
DE19843446552 1984-12-17 1984-12-17 Vorrichtung zur waermerueckgewinnung und waesche von heissen, mit umweltschaedlichen verunreinigungen belasteten gasen Granted DE3446552A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19843446552 DE3446552A1 (de) 1984-12-17 1984-12-17 Vorrichtung zur waermerueckgewinnung und waesche von heissen, mit umweltschaedlichen verunreinigungen belasteten gasen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19843446552 DE3446552A1 (de) 1984-12-17 1984-12-17 Vorrichtung zur waermerueckgewinnung und waesche von heissen, mit umweltschaedlichen verunreinigungen belasteten gasen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3446552A1 true DE3446552A1 (de) 1986-06-26
DE3446552C2 DE3446552C2 (de) 1989-01-12

Family

ID=6253351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19843446552 Granted DE3446552A1 (de) 1984-12-17 1984-12-17 Vorrichtung zur waermerueckgewinnung und waesche von heissen, mit umweltschaedlichen verunreinigungen belasteten gasen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3446552A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3934513A1 (de) * 1989-10-17 1991-04-18 Behr Gmbh & Co Abluftreinigungsanlage
TR25676A (tr) * 1989-08-18 1993-07-01 Mann & Hummel Filter BORU SEKLINDE BIR AGZIN SÖKüLEBILIR SEKILDE KAPATILMASI ICIN OLAN KILIT.
WO1994008180A1 (de) * 1992-10-02 1994-04-14 Veag Vereinigte Energiewerke Ag Verfahren und anordnung zur energienutzung von rauchgasen in kohlegefeuerten kraftwerken
WO1994020198A1 (de) * 1993-03-05 1994-09-15 Veag Vereinigte Energiewerke Ag Verfahren und vorrichtung zur energienutzung von rauchgasen in kohlegefeuerten kraftwerken
WO2013169139A1 (en) * 2012-05-11 2013-11-14 Siemens Aktiengesellschaft Method and arrangement for treating exhaust gas

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3103399A1 (de) * 1981-02-02 1982-08-05 Saarberg-Fernwärme GmbH, 6600 Saarbrücken Vorrichtung zum erzeugen und reinigen von gasen und daempfen
DE3140515A1 (de) * 1981-10-13 1983-04-21 Stadtwerke Düsseldorf AG, 4000 Düsseldorf Vorrichtung zur beseitigung bzw. vermeidung von wandablagerungen in spruehtrock nern zur neutralisation saurer bzw. saeurehaltiger schadstoffe im rauchgas von feuerungsanlagen
DE3141770A1 (de) * 1981-10-21 1983-05-05 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren und vorrichtung zur regenerierung von physikalisch wirkenden organischen waschfluessigkeiten

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3103399A1 (de) * 1981-02-02 1982-08-05 Saarberg-Fernwärme GmbH, 6600 Saarbrücken Vorrichtung zum erzeugen und reinigen von gasen und daempfen
DE3140515A1 (de) * 1981-10-13 1983-04-21 Stadtwerke Düsseldorf AG, 4000 Düsseldorf Vorrichtung zur beseitigung bzw. vermeidung von wandablagerungen in spruehtrock nern zur neutralisation saurer bzw. saeurehaltiger schadstoffe im rauchgas von feuerungsanlagen
DE3141770A1 (de) * 1981-10-21 1983-05-05 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren und vorrichtung zur regenerierung von physikalisch wirkenden organischen waschfluessigkeiten

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TR25676A (tr) * 1989-08-18 1993-07-01 Mann & Hummel Filter BORU SEKLINDE BIR AGZIN SÖKüLEBILIR SEKILDE KAPATILMASI ICIN OLAN KILIT.
DE3934513A1 (de) * 1989-10-17 1991-04-18 Behr Gmbh & Co Abluftreinigungsanlage
WO1994008180A1 (de) * 1992-10-02 1994-04-14 Veag Vereinigte Energiewerke Ag Verfahren und anordnung zur energienutzung von rauchgasen in kohlegefeuerten kraftwerken
TR27383A (tr) * 1992-10-02 1995-02-02 Ver Energiewerke Ag Kömür ile ateslenen güc merkezlerinin baca gazlarindaki enerjinin kullanimi icin usul ve tertibat.
WO1994020198A1 (de) * 1993-03-05 1994-09-15 Veag Vereinigte Energiewerke Ag Verfahren und vorrichtung zur energienutzung von rauchgasen in kohlegefeuerten kraftwerken
DE4307608A1 (de) * 1993-03-05 1994-09-15 Ver Energiewerke Ag Verfahren und Vorrichtung zur Energienutzung von Rauchgasen in kohlegefeuerten Kraftwerken
DE4307608C2 (de) * 1993-03-05 1998-02-19 Ver Energiewerke Ag Verfahren und Vorrichtung zur Energienutzung von Rauchgasen in kohlegefeuerten Kraftwerken
WO2013169139A1 (en) * 2012-05-11 2013-11-14 Siemens Aktiengesellschaft Method and arrangement for treating exhaust gas

Also Published As

Publication number Publication date
DE3446552C2 (de) 1989-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3614385C2 (de)
DE2232386C3 (de) Vorrichtung zur Kältetrocknung von Gas, insbesondere Luft
EP0138890B1 (de) Einrichtung zur behandlung von verbrennungsgasen
EP0742039B1 (de) Vorrichtung zur Reinigung von Gasen, wie Abgasen und/oder Synthesegasen
EP0077851A2 (de) Gaskühler-Anordnung zu Kohlevergasungsanlage
DE3132797A1 (de) Vorrichtung zum reinigen von waermetauscherrohren
DE69106565T2 (de) Verfahren und Mittel zum Reinigen der Wände von einem Wärmetauscher.
DE3446552A1 (de) Vorrichtung zur waermerueckgewinnung und waesche von heissen, mit umweltschaedlichen verunreinigungen belasteten gasen
AT402551B (de) Verbrennungsanlage
DE4017052A1 (de) Waermetauscher eines kraftfahrzeuges
EP1923652B1 (de) Rohrbündel Wärmeaustauscher mit einer Rohrabstützung mit intergierter Reinigungseinrichtung
DE3153101C2 (de) Kraftstoffkühler
EP0177904B1 (de) Vorrichtung zum Austausch der Wärme zwischen zwei im Kreuzstrom zueinander geführten Gasen
EP0111615A1 (de) Wärmeübertragersystem, vorzugsweise für ein Prozessgas
EP0821212B1 (de) Wärmeaustauscher
EP0125673B1 (de) Wärmetauscher
EP0202641A2 (de) Heizungskessel
DE19729710B4 (de) Vorrichtung zum Eindicken von Flüssigkeiten
DE10026550C1 (de) Heizkessel für die Verbrennung flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe
EP0899532B1 (de) Einbauelement für Kühlwerke
DE29709784U1 (de) Einrichtung zur Energierückgewinnung
DE3511669C2 (de) Verfahren zum Entfernen von gasförmigen Schadstoffen aus Rauchgasen, sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
CH621860A5 (en) Heat-exchange unit
DE2601181C2 (de) Vorrichtung zur thermischen Reinigungsbehandlung eines Abgases
CH636020A5 (en) Filter system for purifying a gas or air stream

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee