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Regenerativ-Wärmeaustauscher mit rotierender, aus zwei im wesentlichen
für sich selbständigen Teilen aufgebauter Speichermasse Die Erfindung bezieht sich
auf einen Regenerativ-Wärmeaustauscher, der aus einem Gehäuse mit an seinen Stirnseiten
angeordneten Durchlässen für gasförmige Medien und mit an diesen Durchlässen fluchtend
angeschlossenen Ein- und Auslaßleitungen für im Gegenstrom durch den Wärmeaustauscher
geführte heiße und aufzuwärmende Gase besteht und einen innerhalb des Gehäuses angeordneten
als Rotor ausgebildeten Regenerator aufweist, der aus zwei im wesentlichen für sich
selbständigen Teilen, die mit einander zugewandten Stirnseiten stumpf gegeneinanderstoßen,
zusammengesetzt ist.
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Regeneratoren, die bei sehr hohen Temperaturen arbeiten, finden sich
z. B. bei offenen Herdöfen oder Koksöfen. Diese Regeneratoren sind üblicherweise
aus feuerfesten Ziegeln hergestellt und bestehen aus zwei Kammern, die vollständig
mit Backsteinwerk gefüllt sind. Die Durchflußrichtungen des die Wärme abgebenden
Gases, z. B. Abgas, und des zu erwärmenden Gases, z. B. kalte Frischluft, werden
periodisch umgekehrt, so daß das heiße Gas und die Frischluft abwechselnd durch
die beiden Kammern hindurchströmen. Das Backsteinwerk nimmt die Wärme des heißen
Gases auf und gibt sie an die kalte Frischluft bei jeder Umkehrung ab.
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Die durch Regeneratoren zu erreichende Einsparung an Brennstoff hängt
von der Temperatur ab, auf die die eintretende Frischluft vorgewärmt wird. Bei einer
Gastemperatur von 900' C beträgt die theoretische Brennstoffersparnis bei einer
auf 100° C vorgewärmten Frischluft etwa 4%, bei Vorwärmung auf 200° C etwa 1.1%,
bei 300= C etwa 1501o und bei 400F C etwa 190!o.
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Beim normalen Betrieb wird die Strömungsrichtung des Gases und der
Frischluft durch die Regeneratorkammern etwa alle halbe Stunde umgekehrt. Daher
ändern sich die Prozesse bei den Regeneratoren periodisch, was sich auf die Kapazität
des betreffenden Ofens nachteilig auswirkt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Regenerativ-Wärmeaustauscher zu
schaffen, der es ermöglicht, konstante Betriebstemperaturen aufrechtzuerhalten,
wodurch die Kapazität eines Ofens beträchtlich gesteigert wird.
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Die Erfindung greift hierzu auf einen vertikal arbeitenden Wärmeaustauscher
mit einem als Rotor ausgebildeten Regenerator zurück. Bei einem derartigen Wärmeaustauscher
wird am oberen Ende des Gehäuses das heiße Gas zugeführt und die erwärmte Frischluft
abgeführt, während am unteren Ende des Gehäuses das abgekühlte Gas abgeführt und
die zu erwärmende Frischluft zugeführt wird. Bei älteren Bauarten derartiger Wärmeaustauscher
besteht die Regenerativmasse des Rotors aus in dem Rotor angeordneten dünnwandigen
Blecheinbauten. Diese Blecheinbauten werden jedoch am sogenannten kalten Ende des
Rotors, d. h. an dem Ende, wo das abgekühlte Gas abgeführt und die zu erwärmende
Frischluft zugeführt wird, außerordentlich schnell zerstört, wenn sie, insbesondere
bei niedrigen Temperaturen, der Einwirkung von schwefelhaltigen Gasen ausgesetzt
sind. Es mußte deshalb besonders den Zerstörungen widerstehendes Material, z. B.
emailliertes Stahlblech, Aluminiumblech usw., verwendet werden, was jedoch sehr
kostspielig ist.
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Es wurde deshalb bereits vorgeschlagen, den Rotor derart auszubilden,
daß der in seinem sogenannten heißen Ende, also dort, wo das heiße Gas zugeführt
und die erwärmte Frischluft abgeführt wird, liegende Teil der Regenerativmasse aus
abwechselnd ebenen und gewellten dünnwandigen Platten hergestellten Blecheinheiten
und der in seinem kalten Ende liegende Teil aus austauschbaren sektorförmigen Metallblökken
mit eingegossenen oder ausgebohrten Kanälen besteht.
Diese im Verhältnis
zu den dünnwandigen Blecheinbauten sehr starkwandigen Metallblocksegmente verringern
das Ausmaß der Zerstörung sehr wesentlich. Sie erlauben ferner ein verhältnismäßig
schnelles Auswechseln von beschädigten bzw. im Laufe einer längeren Betriebszeit
zerstörten Blöcken und erleichtern auch die Reinigung der Blocksegmente von den
sich auf den Wärmeübertragungsflächen gerade am kalten Ende des Rotors. anhäufenden
Niederschlägen durch die Möglichkeit der Herausnahme der Block-Segmente aus dem
Rotor.
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Durch die Ausrüstung des Rotors an seinem kalten Ende mit den genannten
Metallblocksegmenten wird an und für sich die Lebensdauer des Wärmeaustauschers
wesentlich verlängert. Es besteht aber immer noch die Gefahr der gefährlichen Korrosionserscheinungen
am metallischen Werkstoff.
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Um die Gefahr auszuschalten, wurden deshalb bereits die aus Metall
bestehenden Blocksegmente am kalten Ende des Rotors durch entsprechende Körper aus
keramischem Material mit durchgehenden, in Strömungsrichtung der Gase liegenden
Kanälen ersetzt.
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Der von dem Gehäuse des Wärmeaustauschers umschlossene Rotor besteht
also aus zwei übereinander angeordneten Schichten mit senkrechten Durchlässen, wobei
die eine Schicht aus keramischem Material und die andere Schicht aus metallischem
Material besteht. Die Schicht aus keramischem Material befindet sich hierbei in
dem kalten Teil des Rotors, während das metallische Material im heißen Teil des
Rohres liegt. Rotormantel, Rotorachse und das den Rotor umgebende Gehäuse bestehen
ebenfalls aus metallischem Material.
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Zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit, d. h. zur Einsparung von Brennstoff,
z. B. bei den vorgenannten offenen Herdöfen oder Koksöfen, ist anzustreben, den
Wärmeaustauscher unter extrem hohen Temperaturen arbeiten zu lassen, damit den Verbrennungsabgasen
soviel wie möglich Wärme zur Erhitzung der Frischluft entzogen werden kann.
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Durch die bisher erfolgte Anordnung des metallischen Materials am
heißen Ende des Rotors darf die dort herrschende Höchsttemperatur jedoch nie mehr
als etwa 450° C betragen, da die metallischen Bestandteile des Wärmeaustauschers
aus Gründen der Festigkeit keiner höheren Temperatur ausgesetzt sein dürfen. Ein
derartig ausgeführter Wärmeaustauscher kann also bei extrem hohen Temperaturen keine
Verwendung finden.
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Um diesen Mangel auszuschalten, wird nach einem Merkmal der Erfindung
vorgeschlagen, den Rotor des Wärmeaustauschers derart auszubilden, daß der dem Einlaß
des heißen Gases und dem Auslaß des erwärmten Gases angrenzende Rotorteil als Ganzes
aus feuerfestem keramischem Material und der dem Auslaß des abgekühlten Gases und.
dem Einlaß des aufzuwärmenden Gases angrenzende Rotorteil als Ganzes aus metallischem
Material besteht.
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Nach weiteren Merkmalen der Erfindung ist hierzu bei einem Wärmeaustauscher
mit übereinander angeordneten Rotorteilen, von denen der aus metallischem Material
bestehende der untere ist und einen drehbar gelagerten, durch in Strömungsrichtung
angeordnete metallische Platten gebildeten Rahmenverband aufweist, in den regenerative
Elemente, z. B. Platten, eingesetzt sind, der auf diesen unteren Rotorteil abgestützte
obere, aus feuerfestem keramischem Material bestehende Rotorteil aus Innen- und
Außenmantel und zwischen diesen Mänteln angeordneten regenerativen Elementen gebildet.
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Der Rahmenverband des unteren Rotorteiles ist speichenradförmig ausgebildet
und schließt eine Mehrzahl sektorförmiger Kammern ein, wobei der nabenförmige Teil
(Innenmantel) und der felgenförmige Teil (Außenmantel) mit dem Innen- und Außenmantel
des oberen Rotorteiles fluchten. Entsprechend ist der obere Rotorteil mit radial
verlaufenden, den Ringraum zwischen dem Innen- und Außenmantel in eine Mehrzahl
ebenfalls sektorförmiger Kammern aufteilenden Scheidewänden versehen, wobei diese
aus feuerfestem keramischem Material bestehenden Scheidewände mit den speichenförmigen
Teilen des unteren Rotorteiles fluchten.
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In dem den unteren Rotorteil bildenden Rahmenverband sind Roste angeordnet,
auf welche die rohrförmig ausgebildeten und im oberen Rotorteil stehend eingesetzten
regenerativen Elemente abgestützt sind.
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Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß
der untere metallische Rotorteil aus .einer Mehrzahl sektorförmiger Plattenkörbe
besteht, die rund um die Achse des Wärmeaustauschers nebeneinander angeordnet sind,
so daß die Seitenwände die radialen Scheidewände und die inneren und äußeren Querwände
die inneren und äußeren Mäntel des unteren Rotorteiles bilden. Durch eine lösbare
feste Verbindung der nebeneinanderliegenden radialen Seitenwände der Plattenkörbe
miteinander wird eine selbsttragende Einheit gebildet.
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Die einzelnen Plattenkörbe sind verhältnismäßig leicht zu handhaben
und erlauben vor allem bei einer Reparatur jeden Plattenkorb mit einem Minimum an
Arbeitsaufwand durch einen anderen zu ersetzen, ohne daß der ganze Rotor ausgebaut
werden muß.
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Durch erfindungsgemäße Ausbildung des Rotors wird, wie bereits dargelegt,
erreicht, da.ß er gegen extrem hohe Temperaturen unempfindlich ist.
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Im Zusammenhang hiermit ist es besonders vorteilhaft, auch das den
Rotor umschließende Gehäuse gegen extrem hohe Temperaturen unempfindlich zu machen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das Gehäuse
ein unteres, den tragenden Teil des Wärmeaustauschers bildendes Rahmenwerk und einen
von diesem getragenen, aus feuerfestem keramischem Material aufgebauten oberen Teil
aufweist, daß das Rahmenwerk eine Endplatte enthält, die von der Gehäusemitte sich
erstreckende Sektorplatten aufweist, und daß ferner das Gehäuse eine Trennwand zwischen
den Gasleitungen aus feuerfestem keramischem Material aufweist, welche den oberen
Teil des Gehäuses überbrückt und Sektorteile besitzt, welche mit den Sektorplatten
des unteren Rahmenwerkes fluchten. Hierdurch wird je ein Durchgang für heißes Gas
sowie für die zu- erwärmende Frischluft durch den Wärmeaustauscher geschaffen.
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Die Sektorteile an der genannten Trennwand, die vorteilhafterweise
in der Mitte durch einen im Rotorzentrum angeordneten Pfeiler abgestützt ist, werden
zweckmäßig an mindestens einem Träger aufgehängt, mit dem die Trennwand versehen
ist. Der Träger ist zweckmäßig ein Stahlträger, und da er am heißen Ende des Wärmeaustauschers
liegt, ist er von einer feuerfesten Wand umgeben, in der längs des Trägers ein Kanal
für den Durchfluß eines Kühlmittels vorgesehen ist. In Übereinstimmung mit der vorgenannten
Ausbildung des Gehäuses des Wärmeaustauschers
sind die am oberen
Ende des Gehäuses angeschlossenen Auslaß- und Einlaßleitungen mit Wänden aus feuerfestem
keramischem Material und die am unteren Ende des Gehäuses angeschlossenen Einlaß-
und Auslaßleitungen mit Wänden aus metallischem Material ausgebildet.
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Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung zweier
in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele. Es zeigt Fig. 1 einen senkrechten
Mittelschnitt durch einen Wärmeaustauscher mit Rotor, wobei die linke Seite des
Schnittes senkrecht durch einen Sektor des Rotors geführt ist, Fig. 2 einen Querschnitt
nach Linien 2-2 und 2'-2' der Fig.1, aus welchem die Anordnung der verschiedenen
regenerativen Elemente im oberen und unteren Teil des Rotors ersichtlich ist, Fig.
3 eine schaubildliche, teilweise weggebrochene Darstellung des Gehäuses des Wärmeaustauschers,
Fig.4 einen senkrechten Schnitt in vergrößertem Maßstab durch die Rotorlagerung
und Fig.5 eine schaubildliche Darstellung einer abgewandelten Rotorausführung.
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Der in der Zeichnung dargestellte Regenerativ-Wärmeaustauscher besitzt
ein Gehäuse 10, welches aus einem unteren Rahmenwerk 12, welches den tragenden
Teil des Wärmeaustauschers bildet, und einem oberen Teil 14, der durch das Rahmenwerk
12 getragen wird und aus wärmeisolierendem keramischem Material 16 besteht, aufgebaut
ist. Das Rahmenwerk 12 ist mit einer unteren Endplatte 18 (Fig.3) versehen, welche
zwei sektorförmige Durchlaßöffnungen als Einlaß 20 und Auslaß 22 aufweist (Fig.
1), die an gegenüberliegenden Seiten einer senkrechten Mittelebene durch den Wärmeaustauscher
angeordnet sind und durch Sektorplatten 24 und 26 der Endplatte 18 (Fig.3) getrennt
sind. Einlaß 20 und Auslaß 22 sind mit einer Einlaßleitung 28 für die aufzuwärmende
Frischluft und einer Auslaßleitung 30 für das abgekühlte Gas verbunden. Der
obere Teil 14 des Gehäuses ist mit einer Trennwand 32 versehen, die sich brückenartig
über den oberen Teil hinweg erstreckt und Sektorteile 34 und 36 aufweist, die mit
den Sektorplatten 24 und 26 des Rahmenwerkes 12 fluchten. Die Trennwand 32 enthält
zwei Träger 38 und 40, vorzugsweise aus Stahl, die eine Anzahl Formkörper 42 aus
isolierendem feuerfestem Material tragen. Diese besitzen geneigte Seitenflächen
44, um einen sektorförmigen Auslaß 46 und Einlaß 48 zu bilden, die mit dem Einlaß
20 und Auslaß 22 in der Endplatte 18 fluchten und mit einer Auslaßleitung 50 aus
isolierendem feuerfestem Material für die erwärmte Frischluft und einer Einlaßleitung
52, ebenfalls aus isolierendem feuerfestem Material, für das heiße Gas in Verbindung
stehen. Der somit bedingte und durch die Pfeile 54 und 56 angedeutete Gegenstrom
der beiden gasförmigen Medien ergibt die beste Wärmeübertragung, wie es an sich
bekannt ist. Bei der geschilderten Strömungsrichtung von heißem Gas und kalter Frischluft
ist es offensichtlich, daß der heiße Teil des Wärme.austauschers oben und der kalte
Teil unten liegt. Der aus isolierendem feuerfestem Material bestehende heiße obere
Teil 14 des Gehäuses wird durch das Rahmenwerk 12 gehalten und ruht somit nicht
unmittelbar auf dem Untergrund auf.
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Der Rotor 58 des Wärmeaustauschers besteht ebenfalls aus zwei aufeinanderstehenden
Teilen, und zwar aus einem rahmenförmigen unteren Rotorteil 60 aus metallischem
Material und einem oberen Rotorteil 62 aus feuerfestem keramischem Material.
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Um die Konstruktion und den Zusammenbau des Rotors zu vereinfachen,
ist der untere Rotorteil 60 aus sektorförmigen Plattenkörben 64 (rechte Seite in
Fig.2) zusammengesetzt, derart, daß jeder Plattenkorb mit einem Minimum an Arbeitsaufwand
durch einen anderen ersetzt werden kann. Die Plattenkörbe 64 sind um die Mittelachse
des Rotors angeordnet. Ihre radialen Seitenwände 66 und der jeweilige Innenmantelteil
70 und Außenmantelteil 72 stoßen aneinander, so daß die Plattenkörbe einen vollständigen
Ring um die Mittelachse des Rotors herum bilden. Jede Seitenwand ist aus Metallplatten
doppelwandig zusammengesetzt und oben und unten geschlossen. Die aneinanderstoßenden
Seitenwände 66 sind mit radial und axial versetzten Kantenvorsprüngen 74 und 76
versehen, die mittels Bolzen, Schrauben od. dgl. verbunden werden, um den unteren
Rotorteil 60 als eine zusammenhängende Einheit herzustellen. Die gebogenen und am
Umfang zusammenstoßenden doppelwandigen Innen- und Außenmantelteile 70 und 72 der
Plattenkörbe 64 ergeben je einen in sich geschlossenen kreisförmigen Innen- und
Außenmantel des unteren Rotorteiles. Die radialen Scheidewände 68 der Plattenkörbe
64 unterteilen den ringförmigen Raum zwischen dem Innen- und Außenmantel 70, 72
in eine Anzahl sektorförmiger Kammern 78. Jede der Kammern 78 ist durch Querwände
80 weiterhin in Abteile 82 unterteilt. Die Querwände 80 sind ebenso wie die Scheide-
und Mantelwände doppelwandig ausgeführt und unten mit Ansätzen 84 (Fig. 1) versehen,
in die geeignete Träger 86 für regenerative Elemente 88, z. B. Wärmeaustauschplatten,
eingesetzt werden.
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Der obere Rotorteil 62 besteht aus radialen Scheidewänden 90 (linke
Seite in Fig.2) und aus einem kreisförmig gebogenen Innen- und Außenmantel 92, 94.
Scheidewände und Mäntel bestehen aus feuerfestem keramischem Material und liegen
genau über den radialen Scheidewänden 68 sowie dem Innen- und Außenmantel
70, 72 des unteren Rotorteiles 60 und werden von diesen getragen. Durch die
Scheidewände 90 ist der obere Rotorteil in sektorförmige Kammern 96 unterteilt,
die ihrerseits durch Querwände 100 aus feuerfestem Material in eine Anzahl
Abteile 98 eingeteilt sind. Die Querwände 100 liegen genau über den Querwänden 80
des unteren Rotorteiles 60 und weren von diesen getragen. Die Stärke jeder Wand
des unteren Rotorteiles 60 entspricht der Stärke jeder Wand des oberen Rotorteiles
62, und die einzelnen Wände des unteren Rotorteiles sind mit Doppelflanschen
102, 104 und 106 ausgerüstet, zwischen denen die Unterkanten der feuerfesten
Wandteile des oberen Rotorteiles, eingreifen. Der obere Rotorteil ist mit regenerativen
feuerfesten Elementen 108, z. B. in Form von hochkant aufgestellten keramischen
Röhren, angefüllt. Die Elemente können selbstverständlich auch eine andere Gestalt
aufweisen und auch anders angeordnet sein. Um die regenerativen Elemente
108 in den einzelnen Abteilen 98 des oberen Rotorteiles 62 zu halten, sind
die Abteile 82 des unteren Rotorteiles 60 oben mit Rosten 110 abgedeckt, auf welche
sich die Elemente aufsetzen.
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Um zu erreichen, daß die während des Betriebes infolge der Hitzeeinwirkung
auftretenden Durchmesserveränderungen
des Rotors keinen Einfluß
auf seinen genauen Lauf ausüben können, wird eine Lagerung gewählt, die dem Rotar
sowohl eine radial gerichtete Bewegungsfreiheit gibt als auch für sich eine Selbstzentrierung
ermöglicht, ohne daß darunter die Lebensdauer leidet.
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Die Lagerung des Rotors 58 im Gehäuse 10 erfolgt deshalb in an sich
bekannter Weise mittels eines am Umfang des unteren Rotorteiles 60 angeordneten
und in Form eines Längskugellagers ausgebildeten Lagers 112. Dieses Lager (Fig.
1 und 4) besitzt einen unteren Laufring 114, der an der Endplatte 18 des Gehäuses
10, also am kalten Teil des Wärmeaustausahers befostigt ist, sowie einen oberen
Laufring 116, welcher den Rotor 58 an seinem kalten Teil trägt.
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Der untere Laufring 114 kann als einteiliger Ring ausgebildet sein
oder aus mehreren Segmenten bestehen. Er besitzt an seiner oberen Fläche eine ringförmige
Nut 118, in deren Ecken je ein Draht 120
eingelegt ist, welche die
untere Laufspur für eine Anzahl Kugeln 122 bilden. Ebenso kann der obere Laufring
116 als einteiliger Ring ausgebildet sein oder auch wie bei dem dargestellten Beispiel
(Fig. 2 und 5) aus mehreren Segmenten 124 bestehen. Dieser Laufring besitzt an seiner
unteren Fläche ebenfalls eine ringförmige Nut 126 mit in jeder Ecke eingelegten
Drähten 120, die als obere Laufspur für die Kugeln 122 dienen. Beide Laufspuren
liegen genau übereinander. Die Segmente 124 des oberen Laufringes tragen Treibstöcke
128, die eine am Umfang des Rotors 28 angeordnete Triebstockverzahnung bilden. Mit
dieser steht ein nicht dargestelltes Zahnrad zum Antrieb des Rotors im Eingriff.
Die Kugeln werden zwischen den Laufspuren in gleichmäßigen Abständen durch geeignete
Haltestücke 130 gehalten.
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Wie aus der Zeichnung erkennbar, besteht keine starre, feste Verbindung
zwischen Rotor 58 und oberem Laufring 116, sondern die radialen Seitenwände 66 der
Plattenkörbe 64 weisen radial vorspringende Stützen 132 auf, die unmittelbar auf
dem oberen drehbaren Laufring 116 der Lagerung 112
aufliegen und bei
radial gerichteter Ausdehnung des Rotors auf dem oberen Laufring 116 gleiten können.
Das Gewicht des Rotors 58 genügt, daß ohne weitere Verbindungsmaßnahme, sondern
lediglich auf Grund der Reibung zwischen den Stützen 132 und dem sich drehenden
Laufring 116 der Rotor von diesem Laufring mitgenommen wird.
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Da es praktisch kaum möglich ist, den Wärmeaustauscher mit einer derart
ausreichenden Präzision herzustellen, daß alle Stützen 132 gleichmäßig auf dem drehbaren
Laufring 116 aufliegen, werden zweckmäßig elastische Zwischenglieder 134, z. B.
nach oben durchgewölbte Blattfedern, zwischen den Stützen 132 und dem Laufring 116
angeordnet. Um eine gleichmäßige Kraftverteilung auf dem drehbaren Laufring 116
zu erhalten, ruhen die durch die Blattfedern gebildeten elastischem Zwischenglieder
134 mit ihren beiden Enden auf dem Laufring auf, während die Stützen 132 in der
Mitte der Blattfeder aufsitzen. Hierdurch ergeben sich eine doppelte Anzahl von
Auflagestellen für den Rotor auf dem Laufring 116, wodurch dieser zur Verringerung
der Kosten von geringer Stärke sein kann.
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Die Anordnung der Stützen 132 des Rotors und der Segmente 124 des
Laufringes 116 wird vorzugsweise so getroffen, daß die elastischen Zwischenglieder
134 die Stoßstellen 136 zwischen den Segmenten 124 des oberen Laufringes 116 überbrücken.
Bei einer derartigen Anordnung der elastischen Zwischenglieder als Überbrückungsmittel
zwischen den Enden der Segmente 124 wird das Gewicht des Rotors über die Stützen
132 auf jedes Segment an zwei Stellen übertragen, und zwar etwa an dessen Enden.
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Damit die elastischen Zwischenglieder 134 und die Stützen 132 ihre
Stellung während des Betriebes genau zueinander beibehalten, sind an den Zwischengliedern
Führungen 138 vorgesehen, zwischen denen die Stützen 132 eingreifen.
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In Umfangsrichtung werden die Zwischenglieder 134 gegenüber den Segmenten
124 mittels Zapfen 1.40 gehalten, die an den Segmenten befestigt sind und wenigstens
an einem Ende der Zwischenglieder in einen Längsschlitz 142 eingreifen.
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Die Abnutzung der vorgeschriebenen Lagerung des Rotors ist sehr gering,
insbesondere deshalb, weil das Lager am kalten Teil des Wärmeaustausehers liegt
und deshalb mit entsprechendem Fett geschmiert werden kann. Infolge der reibungsverminderten
Natur des Lagers ist auch@der Kraftverbrauch sehr niedrig. Da die Laufspuren durch
die Kugeln selbst erzeugt werden, können Drähte oder Kugeln, die verhältnismäßig
weit abgenutzt sind, oder Segmente, die defekt werden, in einfacher Weise ersetzt
werden. Hierzu ist das Rahmenwerk 12 des Gehäuses 10 mit einer Tür 144 versehen,
durch welche die Lagerung von außerhalb des Gehäuses her zugänglich ist. Bei dem
Ausführungsbeispiel können, während das Lager unter Last steht, Kugeln, Drähte und
Segmente herausgenommen werden, da es nur notwendig ist, ein oder mehrere entsprechende
elastische Zwischenstücke 134 zu ..entfernen, wodurch die Segmente 124 lose liegen.
Es können auch vollständige Plattenkörbe 64 in gleicher Weise ersetzt werden. Zur
Abdichtung des Rotors 58 gegenüber dem Gehäuse 10 ist eine erste untere Umfangsdichtung
146 von an sich bekannter Art am unteren Rotorteil 60 befestigt. Sie besteht aus
einer Anzahl relativ weicher, elastischer Metallblätter, die an dem Außenmantel
72 des unteren Rotorteiles 60 durch Ringsegmente 148 angeklemmt sind und sich auf
die Endplatte 18 des Gehäuses auflegen. Die Abdichtung zwischen dem Innenmantel
70 des unteren Rotorteiles 60 und der Endplatte 18 erfolgt durch eine ähnliche Umfangsdichtung
150, und die obere Kante des Außenmantels 72 ist durch eine ähnliche, sich gegen
einen geeigneten Teil 152 des Rahmenwerkes 12 legende Umfangsdichtung 154 abgedichtet.
Die Abdichtung der unteren Kanten der Seitenwände 66 und Scheidewände 68 im unteren
Rotorteil 60 erfolgt mit ebenfalls aus weichen, elastischen Metallblättern hergestellten,
an diesen Wänden angeordneten Radialdichtungen 156.
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Um die zweckmäßigerweise aus Stahl bestehenden Träger 38 und 40, welche
die Trennwand 32 des Gehäuses 10 tragen, zu kühlen, sind diese Träger in Kanälen
158 und 160 der feuerfesten Wand 162 angeordnet. Als Kühlmittel
kann Luft durch diese Kanäle zirkulieren.
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Für einen Wärmeaustauscher gemäß der Erfindung im Koksofenbetrieb
würden etwa folgende Werte erforderlich sein: Luft- und Gasmengen bei 20° C etwa
30 m3/s; Gaseintrittstemperatur in dem Regenerator etwa 1500 bis. 13501 C;
Gasaustrittstemperatur
aus dem Regenerator etwa 300° C; Luftaustrittstemperatur aus dem Regenerator etwa
1100='C; Druckabfall durch den Regenerator etwa 3 bis 4 mm WS.
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Der drehbare Regenerator gemäß der Erfindung macht es möglich, konstante
Betriebstemperaturen aufrechtzuerhalten, wodurch die Kapazität des Ofens um etwa
15 °/o gesteigert wird.
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Bei einem Rotor gemäß Fig.5 dient der metallische untere Rotorteil
164 nur zum Tragen und Drehen des aus feuerfestem Material bestehenden oberen Rotorteiles
166, in weichem sich die regenerativen Elemente befinden. Der untere Rotorteil 164
ist dementsprechend verhältnismäßig schmal ausgeführt und besteht aus einem Rahmen
in Form eines Speichenrades mit einer Nabe in Gestalt eines inneren Vielecks 168
und einer Felge in Gestalt eines äußeren Vielecks 170 sowie aus radialen, die Ecken
der inneren und äußeren Vielecke verbindenden Speichen in Gestalt von Streben 172.
Die Einzelteile bestehen aus hochkant angeordneten Platten, die miteinander verschweißt
sind und an deren oberen Kanten U-Eisen 174 angeordnet sind. Die U-Eisen bilden
Rinnen 176, in welche die unteren Teile von Innen- und Außen- und Radialwänden 178,
180 eingreifen. Die Wände bestehen aus feuerfesten keramischen Platten 182, die
durch eine Nut und Federverbindung 184 miteinander verbunden sind. Um Wiederholungen
in der Darstellung und Beschreibung der Querwandteile sowie der feuerfesten regenerativen
Elemente zu vermeiden, sind diese nicht dargestellt. Die Streben 172 sind mit radialen,
als Stützen 186 dienenden Vorsprüngen versehen, die sich auf dem oberen drehbaren
Laufring 116 entsprechend der Fig. 1 bis 4 auflegen.
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Um die Spannweite der Trennwand 32 im Gehäuse 10, die bei größeren
Wärmeaustauschern sehr beträchtlich sein kann, zu verringern, wird die Mitte der
Trennwand von einem Pfeiler 188 getragen, der den Rotor im Zentrum durchdringt.
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Der Aufbau eines Wärmeaustauschers gemäß der Erfindung ist derart
vereinfacht, daß dieser in Einzelteilen und Kisten leicht transportierbar ist, um
dann an der Baustelle zusammengesetzt zu werden.