DE1120485B - Sealing device on heat exchangers, which consist of a fixed regenerative chamber and rotatable supply and discharge devices for one medium - Google Patents
Sealing device on heat exchangers, which consist of a fixed regenerative chamber and rotatable supply and discharge devices for one mediumInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Abdichtungseinrichtung an Wärmeaustauschern, die insbesondere zum Vorwärmen der Verbrennungsluft von Feuerungen dienen und aus einer feststehenden, die wärmespeichernden Mittel enthaltenden Regenerativkammer und zwei um eine Welle drehbaren Zu- und Ableitungsvorrichtungen für das eine Medium, beispielsweise die Verbrennungsluft, bestehen, deren Enden einerseits in Gestalt von Sektoren die Stirnflächen der Regenerativkammer überschleifen und andererseits die mit der Regenerativkammer fest verbundenen Zu- und Ableitungen des zweiten Mediums, beispielsweise die Rauchgase, in Gestalt von Rohrstutzen abgedichtet durchdringen.The invention relates to a sealing device on heat exchangers, in particular for preheating the combustion air from furnaces and from a fixed, the heat-storing one Means containing regenerative chamber and two rotatable about a shaft supply and discharge devices for the one medium, for example the combustion air, the ends of which are on the one hand the end faces of the sectors in the form of sectors Grind the regenerative chamber and, on the other hand, the supply that is firmly connected to the regenerative chamber and discharges of the second medium, for example the smoke gases, sealed in the form of pipe sockets penetrate.
Mit steigender Leistung bietet die Abdichtung der den Wärmeaustauscher durchfließenden Medien gegeneinander und gegen die Außenluft Schwierigkeiten. Die Herstellung eines möglichst kleinen Labyrinthspaltes wird durch die großen Abmessungen und durch Wärmeverziehungen der Konstruktion sehr erschwert. With increasing output, the media flowing through the heat exchanger are sealed against each other and against the outside air difficulties. The creation of the smallest possible labyrinth gap is made very difficult by the large dimensions and heat distortion of the construction.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Abdichtung der rotierenden Zu- und Ableitungsvorrichtungen gegenüber den Stirnflächen der Regenerativkammer derartig nachgiebig auszubilden, daß die einzelnen Umfangsteile der sektorförmigen Zu- und Ableitungsvorrichtungen den infolge der Wärmedehnungen auftretenden Verwerfungen der Stirnflächen der Regenerativkammer in gleichmäßigen Abständen folgen können, so daß an allen Stellen des Dichtungsumfanges jeweils ein in gleicher Größe einstellbarer Dichtungsspalt gewährleistet ist.The object of the invention is to seal off the rotating supply and discharge devices to form the end faces of the regenerative chamber so resilient that the individual peripheral parts of the sector-shaped supply and discharge devices to the ones that occur as a result of the thermal expansions Distortions of the front surfaces of the regenerative chamber follow at regular intervals can, so that at all points of the circumference of the seal each have an adjustable sealing gap of the same size is guaranteed.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Verwendung von Tragrahmen für die Dichtungselemente an den sektorförmigen Enden der Zu- und Ableitungsvorrichtungen erfüllt, die den Zu- und Ableitungsvorrichtungen gegenüber axial beweglich und auf verstellbaren Rollen abgestützt sind, welche ihrerseits auf flanschartigen Endringen der Regenerativkammer abrollen.According to the invention, this object is achieved through the use of support frames for the sealing elements at the sector-shaped ends of the inlet and outlet Discharge devices met, which are axially movable and opposite to the supply and discharge devices are supported on adjustable rollers, which in turn on flange-like end rings of the regenerative chamber roll off.
Diese erfindungsgemäßen Tragrahmen an den Zu- und Ableitungsvorrichtungen brauchen dabei selbst bei größeren Verwerfungen nur eine verhältnismäßig geringfügige Bewegung — gewissermaßen als Feineinstellung — auszuführen, während man zur Grobeinstellung, insbesondere auch bei der Montage, die drehbaren Zu- und Ableitungsvorrichtungen selbst axial verschiebbar anordnen kann.This support frame according to the invention on the supply and discharge devices need themselves in the case of larger distortions only a relatively minor movement - as a kind of fine adjustment - Execute while one for the coarse adjustment, especially during the assembly, the can arrange rotatable supply and discharge devices themselves axially displaceable.
Weitere Merkmale der Erfindung seien an Hand eines in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispieles erläutert. Hierbei zeigtFurther features of the invention are based on an embodiment shown in the drawing explained. Here shows
Fig. 1 einen oberen Ausschnitt aus dem Wärme-Abdichtungseinrichtung
an Wärmeaustauschern, die aus einer feststehenden
Regenerativkammer und drehbaren Zu-
und Ableitungsvorrichtungen für das eine
Medium bestehenFig. 1 shows an upper section of the heat sealing device on heat exchangers, which consist of a stationary
Regenerative chamber and rotatable
and drainage devices for the one
Medium exist
Anmelder:Applicant:
Apparatebau Rothemühle Dr. Brandt & Co., Rothemühle über Olpe (Westf.)Apparatebau Rothemühle Dr. Brandt & Co., Rothemühle via Olpe (Westf.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 2. Juli 1954 (Nr. 441106)Claimed priority:
V. St. v. America July 2, 1954 (No. 441106)
Dipl.-Ing. Herbert Sandmann, Olpe (Westf.),Dipl.-Ing. Herbert Sandmann, Olpe (Westphalia),
und Dr.-Ing. Herbert Brandt,
Rothemühle über Olpe (Westf.),
sind als Erfinder genannt wordenand Dr.-Ing. Herbert Brandt,
Rothemühle via Olpe (Westf.),
have been named as inventors
austauscher mit dem oberen Tragrahmen in Seitenansicht schaubildlich dargestellt, zum Teil im Vertikalschnitt, Exchanger with the upper support frame shown diagrammatically in side view, partly in vertical section,
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch den Außenrand des Rahmens nach der Linie II-II der Fig. 1,Fig. 2 is a vertical section through the outer edge of the frame along the line II-II of Fig. 1,
Fig. 3 eine andere Ausführungsform ähnlich der Fig. 2 mit entlasteten Rollen,3 shows another embodiment similar to FIG. 2 with relieved rollers,
Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch den Innenrand des Tragrahmens nach der Linie IV der Fig. 6,FIG. 4 shows a vertical section through the inner edge of the support frame along the line IV of FIG. 6,
Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch den Innenrand des Tragrahmens nach der Linie V der Fig. 6,FIG. 5 shows a vertical section through the inner edge of the support frame along the line V of FIG. 6,
Fig. 6 eine Draufsicht auf den Tragrahmen und die Regenerativkammer.6 shows a plan view of the support frame and the regenerative chamber.
Der in Fig. 1 teilweise dargestellte Wärmeaustauscher dient zum Vorwärmen von Verbrennungsluft von Feuerungen mit Hilfe von Rauchgasen. Die Regenerativkammer 15 dieses Austauschers ist über nicht gezeichnete Tragvorrichtungen feststehend ausgebildet und weist Zylinderform auf. Sie enthält wärmespeichernde Mittel. Mit ihrer oberen Stirnfläche ist eine Ableitung 18 für die wärmeabgebenden Rauchgase fest verbunden, in der ein Stutzen 19 drehbar ist, welcher seinerseits von einer Welle 25 getragen wird. Dieser Stutzen weist einen unteren, sektorförmigenThe heat exchanger partially shown in FIG. 1 serves to preheat combustion air of furnaces with the help of flue gases. The regenerative chamber 15 of this exchanger is not over Drawn support devices designed to be stationary and has a cylindrical shape. It contains heat-storing Middle. With its upper end face is a discharge line 18 for the heat-emitting smoke gases firmly connected, in which a connector 19 is rotatable, which in turn is carried by a shaft 25. This nozzle has a lower, sector-shaped
109 757/426109 757/426
Stutzenteil 22 auf, an dessen unteren, radialen Kanten Arme 43 angeordnet sind, welche Federtöpfe 46 tragen.Stub part 22, on the lower, radial edges of which arms 43 are arranged, which spring pots 46 wear.
Der Stutzen 19 bzw. der zylindrische Teil des an diesen angeschlossenen sektoriörmigen Stutzenteils 22 ist mit der diese Teile tragenden Welle 25 über armartige, verstellbare Schraubenbolzen 40 verbunden, so daß die zentrische Einstellung auf die Welle erfolgen kann. Die axiale Einstellung wird ermöglicht über einen Nabenstern 37, der über Stellmuttern und Kontermuttern 38 bzw. 39 in seiner Höhe verstellt werden kann und gleichzeitig winkeleinstellbar ist, was über eine entsprechende, im Längsschnitt gewölbte Bohrung erreicht wird. Die Tragarme 43 greifen am Nabenstern 37 an, wobei die Verbindung nach unten zu gegenüber der Regenerativkammer abgefangen wird durch einen inneren Endring 41 an der Regenerativkammer, auf dem der Stutzen 22 bzw. die mit ihm verbundenen Teile über Rollen abgestützt sind.The connector 19 or the cylindrical part of the sector-shaped connector part 22 connected to it is connected to the shaft 25 carrying these parts via arm-like, adjustable screw bolts 40, so that the centric adjustment can be made on the shaft. The axial adjustment is made possible via a hub star 37, which adjusts its height via adjusting nuts and lock nuts 38 and 39, respectively can be and at the same time the angle is adjustable, which is about a corresponding, arched in longitudinal section Bore is achieved. The support arms 43 engage the hub spider 37, the connection after is intercepted by an inner end ring 41 at the bottom opposite the regenerative chamber Regenerative chamber on which the nozzle 22 or the parts connected to it are supported by rollers are.
Der Tragrahmen gemäß der Erfindung besteht aus radialen Teilen 44 und bogenförmigen Teilen 59, die untereinander sowie mit dem Nabenstern bzw. einer mit ihm verbundenen ringförmigen Platte 58 gemäß Fig. 6 gelenkig verbunden sind, um eine möglichst weiche Einstellung gegenüber der Stirnfläche der Regenerativkammer sicherzustellen. An den bogenförmigen Teilen 59 des Tragrahmens sind in der Höhe einstellbare und federnd gelagerte Rollen 35 angeordnet und gleichmäßig auf dem Umfang verteilt, die auf flanschartigen Endringen 36 an der Regenerativkammer abrollen (Fig. 1).The support frame according to the invention consists of radial parts 44 and arcuate parts 59 which with one another and with the hub star or an annular plate 58 connected to it according to FIG Fig. 6 are articulated in order to achieve the softest possible setting with respect to the end face of the regenerative chamber to ensure. On the arcuate parts 59 of the support frame are in height adjustable and resiliently mounted rollers 35 arranged and evenly distributed around the circumference, the Roll on flange-like end rings 36 on the regenerative chamber (Fig. 1).
Im einzelnen zeigt Fig. 2 in vergrößertem Maßstabe einen Arm 43 im Querschnitt, an dem ein Federtopf 46 befestigt ist und der weiterhin eine Banddichtung 47 aufweist, welche über Schrauben mit dem unteren Flansch des U-förmigen Armes 43 verbunden ist. Diese Banddichtung ist andererseits über Schrauben 48 und Unterlegscheiben mit dem Radialteil 44 des Tragrahmens verbunden, wobei die gegenseitige Bewegung über Langlöcher in der Banddichtung gesichert und die Dichtung durch einen in den radialen Teilen 44 des Tragrahmens eingelegten Dichtungsring 49 erhöht ist.In detail, FIG. 2 shows on an enlarged scale an arm 43 in cross section, to which a spring cup 46 is attached and which also has a band seal 47 which is connected to the lower flange of the U-shaped arm 43 via screws. On the other hand, this band seal is connected to the radial part 44 of the support frame via screws 48 and washers, the mutual movement being secured by elongated holes in the band seal and the seal being increased by a sealing ring 49 inserted in the radial parts 44 of the support frame.
Aus den Federtöpfen 46 und dem unteren Flansch des Tragarmes 43 ragen Stößel 50 heraus, deren Enden in Rohransätze 51 an den radialen Teilen 44 des Tragrahmens eingreifen. Diese Stößel stehen unter der Wirkung von in den Federtöpfen angeordneten Schraubenfedern, deren anderes Ende gegen eine über eine Stellschraube 52 einstellbare Federplatte 53 anliegt, so daß der Dichtungsdruck des Tragrahmens und der Dichtungslamellen 45 gegenüber der Regenerativkammer eingestellt werden kann.From the spring pots 46 and the lower flange of the support arm 43 protrude plungers 50, the ends engage in pipe sockets 51 on the radial parts 44 of the support frame. These tappets are below the effect of arranged in the spring pots coil springs, the other end against a An adjustable spring plate 53 is applied via an adjusting screw 52, so that the sealing pressure of the support frame and the sealing lamellae 45 can be adjusted relative to the regenerative chamber.
Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei welcher die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, das Dichtungsband 47 jedoch im Querschnitt schleifenförmig durchgebogen und mit dem Arm 43 in gleicher Weise wie mit den radialen Teilen 44 des Tragrahmens fest verbunden ist.Fig. 3 shows a modified embodiment, in which the same parts with the same reference numerals are provided, but the sealing tape 47 is bent in a loop shape in cross section and firmly connected to the arm 43 in the same way as to the radial parts 44 of the support frame is.
Fig. 4 zeigt die Abstützung des Tragrahmens auf dem inneren Endring 41 der Regenerativkammer. Hier sind die Rollen 42 sichtbar, welche auf dem inneren Endring 41 laufen. Die Rollen 42 sind mittels eines einseitig gelagerten Zapfens 54 über eine Stellschraube 55 in einer Gleitführung 56 höhenverstellbar. Auf den Zapfen 54 sind die Rollen lose drehbar aufgesetzt. Die Bedienungsöffnung im Nabenstern 37 zum Einstellen der Rollen ist durch eine Abschlußkappe 57 gasdicht verschließbar. Die Rollen werden von der ringförmigen Platte 58 getragen. Zwischen dieser und dem Nabenstern 37 ist wiederum eine Banddichtung 47 mit Dichtungsring 49 eingeschaltet. Auch zwischen dem Endring 41 und der ringförmigen Platte 58 befindet sich ein Dichtungsring 61.Fig. 4 shows the support of the support frame on the inner end ring 41 of the regenerative chamber. Here the rollers 42 can be seen, which run on the inner end ring 41. The rollers 42 are means a pin 54 mounted on one side can be adjusted in height via an adjusting screw 55 in a sliding guide 56. The rollers are loosely rotatably placed on the pin 54. The service opening in the hub star 37 To adjust the rollers, an end cap 57 can be closed in a gas-tight manner. The roles are carried by the annular plate 58. Between this and the hub star 37 there is again one Band seal 47 with sealing ring 49 switched on. Also between the end ring 41 and the annular Plate 58 houses a sealing ring 61.
In Fig. 5 ist die Innendichtung zwischen den Radialteilen 44 des Tragrahmens und der Regenerativkammer 15 dargestellt. Am Nabenstern 37 sind die Tragarme 43 befestigt, von denen die Radialteile 44 des Tragrahmens mit den Lamellenpaketen 45 über die federnden Stößel 50 mitgenommen werden. An den radialen Teilen 44 des Tragrahmens sind nach innen vorstehende Arme 62 befestigt, durch die Bolzen 63 hindurchgehen, welche in der ringförmigen Platte 58 eingeschraubt sind. Zwischen dieser ringförmigen Platte und den Armen liegen Tellerfedern 64 und zur Einstellung dienende Unterlegscheiben 60.In Fig. 5 the inner seal is between the radial parts 44 of the support frame and the regenerative chamber 15 shown. The support arms 43, of which the radial parts 44 of the support frame with the plate packs 45 are taken along via the resilient plungers 50. At inwardly projecting arms 62 are attached to the radial parts 44 of the support frame by the bolts 63, which are screwed into the annular plate 58. Between this annular Disc springs 64 and adjustment washers 60 are located on the plate and the arms.
Die Fig. 6 läßt die äußere Tragrollenanordnung erkennen: An den Enden der Radialteile des Tragrahmens sind winkelförmige Tragarme 65 mit einer Kulissenführung 66 für Zapfen 67 der Rollen 35 angebracht. Die Zapfen sind in ähnlicher Weise in ihrer Höhenlage einstellbar, wie dies an Hand der Fig. 4 für die innenliegenden Tragrollen 42 beschrieben wurde. Auf der gleichen Laufbahn, auf welcher die Rollen 35 laufen, schleift am inneren Rand der bogenförmige Teil 59 des Tragrahmens mit seinem Lamellenpaket 45, dessen Anpreßdruck in gleicher Weise einstellbar ist wie derjenige der Lamellenpakete der Radialteile 44 des Tragrahmens.6 shows the outer support roller arrangement: At the ends of the radial parts of the support frame Angular support arms 65 with a link guide 66 for pins 67 of the rollers 35 are attached. The height of the tenons can be adjusted in a similar manner to that shown in FIG. 4 for the internal support rollers 42 has been described. On the same career as the Rollers 35 run, grinds on the inner edge of the arcuate part 59 of the support frame with its lamellae pack 45, whose contact pressure can be adjusted in the same way as that of the disk packs of Radial parts 44 of the support frame.
Der untere, drehbare Rohrstutzen ist gegen die untere Stirnfläche der Regenerativkammer in der gleichen Weise ausgebildet und abgedichtet wie der obere. An der Innenseite erfolgt die Abdichtung in ähnlicher Weise wie beim oberen Stutzen mittels einer axiale Bewegungen zulassenden Bunddichtung. Die Druckfedern müssen hier jedoch stärker bemessen werden, da das Eigengewicht des Dichtungsrahmens zu überwinden ist. Am oberen Tragrahmen sind Schaber 69 angeordnet, welche die Bahnen der Rollen 42 und 35 ständig bestreichen und ansatzfrei halten.The lower, rotatable pipe socket is against the lower end face of the regenerative chamber in the same Way formed and sealed like the upper one. On the inside, the seal is made in in a similar way to the upper nozzle by means of a collar seal that allows axial movements. the However, compression springs have to be dimensioned more heavily here, because of the dead weight of the sealing frame is to be overcome. Scrapers 69 are arranged on the upper support frame, which the tracks of the rollers 42 and 35 constantly coat and keep them free of lumps.
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Deutsche Patentschriften Nr. 484 548, 471 750;
schweizerische Patentschrift Nr. 268 287;
USA.-Patentschrift Nr. 1 939 153.Considered publications:
German Patent Nos. 484 548, 471 750;
Swiss Patent No. 268 287;
U.S. Patent No. 1,939,153.
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