Die Erfindung betrifft einen Kanal zum Abführen der Verbrennungsgase einer Kesselanlage von Heiz- oder Turbinenkraftwerken nach dem ersten Teil des Patentanspruchs 1.
Bei den bekannten Kanälen dieser Art ( EP-A-o 179 161 ) werden die Wärmetauscher von einander parallelen, übereinander angeordneten Platten gebildet; zur Erzielung eines S-förmigen Verlaufs des Kanals sind die Wärmetauscher zudem in übereinander liegenden Abschnitten angeordnet; dabei sind für die Umlenkung der Verbrennungsgase von einem zum anderen Abschnitt hutzenartige Umlenkräume vorgesehen, die Enden der die Wärmetauscher bildenden Platten enden dabei alle in einer senkrechten Ebene.
Solche Umlenkräume verhindern den unmittelbaren Anschluss des Kanals an Gebäude oder andere Einrichtungen, zudem können sich in den Umlenkräumen Verwirbelungen einstellen, die eine ungleichmässige Beaufschlagung der einzelnen Räume der Wärmetauscher zur Folge haben.
Die Erfindung möchte diese Nachteile vermeiden und strebt somit gute Anschlussmöglichkeiten für den Kanal und ferner eine gleichmässigere Ausnutzung und Auslastung der einzelnen Bestandteile der Wärmetauscher an.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Dadurch ergibt sich, dass an den Umlenkstellen die am weitesten aussen gelegenen Platten die Umlenkstelle oben und unten begrenzen. Die so durchgeführte Staffelung der Plattenenden bewirkt, dass die Verbrennungsgase, die in der Staffelung am weitesten oben in die Umlenkstelle eintreten, vorwiegend in die Staffel am weitesten unten zum nächsten Abschnitt führen. Es entsteht somit ein gewisses Leitsystem, das die Zuleitung der Verbrennungsgase zu bestimmten weiteren Kanälen fördert.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist.
Es zeigen :
Der Kanal wird im wesentlichen von einem etwa quaderförmigen Gehäuse 1 umschlossen, das an der rechten Seite oben einen Eintritt 2 für die Verbrennungsgase und an der linken Seite unten einen Austritt 3 für diese Gase aufweist. Das Gehäuse 1 gewährleistet eine ausreichende Isolation und kann sich an der rechten Seite unmittelbar an die Aussenwandung des Kesselhauses anschliessen. Wichtig ist aber vor allen Dingen, dass der Kanal insgesamt gesehen einen waagerechten Verlauf hat, also nicht eine Erstreckung nach oben, sondern zur Seite hin. Dazu ist zwar im Bereich des Austritts 3 ein Ventilator 4 zur Erzeugung eines künstlichen Zuges erforderlich, jedoch ergibt sich der grosse Vorteil, dass evtl. austretende Schadstoffe in Bodennähe abgefangen und nicht ins Freie nach oben abgeführt werden können.
Innerhalb des Gehäuses 1 sind mehrere Abschnitte a, b, c und d des Kanals eng übereinanderliegend, je in waagerechter Stellung befindlich angeordnet. Die Verbrennungsgase werden dabei im Sinne der Pfeile s-förmig hin und her geführt, wobei jeweils ein Abschnitt durchströmt und dann der nächste angeströmt wird, wenn die Umlenkstelle 5 passiert ist.
Jedem Abschnitt a - d ist ein Wärmetauscher zugeordnet, der aus hohlen Platten 6 besteht, die in Parallelstellung waagerecht angeordnet sind. Zu beiden Seiten eines jeden Wärmetauschers sind Seitenplatten 7 - ebenfalls hohl gehalten - senkrecht angeordnet. Die Platten 6, 7 stehen dabei durch Krümmer 8 in Verbindung, damit kaltes Wasser bei 9 in den Wärmetauscher einströmen und oben bei 10 warmes Wasser abfliessen kann. Darüber hinaus sind auch die Wärmetauscher der verschiedenen Abschnitte a - d wiederum untereinander leitungsmässig verbunden; auch ist es nicht unbedingt erforderlich, dass die Trennwand zwischen zwei benachbarten Abschnitten von der Platte 6 eines Wärmetauschers gebildet wird. Vielmehr kann hier ggfs. auch eine Isolierplatte als Trennung vorgesehen werden.
Wichtig für die Erfindung ist die Anordnung der Platten 6, die unter Stufung ihrer Enden fortschreitend gegeneinander versetzt sind. Die Stufungsmasse x, y und z entsprechen somit einander, jedoch sind gegensinnige Stufungen vorgesehen, wenn eine Umlenkstelle 5 betrachtet wird. Die am weitesten aussen ( an der Umlenkstelle 5 ) gelegene Platte 6 begrenzt bei dem Wärmetauscher des Abschnittes a die Umlenkstelle 5 nach oben hin, während die am weitesten unten gelegene Platte 6 bzw. ihr Ende die Umlenkstelle 5 nach unten hin begrenzt. Damit entsteht eine gewissermassen dreieckförmige (gleichseitig) Umlenkstelle 5, deren Spitze auf die Trennebene zwischen benachbarte Wärmetauscher gerichtet ist.
Mit Vorteil ergibt sich hieraus eine besonders günstige Führung der Verbrennungsgase im Sinne der Pfeile 7. Während im Bereich der Trennebene benachbarter Wärmetauscher eine unmittelbare Umlenkung der Verbrennungsgase stattfindet ( Pfeil 7' ) geschieht die Umlenkung bei den anderen Stufen symmetrisch, indem z.B. die über die Stufe bei z entstehende Ausströmung in die zugehörige unten gelegene Stufe z gelangt, wobei es sich natürlich versteht, dass auch bei der Stufung Verwirbelungen entstehen können, jedoch haben aber Versuche gezeigt, dass eine wesentlich gleichmässigere Beaufschlagung der einzelnen Platten durch die Verbrennungsgase eintritt, der Wirkungsgrad des Wärmetauschers also erheblich verbessert wird.
Die Stufung lässt sich am einfachsten durch eine Versetzung einer Vielzahl gleich langer Platten 6 verwirklichen; bei ihnen kommt es also nur auf ihre Befestigung im Sinne der Zeichnung im versetzten Zustand an, wobei es vorteilhaft ist, wenn eine Symmetrie gegeben ist.
Zur Erzielung eines einfachen Aufbaus des Kanals ist es auch zweckmässig, die Trennschicht ( Trennebene ) zwischen zwei übereinander liegenden Wärmetauschern von einer Platte 6 eines der beiden Wärmetauscher bilden zu lassen. Die Zuführung der Verbrennungsgase vom Eintritt 2 zum Eintritt 11 in den oben gelegenen Wärmetauscher erfolgt auch über eine Leitung 12, die oben vom Gehäuse 1 und unten von der oben gelegenen Platte 6 des Wärmetauschers des Abschnitts a begrenzt ist.
Besonders vorteilhaft ist die Führung des zu erwärmenden Mediums ( Wasser ), wenn sie im Sinne der Pfeile 13 gemäss Fig. 2 erfolgt. Das Medium wird in die unterste Platte 6 auf einer Seite eingeführt, durch diese hindurchgeleitet, an der anderen Seite abgezogen und der darüber liegenden Platte 6 zugeführt, wobei auch ganz auf die Platten 7 verzichtet werden und die Überleitung des Wassers bzw. Mediums unmittelbar von einer Platte 6 zur anderen erfolgen kann. Diese s-förmige Führung des Mediums bedingt, dass das erwärmte Medium oben im Sinne des Pfeiles 10 abgezogen werden kann.