CN101373122B - 再生式换热器及其径向密封件及用于分离气态介质的方法 - Google Patents
再生式换热器及其径向密封件及用于分离气态介质的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101373122B CN101373122B CN2008102147448A CN200810214744A CN101373122B CN 101373122 B CN101373122 B CN 101373122B CN 2008102147448 A CN2008102147448 A CN 2008102147448A CN 200810214744 A CN200810214744 A CN 200810214744A CN 101373122 B CN101373122 B CN 101373122B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- seal
- thermal store
- heat exchanger
- heat accumulation
- arm
- 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.)
- Active
Links
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 96
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 abstract 12
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 1
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 81
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 23
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 7
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 208000004350 Strabismus Diseases 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000010358 mechanical oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- VYMDGNCVAMGZFE-UHFFFAOYSA-N phenylbutazonum Chemical compound O=C1C(CCCC)C(=O)N(C=2C=CC=CC=2)N1C1=CC=CC=C1 VYMDGNCVAMGZFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 238000013316 zoning Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D19/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
- F28D19/04—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier
- F28D19/047—Sealing means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Air Supply (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
用于气态介质热交换的再生式换热器、用于再生式换热器的径向密封件和用于在再生式换热器中分离气态介质的方法。再生式换热器的储热体包括径向延伸的多个扇形壁，扇形壁将储热体再分成为扇形区。在径向上前后设置的至少两个储热室设置在扇形区之内，储热室设置用于气态介质流过。为了分离气体流，径向密封件进一步设置在储热体的正面上，密封件形成用于储热室的覆盖表面，并且在再生式换热器运行时以交替的方式覆盖储热室，径向密封件和储热体相互之间是可旋转的。为了防止施加在单独的气体区域之间的储热体上的压差引起的振动，径向密封件设置为在扇形区的前后设置的储热室中，径向密封件在任何旋转位置至多部分地覆盖至少一个储热室的开口。
Description
技术领域
本发明涉及一种再生式换热器，和供再生式换热器使用的径向密封件。本发明进一步涉及一种用于在再生式换热器中分离气态介质的方法。
在这种已知型式的换热器中，通常设置有圆柱形的储热体，设置其以允许气态介质流通。所述储热体被径向延伸的壁被分成扇形区，该径向延伸的壁在下文中被称为扇形壁。扇形壁基本上从储热体的纵轴连续延伸到储热体边缘，并且平行于纵轴排列或处于具有该纵轴的平面。由于构造和成本效果的原因，扇形壁通常在储热体中均匀分布，以便获得相同形式和相同体积的扇形区。因为储热体部分地具有20m及更大的直径，因为构造的原因，通过引入进一步的壁将扇形区再分为若干储热室，其使气态介质流过。若干储热室通常在储热体径向上在扇形区内前后设置。
大体上，存在用于气态介质之间热交换的回热式或再生式换热器系统。在回热式换热器情况下，放热介质的流动直接应用到一个或若干吸热介质的流动，并且热量直接通过隔壁传递。在再生器的情况下，热量借助于储热中间介质传递。这种储热中间介质设置在储热体的储热室中的再生式换热器中。这些经常涉及到堆叠的钢板层，必要时其可以上釉。它们经常设置为吊篮系统(basket system)，其在储热室中可以整体插入，并且填满储热室。作为替换物，陶瓷体或由塑料制成的加热面部分地用作储热中间介质。
在已知换热器的情况下，储热体固定设置或相对于其纵轴可转动地设置。第一外壳相关作为“定子”并且后面的外壳作为“转子”。在具有转子的热交换器中，包括固定在转子壳体上的气体管道连接的转子壳体以固定的方式设置，以便转子通过不同气体流时旋转。然而，在具有定子的热交换器中，旋转气体管道连接是所谓的旋转罩，设置在定子的两个正面上。在两种的变化中，所有的现有气体以交替的方式流流过储热体的不同区域。
放热气态介质从一面到另一面流过储热体，并且由此加热加热元件，加热元件设置在单独的储热室中并且储存这种热量。而且，一个或若干吸热气态介质流过储热体，这也发生在从一面到另一面。由于转子或旋转罩的旋转，加热的加热元件通过冷气体流并且由此加热冷气体流。
在发电厂领域中，热的放热废气流和冷的吸热气流经常被引导通过储热体。这涉及空气预热的过程。然后加热的空气被点火并且然后相应地成为燃烧空气。由热交换器增加热量的燃烧空气成为燃料中能量的一部分，由此减少用于点火的所需燃料量。因此减少了点火中释放出的CO2的量。
此外，所述的换热器还可以用于气体预热。在换热器被设置作为所谓的DeSOx发电厂的情况下，例如，具有高SOx含量的热的天然气体被冷却，并且具有低SOx含量的清洁气体被加热。在所谓的DeNOx发电厂的情况下，具有低NOx含量的热的清洁气体被冷却，并且具有高NOx含量的天然气体被加热。
放热气体流和吸热气体流通常被引导在根据逆流原理的路线中以彼此相对流动通过储热体。吸热气体在一侧被引导出储热体，在此侧放热气体被引入储热体。这被认为是热交换器的热侧。热侧的相对侧，冷却的放热气体被排出并且冷的吸热气体被注入。这是相应的冷侧。在设置例如用于空气预热再生式换热器的情况下，其包括位于热侧的气体入口和空气出口，以及位于冷侧的气体出口和空气进口。废气流过从热交换器热侧延伸到冷侧的废气区域，而燃烧空气流过从冷侧延伸到热侧的燃烧空气区域。
在储热室中设置热交换器体的再分(subdivision)以避免不同气体流相互混合。放热和吸热气体同时引导通过相互分离的不同室。为了确保位于储热室中的储热中间介质的通过流或环绕流，储热室在储热体的正面具有开口。
为了使不同气流相互分离，在储热体正面设置一个或若干径向密封件。径向密封件经常设置为条(strip)或梁(beam)，并且跨过储热体的直径垂直延伸到热交换器体的转动轴或纵轴。其通常以平面方式设置并且贯穿储热体的中心点。其通常由金属或其它材料制成，例如塑料，并且可以整体地设置或由若干零件制成。
径向密封件可以设置为在储热体的纵轴方向上可调，这意味着远离储热体或朝向储热体。通常，径向密封件以用于补偿储热体由加热引起的变形的方式设置。在径向密封件和储热体正面之间的密封缝隙可以保持尽可能小，以便减少各种气流之间的渗漏。保持最小密封缝 隙是必需的，以便确保储热体的旋转性(twistability)和相互之间的径向密封。
典型地径向密封件由两个或更多密封臂组成，一个密封臂基本上从转动轴延伸到储热体的外缘。密封臂的数量通常取决于各种现有的气流。例如，如果在热交换器中使用转子作为储热体，两种气流流过转子，两个密封臂都设置在冷侧和热侧二者上，并且在三种气流的情况下设置三个密封臂，等等。因为径向密封件相对于转子的旋转运动以固定的方式设置，储热室的开口在径向密封件以下旋转。在转子完全旋转的情况下，转子表面的每个点都曾在每个密封臂以下和以上。
在已知的再生式换热器中，径向密封件以这种方式被设置，在任何旋转位置一个扇形壁位于密封臂以下和以上，即在储热体和径向密封件相互之间的任何随机的位置。因此，不同的气体区域，例如燃烧空气区域和废气区域总是由从转动轴径向延伸到储热体边缘的扇形壁分离。
为了进一步减少不同气体区域之间的渗漏，已经提出了再生式换热器，其中径向密封件被设置为使得两个扇形壁被设置成在热交换器运行期间至少暂时高于和低于旋转臂。这样，在转子旋转或旋转罩旋转的时候，扇形区和设置于其中储热室曾被密封臂完全覆盖。这样有助于减少渗漏并提高热交换器效率。这种热交换器出现在DE 44 20 131C2中，其中甚至在每个旋转位置都至少两个相邻的扇形壁设置在密封臂之下。
通过储热室连续的关闭和打开获得永久的机械振动。它们由储热室的打开和关闭引起的不同压力条件引起，并且在径向密封件上以震 动方式动作。这种过程称为密封件的“泵送(pumping)”。泵送的强度以及径向密封件上的动作的强度取决于不同气流和密封的表面区域之间的压差。因为这种过程不断地重复，增加了平均密封缝隙高度。而且，径向密封件和热交换器体工作面的磨损和破损将显著增加。这些因素导致渗漏增加。更大的渗漏意味着驱动用于传送烟道气或空气的风扇的功率要求更高，这显示出再生式换热器效率的降低。除了这种降低之外，更高的渗漏导致污染物排放增加，例如CO2，NOx，SO2和粉尘，其中任何一个都希望保持尽可能低。而且，废气残留物可以夹带在在不同气体区域之间的径向密封件下延伸的渗漏流中，废气残留物可以浸蚀径向密封件的表面，由此进一步减少径向密封条的紧密性。
发明内容
因此根据这个目的，本发明提供一种再生式换热器，以及供再生式换热器使用的径向密封件，和用于在再生式换热器中分离气态介质的方法，从而密封的泵送和由此产生的不同气体区域的渗漏和径向密封件和储热体表面之间的磨损都被减少。
这个目的根据权利要求1的再生式换热器实现。有益的实例在从属于权利要求1的从属权利要求中示出。
再生式换热器包括圆柱形储热体，其通过多个径向扇形壁被再分成扇形区，每个扇形区包括在径向上前后设置的至少两个储热室。设置储热室用于气态介质的流通，并因此在储热体的表面区域内设有开口。而且，至少一个径向密封件位于储热体的表面上，优选地在两个表面上，径向密封件设置作为用于储热室开口的覆盖表面。径向密封件以这样的方式设置，即在转子或旋转罩旋转的时候，它以交替的方式完全覆盖每个储热室开口。在运行期间，储热室的开口完全关闭并再次打开，在转子或旋转罩完全旋转的时候，每个开口至少被每个径向密封件覆盖一次。当从一面到另一面连续设置加热室时，在这两面以这样的方式形成和设置径向密封件是适合的，即室的两个开口基本上同时关闭和开口，这样这个室在各个旋转位置完全密封。这是以这样的方式有益地实现的，即设置在两个表面并相互相对的径向密封件基本上类似与互相一致地设置。
根据本发明，径向密封件以这样的方式设置，即径向地前后设置扇形区的储热室，径向密封件在任何旋转位置至少部分地覆盖至少一个储热室的开口，即在储热室和径向密封件彼此相对的任何随机位置。本发明的主要思想是设置储热室的开口表面，该储热室在扇形区和彼此相对径向的覆盖表面之内以这样的方式设置在彼此后面，即不会使径向地前后设置的扇形区的所有储热室同时被径向密封件覆盖，并且由此在转子或旋转罩的任何旋转角度位置也不被同时覆盖。这种相对设置大体上可以通过径向密封件相应的设置和储热室几何结构的相应的设置来实现。由于构造和成本效果的原因，保持扇形壁和储热室的几何结构，并通过径向密封件得到调整。所有的几何结构基本都可以用在产生上述效果的径向密封件。
事实上，在径向上前后设置的扇形区的储热室的至少一个储热室内至多存在局部覆盖件，换句话说，所述储热室不完全由径向密封件覆盖或根本不由径向密封件覆盖。与在先已知的换热器相反，不是所有前后设置的扇形区的储热室同时被完全覆盖。因此在本发明中，至少一个室的覆盖暂时从设置在彼此后面的另一个室的覆盖分开，而在现有技术的再生式换热器中的特定转子或旋转罩位置，所有这些室被同时覆盖。由于这些覆盖过程的“暂时的抽出(temporal drawing)”，发生的振动显著地减少，所述振动是在储热室的打开和关闭期间通过不同的压力条件而发生的。因此，径向密封件上的振动的相互作用减少了。密封件的“泵送”被阻止或显著地减少。这些导致较低磨损和破损并由此导致较低的渗漏和径向密封件的更长的使用寿命。而且，提高了相应的整个发电厂的效率。
在现有技术中，可以获得前后设置的扇形区的所有热交换器室的同时覆盖，在一方面，由于扇形区由直的径向扇形壁形成，并且设置在扇形区中的储热室和扇形区在储热体中以均匀分布的方式设置。从构造方面和成本效果上必然得到这种设置。另一方面，径向密封件的单独的密封臂总是由于相同的原因以直线的方式设置，并且在储热体边缘的区域内部分地带有楔形榫头状(dovetail-like)的膨胀。现在只有在本发明中看出，相对于储热室几何结构和转子或旋转罩的转速设置的径向密封件几何结构的改变产生了理想的效果，这减少了振动。
为了进一步减少振动的量，优选为在每个旋转位置，径向前后设置的扇形区的储热室的不止一个储热室被部分地打开。在优选的实施例中，径向密封件以这样的方式设置，即在任何给定时间，其完全覆盖径向前后设置的扇形区的储热室中的至多一个储热室，这意味着在转子或旋转罩的任何旋转角度位置。因此，避免了产生于若干储热室的打开和关闭的振动的相互作用，并且进一步减少了密封件的泵送。
在进一步优选的实施例中，每个径向密封件包括至少两个密封臂。径向密封件的这至少两个密封臂中的至少一个密封臂不对称地设置，其朝向储热体边缘从纵轴基本上径向地延伸到外部。这意味着至少一个密封臂的几何结构以这样的方式设置，当在平面图中看时，密封臂 的表面区域是不对称的。这排除了轴对称和点对称。不可能找到密封臂表面可以围绕其被镜像的任何轴线或点。这种设置能够实现单独储热室的交错时间覆盖(time-staggered covering)。
在进一步优选的实施例中，径向密封件的单独密封臂被分成密封臂弧段(sealing arm segment)。单独弧段被设置成在径向上前后并相互直接邻接，以便它们连接成为密封臂。弧段的两个外边缘以基本上直线的方式设置。而且，相邻密封臂弧段的外边缘互相偏移，或者另外以相对于它们相邻的外边缘的成角度偏移。然而，在这种情况下，需要考虑在相同密封臂侧的外边缘。由于外边缘相对于彼此的偏移或外边缘成角度设置，可以避免在扇形区之内前后设置的所有的储热室被密封臂同时覆盖。
储热体经常以这样的方式设置，即它们具有若干同轴的环壁。这些环壁经常以圆柱形方式设置并且具有储热体的纵轴作为共同轴。因此环壁与单独的扇形交叉并在径向上将这些扇形分割成为子扇区。所述子扇区可以符合储热室的尺寸。大体上也能够进一步将子扇区再分成为若干储热室。当储热体被这种环壁再分成子扇区时，优选为密封臂的单独密封臂弧段以这样的方式设置，即它们跨越一个子扇区或若干相邻子扇区基本上在径向上延伸过。如果子扇区与储热室一致，适宜的是，将延伸跨越这些子扇区的密封臂弧段设置为覆盖所述室。这保证了在两个密封臂弧段之间的边偏移，或者在两个相邻的密封元件的两个互相成角度的外部边之间的交叉点基本上设置成跨过两个储热室或两个紧靠的分区的邻接区域。该实施例确保单独的密封臂弧段的设置可以更好地调整到单独的子扇区，以便在运行期间能够优化单独的子扇区或储热室的覆盖次序，因此这进一步减少全部振动的发生。
在进一步优选的实施例中，至少一个密封臂被分成三个密封臂弧段，最靠近转动轴的内弧段设置成圆锥形。圆锥形的内弧段以这样的方式排列，即它基本在径向上扩大。相邻的中间弧段在径向逐渐变细，并且优选为中间弧段的至少一个边设置成在储热体的圆周方向偏移到内弧段的相邻边。由于中间弧段在径向上逐渐变细，中间弧段的边与内弧段成角度，该内弧段成圆锥形扩大到外部。外部弧段的截面表面区域在径向上进一步扩大，并且它的边由此以成角度的方式对着那些中间弧段设置。通过申请人的计算和测试已经表明这种密封臂的几何排列在使用标准储热体中是特别有益的，并且进一步使振动的发生最小化。
为了简化径向密封件的生产，并且使径向密封件生产和安装更合算，有益的是相似地设置所有的密封臂。由于储热室在储热体中通常均匀分布设置，这也是适宜的，并且由此使密封臂的最优设置能够用于所有的密封臂。
进一步优选的是径向密封件以这样的方法设置，即用于各个气态介质的流入和流出表面基本上尺寸相同。不同气态介质的流入和流出表面可以进一步在它们的尺寸上不同，并且可以调节到各自的当前特定需要，例如最大容许压力损耗。
根据本发明的目的进一步利用根据权利要求8的径向密封件来实现。进一步的有益演变在从属于权利要求8的从属权利要求中示出。
由至少两个密封臂组成的径向密封件包括至少一个不对称设置的密封臂。这种设置确保作用于密封件的泵送程度降低。
根据本发明的目的的解决方法进一步通过用于在根据权利要求11的再生式换热器中分离气态介质的方法实现。进一步有益的演变在从属于权利要求11的从属于权利要求中示出。
所述方法用于分离不同的气流，在具有子扇区和能够流通并且前后设置的储热室的再生式换热器的已经描述的热交换器体中，不同储热室的开口在热交换器体的运行中以交替方式被完全覆盖。这意味着储热室再次不变地关闭和打开。这实现了在单独的气流之间的分离。为了减少对发生在径向上的振动具有副作用并且由储热体内压差引起的振动的发生，储热室以这种方式被覆盖，即在扇形区内在径向上前后设置储热室的情况下，至少一个储热室的开口在热交换器的每个运行状态至多被部分地覆盖。优选地，这些储热室的至多一个的开口在每个运行状态中被完全覆盖。
附图说明
现在参照附图示出的实施例更详细地解释本发明，附图示意性地显示了：
图1示出了被设置作为转子的再生式换热器的储热体的俯视图，包括带有两个密封臂的径向密封件，一个臂根据现有技术设置而另一个臂根据本发明设置；
图2示出了图1转子的立体侧视图，和
图3示出了带有径向密封件的再生式换热器的储热体的部分的俯视图，储热体被设置作为定子。
具体实施方式
在此描述的本发明的不同实施例中，相同的部件在附图中具有相同的附图标记。
图1示出了再生式换热器的转子10的俯视图。轴11设置在转子10的中心点14，转子10绕其旋转。大体上可以以这样的方法设置转子，即它以顺时针和逆时针方向旋转。转子10的旋转依靠原动驱动器(没有示出)来实现。转子10包括在它内部的圆周设置的扇形壁12，扇形壁12径向地从轴11延伸到转子10的外边缘13。扇形壁12沿直线设置并且从转子10的一面延伸到另一面。所有的扇形壁12在转子10内均匀地并呈圆周分布，以便两个相邻的扇形壁12形成相同尺寸的扇形区15。总之，转子10再分成相同尺寸的二十个扇形区15。一个扇形区15在其两侧由每个扇形壁12界定，它的内壁由轴11界定而它的外部由设置为圆柱形外部套管的转子10的边13界定。
而且，若干环壁16设置在转子之内，该转子以环形方式设置并且原本是封闭的。环壁16彼此同轴地设置，公共轴线是通过中心点14的转动轴。环壁16设置成大约呈圆柱形，在两个扇形壁12之间的每个环壁16的部分设置成直线并且相对于相邻的环壁部分略微成角度。环壁16也从转子10一面到另一面贯穿整个转子10。环壁16进一步将扇形区15再分成为子扇区17。每个扇形区15的四个外部子扇区17中的每一个被径向延伸的中间壁18再分成两个储热室19，在四个外部子扇区17中，由每个子扇区17的中间壁18得到大约相同尺寸的两个储热室19，每个中间壁大约在中部延伸。中间壁18的使用不是必须的，而是因为构造的原因才出现在本例子中。内部的两个子扇区17不进一步再分，以便这两个子扇区17中的每一个都形成储热室19。因此每个扇形区15共计存在十个储热室19。每个扇形区的储热室的数量大体上是可以改变的，并且通常根据各个储热体的尺寸获得。
由于存在中间壁18，储热室19不仅在转子径向上前后设置，而且也部分地彼此邻接。单独的储热室19充满加热元件(没有示出)，例如钢板。
径向密封件20设置在转子上方，径向密封件20在转子10的径向上从一边延伸到另一边。径向密封件20封闭在圆周密封件21中，圆周密封件21也设置在转子正面并且遵循转子10的边13的路线。径向密封件20由上部密封臂201和下部密封臂202组成，二者在贯穿转子10的中心点14的水平中线23的区域内互相邻接。由两个密封臂201和202组成的径向密封件20将转子10再分成为两个气体区域，一个在径向密封件20右侧而一个在左侧。热量因此能利用此处的转子10从气态介质传递到的另一个。径向密封件20和封闭径向密封件20的圆周密封件21以固定的方式相对于转子10的旋转运动设置，以便转子10在径向密封件20之下运动。
根据现有技术的径向密封件设置上部密封臂201，而根据本发明设置下部密封臂202。为了清楚地示出根据本发明的和现有技术的径向密封件之间的不同，密封臂201被示为根据现有技术的实施例。在根据本发明的再生式换热器中，所有的密封臂是明显地根据密封臂202来设置。
两个密封臂201、202中的每一个都具有内部半圆形的零件2011、2021，半圆形的零件2011、2021互相依靠并且由此形成带有圆形底面的完整的环。用于轴11的凹处设在环的中部。邻接于密封臂201的半圆环2011处存在密封网2012，其线性地并径向地延伸到外部并且从半圆环2011延伸到转子边13。密封网2012在它整个进程中具有的恒定的宽度。密封臂201对称地设置，中心线22垂直地延伸通过转子10的中心点14，而且同时形成它的镜像轴线。
在图1所示的转子位置，密封臂201覆盖扇形区15的四个外部分区17的前后设置右侧储热室19和两个内部储热室19。因此，在转子径向上前后设置的扇形区的所有储热室19被密封臂201覆盖。由单独的储热室19打开和关闭引起的振动通过散布在转子10的两个气体侧的压差而放大。
与本发明相关的是，密封臂以这样的方式设置，即在给定时间它们不覆盖设置扇形区15的所有的储热室19，这些储热室在转子径向上前后设置。不管是否这样连接，如该实施例所示，除了在转子径向上前后设置的储热室19的设置之外，在扇形区15之内的许多储热室19也是部分地彼此邻接设置。在示出的例子中，扇形区15的外部四个子扇区17的右侧储热室19前后设置，扇形区15两个内部储热室19或子扇区17同样设置，另外四个外部子扇区17的左侧储热室19与两个内部储热室19在一起。
与密封臂201相反，在根据本发明的下部密封臂202上，内部臂弧段2022靠近半圆环2021。它设置成圆锥形，窄侧依靠在半圆环2021上，以便内部弧段2022在径向上扩大。在径向上，当从内部向外部看时，密封臂弧段2022延伸到第二环壁16。因此设置内部密封臂弧段2022，以覆盖在相应的转子位置的每个环扇形区15的第一子扇区17和第二子扇区17(从内部向外部看)的没有被半圆环2021覆盖的部分。
中间密封臂弧段2023在径向上邻接内部密封臂弧段2022。它在径向上略微逐渐变细，并且基本上在第二和第三环壁16之间在径向上延伸。它的两个外部边的每个以直线方式设置。左侧外边缘直接邻接内部密封臂弧段2022的外边缘，并且相对于内部密封臂弧段2022的外边缘略微地成角度。另一方面，中间密封弧段2023的右侧外边缘被设置为相对于内部密封臂弧段2022的右侧外边缘略微地偏移。
外部和末端密封臂弧段2024邻接中间密封臂弧段2023，其外部密封臂弧段延伸到转子边13。在这种情况下，外边缘也以直线方式设置，与在另一个密封臂弧段2022、2023中相同。它们直接邻接中间密封臂2023的外边缘，并且相对于中间密封臂2023的外边缘向左侧略微地成角度。在转子径向上看，外部密封臂2024的截面表面略微地扩大，以便其最大宽度处于转子边13的区域内。外部密封臂弧段2024基本上从第三环壁16延伸到转子边13，并且由此在径向上跨过大约三个子扇区17而延伸。
密封臂202通常不对称地设置。密封臂202的几何形状以这样的方式动作，即在转子10的每个位置，前后设置的扇形区15的储热室19的至少一个不被密封臂202覆盖或只是部分地覆盖。例如在如图1所示的位置，前后设置并位于密封臂202之下的两个外部储热室19只被部分地覆盖。另一方面，同样位于臂202之下的其它四个储热室19被完全覆盖。例如，如果转子10顺时针方向旋转，被覆盖的储热室19中的两个将在两个外部储热室之前首先打开，部分覆盖的储热室19将被完全覆盖。然而，每个储热室19在转子每次旋转期间被密封臂202完全覆盖一次，以便总是确保两个气体区域互相分离。
图2以立体侧视图示出了图1的转子。所有的壁，即扇形壁12、环壁16和中间壁18，在轴向上从一个面到另一面贯穿整个转子10。
图3示出了再生式换热器的储热体10的部分的俯视图。这里示出的储热体10被设置作为与图1和2的储热体相对照的定子。这意味着它是静止的并由此是固定的。定子10的设置，即它再分成为扇形、分区和储热室，基本上类似图1和2的转子的设置。而且，提供根据本发明设置的两个径向密封臂202，并且其被设置为高于或低于定子10并依靠定子10。密封臂202也具有内部臂弧段2022、中间臂弧段2033和外部臂弧段2024，从图1和图2看类似于根据本发明的密封臂。与图1和2的密封臂相对照，在如图3所示的实施例中的臂弧段的外边缘邻接相应的邻接弧段的外边缘，并且没有相对于相应的邻接弧段的外边缘以相同的偏移的方式设置。密封臂202连接到旋转罩(没有示出)的外边缘的底部并且与该底部一起围绕中心点14旋转。定子10的每个面上都设置至少一个旋转罩。两个密封臂202的中心轴2025以大约90°的角度在定子10的中心点14交叉。通过这个角度封闭的区域被旋转罩覆盖。因为密封臂202的每一个都设置在旋转罩的外边缘，位于旋转罩外部的区域对着被旋转罩封闭的区域而被密封。对于带有定子作为储热体10的实施例，密封臂202以相对于彼此以90°的角度排列是优选的，因为这种结构符合通常使用的旋转罩的尺寸。在已知的实施例中，两个旋转罩在每个正面处相对于彼此以轴向对称方式设置，以便在这种实施例中，根据本发明的总共四个密封臂202设置在每个正面上。
Claims (12)
1.一种用于气态介质热交换的再生式换热器，具有基本上圆柱形的储热体(10)，所述储热体(10)包括多个基本上径向延伸的扇形壁(12)，两个各自邻接的扇形壁(12)限定扇形区(15)，并且在每个扇形区(15)内提供在储热体(10)的径向上前后设置的至少两个储热室(19)，所述储热室(19)能够流过气态介质并且包括在储热体(10)正面区域内的气态介质流入和流出的开口，以及设置在储热体(10)正面上的至少一个径向密封件(20)，所述径向密封件(20)设置成分离气态介质流并形成储热室(19)的开口的覆盖表面，径向密封件(20)和储热体(10)相对于彼此是可旋转的，并且径向密封件(20)设置成使得每个储热室(19)的开口在每次旋转期间被径向密封件(20)完全地覆盖一次，其特征在于，径向密封件(20)以这样的方式设置，即在扇形区(15)的径向上前后设置的储热室(19)中，在储热体和径向密封件相互之间的任何旋转位置的至少一个储热室(19)的开口至多被所述径向密封件(20)部分地覆盖。
2.根据权利要求1所述的再生式换热器，其特征在于，径向密封件(20)以这样的方式设置，即在扇形区(15)的前后设置的储热室(19)中，在每个旋转位置完全覆盖至多一个储热室(19)。
3.根据权利要求1或2所述的再生式换热器，径向密封件(20)包括至少两个密封臂(202)，每个密封臂(202)径向地从储热体的纵轴向外延伸到储热体的边(13)，其特征在于，至少一个密封臂(202)不对称地设置。
4.根据权利要求1或2所述的再生式换热器，径向密封件(20)包括至少两个密封臂(202)，每个密封臂(202)径向地从储热体的纵轴向外延伸到储热体的边(13)，其特征在于，密封臂(202)在径向上再分成互相邻接的密封臂弧段(2022、2023、2024)，密封臂弧段(2022、2023、2024)外边缘的每一个为直线并且相对于邻接的密封臂弧段(2022、2023、2024)邻接的外边缘成角度和/或偏移。
5.根据权利要求4所述的再生式换热器，储热体(10)包括若干同轴的环壁(16)，所述环壁(16)将扇形区(15)再分成为子扇区(17)，其特征在于，密封臂弧段(2022、2023、2024)跨过一个或若干互相邻接的子扇区(17)在储热体径向上延伸。
6.根据权利要求5所述的再生式换热器，其特征在于，至少一个密封臂(202)包括三个密封臂弧段(2022、2023、2024)，位于最靠近储热体的纵轴的内部弧段(2022)以圆锥形的方式设置并在径向上扩大，中间弧段(2023)在径向上逐渐变细，而外部弧段(2024)在径向上扩大并且以相对于中间弧段(2023)成角度的方式设置。
7.根据权利要求1或2所述的再生式换热器，径向密封件(20)包括至少两个密封臂(202)，每个密封臂(202)径向地从储热体的纵轴向外部延伸到储热体的边(13)，其特征在于，每个密封臂(202)的几何结构以相同的方式设置。
8.一种用于根据前述权利要求中的一个权利要求所述的再生式换热器中的径向密封件，径向密封件(20)包括至少两个密封臂(202)，其特征在于，至少一个密封臂(202)不对称地设置。
9.根据权利要求8所述的径向密封件，其特征在于，至少一个密封臂(202)包括互相邻接并且在密封臂的轴向上前后设置的三个密封臂弧段(2022、2023、2024)，外部弧段(2022)以圆锥形的方式设置并且在轴向上向内部扩大，中间弧段(2023)在轴向上逐渐变细，而进一步地外部弧段(2024)在轴向上向外部扩大并且相对于中间弧段(2023)以成角度的方式设置。
10.根据权利要求8或9所述的径向密封件，其特征在于，每个密封臂(202)的几何结构以同样的方式设置。
11.一种用于在再生式换热器中分离气态介质的方法，包括具有多个基本上沿径向延伸的扇形壁(12)的基本上圆柱形的储热体(10)，两个相邻扇形壁(12)中的每一个限定扇形区(15)，并且每个扇形区(15)内设有在径向上前后设置的至少两个储热室(19)，所述储热室(19)可以流过气态介质并且包括在储热体(10)正面区域内的气态介质的流入和流出的开口，在运行期间，为了分离气态介质流，利用设置在储热体(10)正面上的至少一个径向密封件(20)使得每个储热室(19)的开口在每次旋转期间被径向密封件(20)完全覆盖一次，其特征在于，在扇形区(15)的径向上前后设置的储热室(19)中，至少一个储热室(19)的开口在每个运行状态中至多被所述径向密封件(20)部分地覆盖。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，扇形区(15)的前后设置的储热室(19)中不多于一个的储热室(19)的开口在每个运行状态中被完全覆盖。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP07014528A EP2023070B1 (de) | 2007-07-24 | 2007-07-24 | Regenerativ-Wärmeaustauscher und Radialdichtung zur Verwendung für einen solchen sowie Verfahren zum Trennen von gasförmigen Medien in einem regenerativ-Wärmeaustauscher |
| EP07014528.9 | 2007-07-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101373122A CN101373122A (zh) | 2009-02-25 |
| CN101373122B true CN101373122B (zh) | 2012-07-18 |
Family
ID=38926315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008102147448A Active CN101373122B (zh) | 2007-07-24 | 2008-07-24 | 再生式换热器及其径向密封件及用于分离气态介质的方法 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8561672B2 (zh) |
| EP (1) | EP2023070B1 (zh) |
| CN (1) | CN101373122B (zh) |
| AT (1) | ATE508337T1 (zh) |
| DE (1) | DE502007007132D1 (zh) |
| DK (1) | DK2023070T3 (zh) |
| HK (1) | HK1128191A1 (zh) |
| PL (1) | PL2023070T3 (zh) |
| PT (1) | PT2023070E (zh) |
| RU (1) | RU2395051C2 (zh) |
| SI (1) | SI2023070T1 (zh) |
| ZA (1) | ZA200806464B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8505923B2 (en) * | 2009-08-31 | 2013-08-13 | Sealeze, A Unit of Jason, Inc. | Brush seal with stress and deflection accommodating membrane |
| CN102200407B (zh) * | 2011-07-09 | 2012-12-05 | 程爱平 | 回转式气气换热器无泄漏密封系统轴向隔离密封舱 |
| CN102645116B (zh) * | 2012-04-27 | 2014-04-23 | 中南大学 | 一种连续蓄热式热交换器 |
| KR102343408B1 (ko) | 2017-11-17 | 2021-12-27 | 주식회사 엘지화학 | 열 교환기 |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1939153A (en) * | 1932-02-23 | 1933-12-12 | Armando S Villasuso | Regenerative heater |
| US2347857A (en) * | 1941-10-15 | 1944-05-02 | Air Preheater | Temperature zoned air preheater |
| US2337907A (en) * | 1942-06-09 | 1943-12-28 | Air Preheater | Adjustable sector plate |
| GB676129A (en) | 1949-02-09 | 1952-07-23 | Ljungstroms Angturbin Ab | Improvements in regenerative preheaters of the rotary type |
| US2803508A (en) * | 1955-03-14 | 1957-08-20 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Rotary devices, particularly rotary heat exchangers |
| DE1113534B (de) | 1960-01-30 | 1961-09-07 | Kraftanlagen Ag | Umlaufender mehrstufiger Regenerativ-Luftvorwaermer fuer parallel geschaltete Luftstroeme verschiedener Pressung |
| US3185208A (en) * | 1961-11-13 | 1965-05-25 | Continental Motors Corp | Regenerator sliding seals |
| US3321011A (en) * | 1965-03-16 | 1967-05-23 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Rotary regenerator with separating zone |
| US3799242A (en) * | 1971-12-30 | 1974-03-26 | Combustion Eng | Regenerative air heater with reversible drive |
| US3780498A (en) * | 1972-03-31 | 1973-12-25 | Universal Oil Prod Co | Sulfur oxides removal system |
| CA983474A (en) | 1972-09-21 | 1976-02-10 | Gordon J. Faris | Clearance monitoring probe for rotary regenerative heat exchanger |
| US3875994A (en) * | 1973-12-26 | 1975-04-08 | John Janusz Lewakowski | Regenerator for gas turbine engine |
| US4114680A (en) * | 1977-04-25 | 1978-09-19 | Apparatebau Rothemuhle Brandt & Kritzler | Regenerative air preheater for separate preheating of two or more air-or gas streams |
| DE3140406C2 (de) * | 1981-10-12 | 1985-03-07 | Apparatebau Rothemühle Brandt + Kritzler GmbH, 5963 Wenden | Regenerativ-Wärmeaustauscher zur getrennten Aufwärmung zweier parallel geführter Ströme eines wärmeaufnehmenden Mediums durch ein wärmeabgebendes Medium |
| DE3238941C2 (de) * | 1982-10-21 | 1984-11-22 | Apparatebau Rothemühle Brandt + Kritzler GmbH, 5963 Wenden | Verfahren zur Wiederaufwärmung bzw. Vortrocknung von durch eine Rauchgaswäsche aus Rohgas einer Dampfkesselanlage gewonnenem Reingas sowie Regenerativ-Wärmeaustauscher zur Ausübung des Verfahrens |
| KR850003217A (ko) | 1983-09-15 | 1985-06-13 | 엘든 하몬 루터 | 회전형 재생식 열 교환기 |
| DE3341021A1 (de) * | 1983-11-12 | 1985-05-23 | Kraftanlagen Ag, 6900 Heidelberg | Verfahren und einrichtung zur wiederaufheizung der reingase im anschluss an die nassreinigung von rohgasen |
| US4669531A (en) * | 1986-02-06 | 1987-06-02 | The Babcock & Wilcox Company | Air heater seal frame support link |
| AU1589392A (en) * | 1991-03-28 | 1992-11-02 | Apparatebau Rothemuhle Brandt & Kritzler Gmbh | Regenerative heat-exchanger |
| GB9206136D0 (en) | 1992-03-20 | 1992-05-06 | Wes Technology Inc | Modifications to air heaters |
| DE4301760A1 (de) * | 1993-01-23 | 1994-08-11 | Rothemuehle Brandt Kritzler | Verfahren und Vorrichtung für einen Regenerativ-Wärmetauscher zur Behandlung schadstoffhaltiger Abgase |
| FR2720488B1 (fr) * | 1994-05-24 | 1996-07-12 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif rotatif de transfert de chaleur et d'épuration thermique appliqué à des effluents gazeux. |
| DE4420131C2 (de) | 1994-06-09 | 1996-11-07 | Jasper Ges Fuer Energiewirtsch | Wärmerückgewinnungsvorrichtung |
-
2007
- 2007-07-24 SI SI200730685T patent/SI2023070T1/sl unknown
- 2007-07-24 AT AT07014528T patent/ATE508337T1/de active
- 2007-07-24 DE DE502007007132T patent/DE502007007132D1/de active Active
- 2007-07-24 PL PL07014528T patent/PL2023070T3/pl unknown
- 2007-07-24 DK DK07014528.9T patent/DK2023070T3/da active
- 2007-07-24 EP EP07014528A patent/EP2023070B1/de active Active
- 2007-07-24 PT PT07014528T patent/PT2023070E/pt unknown
-
2008
- 2008-07-23 RU RU2008130532/06A patent/RU2395051C2/ru active
- 2008-07-23 US US12/178,067 patent/US8561672B2/en active Active
- 2008-07-24 CN CN2008102147448A patent/CN101373122B/zh active Active
- 2008-07-24 ZA ZA200806464A patent/ZA200806464B/en unknown
-
2009
- 2009-08-18 HK HK09107562.4A patent/HK1128191A1/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK2023070T3 (da) | 2011-07-11 |
| HK1128191A1 (en) | 2009-10-16 |
| RU2395051C2 (ru) | 2010-07-20 |
| CN101373122A (zh) | 2009-02-25 |
| RU2008130532A (ru) | 2010-01-27 |
| PT2023070E (pt) | 2011-06-30 |
| EP2023070B1 (de) | 2011-05-04 |
| DE502007007132D1 (de) | 2011-06-16 |
| EP2023070A1 (de) | 2009-02-11 |
| SI2023070T1 (sl) | 2011-09-30 |
| ZA200806464B (en) | 2010-07-28 |
| US8561672B2 (en) | 2013-10-22 |
| US20090056908A1 (en) | 2009-03-05 |
| PL2023070T3 (pl) | 2011-10-31 |
| ATE508337T1 (de) | 2011-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101373122B (zh) | 再生式换热器及其径向密封件及用于分离气态介质的方法 | |
| US7278378B2 (en) | Regenerative air preheater leakage recovery system | |
| CN101080606B (zh) | 旋转换热器及减少旋转换热器中泄漏的方法 | |
| CN106415146B (zh) | 换热通道沿主流动方向横向延伸的同流换热器 | |
| US4491171A (en) | Regenerator with a rotating regenerative heat exchanger | |
| JPH0250037A (ja) | 高温換気システム用加熱および換気ユニット | |
| JPH045902Y2 (zh) | ||
| US7082987B2 (en) | Rotary regenerative heat exchanger and rotor therefor | |
| CN202989072U (zh) | 气化炉的炉底结构 | |
| US4960166A (en) | Rotary heat wheel structure and method | |
| KR100990927B1 (ko) | 디스크형 유체 가열장치 | |
| JP2020165637A (ja) | 焼結鉱冷却装置 | |
| US2913228A (en) | Rotating regenerative air preheater for excessive air heating | |
| ES2364246T3 (es) | Regenerador giratorio. | |
| US5482027A (en) | Partitioned bisector regenerative air heater | |
| RU99109029A (ru) | Регенеративный теплообменник | |
| US4073337A (en) | Rotary regenerator pin rack seal | |
| EP1248936A1 (en) | Rotary regenerative heat exchanger and rotor therefor | |
| KR200234367Y1 (ko) | 회전형 로터에 의해 축열성능을 극대화한 보일러 | |
| CN103939936A (zh) | 回转式空预器多级副气封式密封系统成套装置 | |
| RU2123154C1 (ru) | Вращающийся регенеративный воздухоподогреватель | |
| WO2024084887A1 (ja) | 回転シール冷却構造、加熱装置、および回転シール冷却方法 | |
| JP2018132208A (ja) | 微粉炭バーナ、微粉炭バーナの制御方法及びボイラ | |
| KR20170059909A (ko) | 재생 열교환기 및 발전소 | |
| KR20150131701A (ko) | 주름진 바이패스관이 내장된 폐열 보일러 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 1128191 Country of ref document: HK |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: GR Ref document number: 1128191 Country of ref document: HK |
|
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: Dusseldorf Patentee after: BALCKE-DuRR GmbH Address before: Wendeng Patentee before: BALCKE-DuRR GmbH |
|
| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20191211 Address after: Opper, Germany Patentee after: Barker durrotimer Address before: Dusseldorf Patentee before: BALCKE-DuRR GmbH |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: German Olpe Patentee after: Houghton Rose Mueller Co.,Ltd. Address before: German Olpe Patentee before: Barker durrotimer |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |