Die Erfindung betrifft ein regeneratives Wärmelibertragungs¬ system zum Kühlen eines heißen Rohgases und zum gleichzei¬ tigen Anwärmen eines kalten Reingases, mit einem zylind- rischen Regeneratorteil und stirnseitigen Kanal anschlüssen bzw. Ein- und Auslaßhauben für das Roh- und das Reingas, deren Strömungsquerschnitte in mehrere Sektoren unterteilt sind, wobei der Regeneratorteil in abwechselnd umschaltba¬ re Kreissektoren, die den Wärmeinhalt des Rohgases aufneh¬ men und auf das Reingas übertragen, unterteilt wird und die Ein- und Auslaßhauben einerseits und der Regeneratorteil andererseits relativ zueinander drehbar sind.

Solche Wärmetauschersysteme werden beispielsweise zur Wie¬ deraufheizung gereinigter Rauchgase aus industriellen Kohle- und ölfeuerungeπ oder auch zur Vorwärmung der Verbrennungs¬ luft eingesetzt, wobei dem heißen Rauchgas vor Einleitung in

die Reinigungsstuf Wärme entzogen und auf das Reingas bzw. die Verbrenπungsluft übertragen wird.

Die Wiederaufheizung der gereinigten Rauchgase, insbesonde¬ re naßgereinigter Rauchgase, ist notwendig, . um den zur Ein¬ leitung der. Reingase in die Atmosphäre erforderlichen ther¬ mischen Auftrieb zu gewährleisten.

Infolge von Taupunktsunterschrei tungen bei der Abkühlung der Rohgase treten auf der Kaltgasseite des Regenerators starke Korrosion und Verkrustungen auf. Bei ά&r Wiederaufheizung von be spielsweise πaßentschwefelten Rauchgasen führt darü¬ ber hinaus das Reingas, trotz vorgeschalteter Tropfenab¬ scheider, noch aus der Rauchgasentschwefe ^{^} lungsaπl age mitge¬ rissene Wassertropfen und auch Gipsteilcheπ mit, die eben¬ falls zu starken Verkrustuπgen führen. Oadurch entstehen er¬ höhte Druckverluste, schlechter Wärmeübergang und geringe Standzeiten. Die Reinigung des Regenerators muß in relativ kurzen Zeitabschnitten erfolgen und ist sehr aufwendig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches, wartungs- und rei ni gungsfreundl ches System zum Kühlen ei¬ nes heißen Rohgases und zum gleichzeitigen Anwärmen eines kalten Reingases zu entwickeln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Regeneratorteil vom kaltgasse tigen Ende aus in Axialrich-

'BUREA

GMPI

tung mindestens eine Reiπigungszone aufweist, daß in Strö- müngsrichtuπg des Reingases gesehen hinter der Reinigungs¬ zone eine Zwischenzoπe vorgesehen ist, daß zumindest die Strömuπgsquerschnitte der kaltgasseitigen Ein- und Ausla߬ haube und dieser Zwischeπzone in gleicher Weise in min¬ destens drei Sektoren unterteilt sind und daß der dem rein¬ gasführenden Sektor nachfolgende Sektor zur Aufnahme einer ^' Reinigungsvorrichtung dient.

Als Reinigungssystem wird vortei 1hafterwei se im nicht gas¬ führenden Sektor der Zwischenzone ein Düsensystem zur Er¬ zeugung von Flüssigkeitsstrahlen mit geeignetem Druck und im entsprechenden Sektor der kaltgasseitigen Ein- und Aus¬ laßhaube eine Auffang- und Abi eitvorri chüung für die Rei¬ nigungsflüssigkeit vorgesehen.

Es hat sich gezeigt, daß Verkrustungen im wesentlichen in einer verhältnismäßig kleinen Zone auf der Kaltgasseite des Regenerators auftreten. Bei dem erfindungsgemäßen Sy¬ stem ist eine praktisch kontinuierliche Reinigung dieser ge¬ fährdeten Zone des Regenerators möglich. Eventuell während des Aufheizens eines Kreissektors des Regenerators im Roh¬ gasstrom oder während der Abkühlung im Reingasstrom auf¬ tretende Ablagerungen werden unmittelbar anschließend beim Passieren der Reinigungszone, vor dem erneuten Eintritt in den heißen Rohgasstrom, entfernt und Verkrustungen oder An- backungen zuverlässig vermieden.

OMPI

Vorteilhafterweise wird zumindest diese gefährdete erste Zo¬ ne des Regeneratorteiles als Röhrensystem mit in Axialrich¬ tung des Regeneratorteils verlaufenden Gaskanälen, die vor¬ zugsweise kreisförmigen und seckseckigen Querschnitt auf¬ weisen, ausgebildet. In diesen Gaskanälen können geeignete Reinigungskörper, be sp elsweise an den Rohrquerschnitt an¬ gepaßte Spiralen, Kugeln oder auch Bürsten, axia verschieb- lich eingesetzt sein. Beim Passieren des Reinigungssektors werden diese Reiniguπgskörper in den Rohren durch Strömungs¬ impulse so verschoben, daß sie beim nachfolgenden Passieren des rohgasführendeπ Sektors in Rohgasströmungsrichtung am kalten Ende der Rohre liegen oder schweben und so den Strö- muπgsquerschnitt der Gaskanäle in dieser Phase sicher frei¬ geben, s- In diesem Falle ist es erforderlich, dem rohgasführenden Sektor zumindest der kaltgasseitigen Ein- und Auslaßhaube sowie der Zwischenzone einen weiteren, von der Gaszufuhr abgetrennten Sektor nachzuschalten. In diesem Sektor werden zur Vorbereitung der passierenden Rohre auf die nachfolgen¬ de Reingasphase Strömuπgsimpulse entsprechend der Strömuπgs- richtung des Reingases aufgegeben, so daß die Reinigungskör¬ per während des Passierens des reingasführenden Sektors am oder oberhalb des Reingasaustrittes der Gaskanäle liegen oder schweben und wiederum den Strömungsquerschnitt sicher freigeben.

Die einzelnen Sektoren der Ein- und Auslaßhauben sowie der Zwischeπzone sind gegeneinander durch radial angeordnete

OM

Zwi scheπkammerπ abgetrennt, wobei die jeweils an den Rege¬ neratorteil anschließenden Stirnflächen dieser. Zwi schenkam- merπ Dichtleisten aufweisen.

Um ein überströmen von ungereinigtem Rohgas in den Reingas¬ sektor zu vermeiden, können diese Zwischenkammern einen ge¬ genüber dem rohgasführenden Sektor erhöhten Druck aufwei¬ sen, beispielsweise durch Einleiten von Reingas. Es kann aber auch umgekehrt für die Zwischenkammern eine Gasabsaugung vorgesehen werden.

Weitere Erläuterungen zu der Erfindung sind dem in den Fi¬ guren schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen zu entnehmen .

Es zeigen:

Fig. 1: den prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemäßen W rmeÜbertragungssystems

Fig. 2: eine mögliche Se toreneinteilung der Ein- und Aus¬ laßhauben sowie der Zwischenzone

Fig. 3: eine mögliche Ausführungsform der ersten Zone des Regeneratorte les

Fig. 4: eine mögliche Ausführungsform eines Reinigungskör¬ pers .

Das in den Figuren 1 bis 4 beispielhaft dargestellte Aus¬ führungsbe spiel des erfindungsgemäßen Wärmeübertragungs¬ systems 1 besteht aus den Ein- und Auslaßhauben 6, 7 für

OMPI

A *

das Roh- und das Reiπgas, einem in zwei Zonen 3 und 4 unter¬ teilten Regeπeratortei 1 2 sowie einer zwischen diesen Zonen 3 und 4 angeordneten Zwischenzone 5. Die Ein- und Auslaßhau- beπ 6, 7 sowie die Zwischeπzone 5 sind in gleicher Weise in Sektoren 8, 9, 10 und 14 eingeteilt (Fig. 2).

Im gezeichneten Beispiel wird unterstellt, daß das Rohgas von oben nach unten und das Reingas von unten nach oben strömt .

Die Ein- und Auslaßhauben 6, 7 sowie die Zwischenzone 5 ste¬ hen still, während die Zone 3, 4 des Regeneratorteiles 2 um eine -gemeinsame Achse drehbar sind, wobei die Drehrichtung der in Fig. 1 eingezeichneten Pfeil richt-αng entsprechen soll.

Beim Drehen des Regeπeratorte 1 es 2 wird der gerade den Sek¬ tor 8 passierende Bereich des Regeneratorteiles 2 unter Ab¬ kühlung des durch diesen Sektor 8 strömenden Rohgases auf¬ geheizt, während der den Sektor 9 passierende Bereich seine aufgenommene Wärme wieder an das durch diesen Sektor 9 strö¬ mende Reiπgas abgibt.

Beim Passieren des Reiniguπgssektors 10 wird der entspre¬ chende Bereich der unteren Zone 3 des Regeneratorte les 2 durch das in diesem Sektor der Zwischeπzone 5 angeordnete Düsensystem 11 mit Druckstrahlen einer Spülflüssigkeit be¬ aufschlage und von Ablagerungen gereinigt. Die Spülflüssig-

^' BU EA

OMPI

keit wird in einer in der unteren Haube 6 angeordneten Wan¬ ne aufgefangen und abgeführt.

Die untere Zone 3 des Regeneratorteiles 2 ist dabei als Röh¬ rensystem ausgebildet, wobei zur Erzielung einer möglichst großen wärmespei cherπden Waπdfläche eine Vielzahl Rohre 12 mit Kreisquerschnitt oder Sechseckquerschnitt, wie in Fig. 3 angedeutet, verwendet wird.

In diesen Rohren sind an den Rohrquerschn tt angepaßte Rei¬ nigungskörper 13, bei Rohren mit Kreisquerschnitt be sp els¬ weise Spiralkörper gemäß Fig. 4, eingesetzt.

Da die Verkrustungen im wesentlichen in έ ^" iner verhältnis¬ mäßig kleinen Zone auf der Kaltgasseite des Regenerators auftreten, ist die Aufteilung des Regeneratorte les 2 in eine Reinigungszone 3 und eine Zone 4 vorteilhaft. Insbe¬ sondere bei kleineren Wärmetauschersystemen kann aber auch der gesamte Regeπeratortei 1 2 als Rein guπgszone 3 ausgebil¬ det sein.

Die Reinigungskörper 13 werden beim Passieren des Reiπi- gungssektors 10 unter der Ein irkung der Flüssigkeitsstrah¬ len in den Rohren nach unten verschoben und unterstützen so die Reinigungs irkung der Strahlen. Während des Passiereπs des dem vom Rohgas durchströmten Sektor 8 nachgeschalteten Sektors 14 werden die Reinigungskörper 13 in den einzelnen

Rohren durch unter erhöhtem Druck eingeleitetes Heißgas, beispielsweise verdichtetes Rohgas, oder auch Heißwasser wieder nach oben geschoben. Die Verwendung eines heißen Me¬ diums ist erforderlich zur Vermeidung von Wärmeverlusteπ des Regeneratorte les 2 während des Passierens des Sektors 14.

Die einzelnen Sektoren der kaltgasseitigen Ein- und Ausla߬ haube 6 sowie der Zwischenzoπe 5 sind gegeneinander durch Zwischenkammern 16 abgetrennt, wobei die an den Regenera¬ torzonen 3 bzw. 4 anliegenden Stirnflächen Dichtleisten aufweisen. Um ein überströmen von Rohgas in den Reiπgas- sektor 8 sicher zu vermeiden, kann in die Zwischeπkammer 15 Reingas unter einem gegenüber dem Rohgassektor 8 erhöhten Druck eingeleitet werden. Es ist jedoch umgekehrt auch ei¬ ne Gasabsauguπg aus den Zwischeπkammern 16 möglich. Aus Gründen der Gasabdichtuπg muß auch die heißgasseit ge Ein- und Auslaßhaube 7 in gleicher Weise wie die Zwischen¬ zone 5 und die kal tgassei tige Ein- und Auslaßhaube 6 in Sektoren eingeteilt sein. Jedoch können dort die Sektoren 10 und 14 unmittelbar als Zwi schenkam erπ dienen, da sie keine sonstigen Vorrichtungen aufnehmen müssen.

Bei naßgereinigteπ Rauchgasen sind dem Regenerator auf der Reingasseite übl cherwe se eine Zone 15 zur Restwasserab- scheidung und Trocknung des Reingases, beispielsweise Trop¬ fenabscheider, vorgeschaltet. Diese Zone 15 wird bei dem

erfindungsgemäßen Wärmeübertragungssystem vorteilhaft uπmit' telbar unterhalb der ersten Zone 3 des Regeneratorteils 2 angeordnet, wobei sie den gesamten Regeπeratorquerschni tt überdeckt und mit dem Regeπeratortei 1 2 dreht, so daß der jeweils den Reiπigungssektor 10 passierende ßereich von den Flüssigke tsstrahlen aus dem Düsensystem 11 ebenfalls durchspült und gereinigt wird.

Im beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Regeπerator- teil 2 mit den beiden Zonen-3, 4 als Rotor ausgebildet, wäh. reπd die Ein- und Auslaßhauben 6, 7 sowie die Zwischeπzone 5 mit der Reinigungsvorrichtung 11 stillstehen. Die-Dreh- richt-ung entspricht dabei der in Figur 1 eingezeichneten Pfe Iri chtuπg. Grundsätzlich kann jedocfvauch der Regene¬ ratorteil 2 als Sektor ausgebildet sein, wobei dann die Hau¬ ben 6, 7 sowie die Zwischenzone 5 um eine gemeinsame Achse drehbar sind. Für diesen Fall entspricht die Drehrichtung der in Fig. 2 eingezeichneten Pfeilrichtung.