DE1255682B

DE1255682B - Axialdrehspeicherwaermetauscher mit selbstaendigen Einzelsektoren

Info

Publication number: DE1255682B
Application number: DES93227A
Authority: DE
Inventors: Irvin G Hall; Norman Casagrande
Original assignee: Svenska Rotor Maskiner AB
Current assignee: Svenska Rotor Maskiner AB
Priority date: 1963-09-19
Filing date: 1964-09-18
Publication date: 1967-12-07

Description

Axialdrehspeicherwärmetauscher mit selbständigen Einzelsektoren Die Erfindung betrifft einen Axialdrehspeicherwärmetauscher mit senkrechter Achse, bei dem der ringförmige Rotor durch Radialwände in sektorförmige Kammern aufgeteilt und jede Kammer als ein selbständiger Einzelsektor ausgebildet ist.
Ein derartiger Wärmetauscher ist durch die deutsche Auslegeschrift 1060 539 bekannt. Bei diesem Wärmetauscher sind die einzelnen Kammern untereinander und mit der sie tragenden Säule fest verschraubt. Tragende Elemente an dem radialen äußeren Ende des aus den einzelnen Kammern festgefügten Rotors sind nicht vorhanden, so daß die gesamte Last des Rotors von den Lagern der Mittelsäule aufgenommen werden muß, wodurch die Größe des Wärmetauschers durch die Belastbarkeit dieser Rotor-Traglager begrenzt wird.
Durch die deutsche Patentschrift 460 703 ist auch schon ein Kreuzlaufspeicherwärmetauscher bekannt, bei dem die Speichermasse durch Wände in Kammern aufgeteilt und jede Kammer als ein selbständiger Einzelkasten ausgebildet ist, mit dem Merkmal, daß jeder Einzelkasten an seinen in bezug auf die Bewegungsrichtung seitlichen Enden abgestützt ist und die Einzelkästen durch eine schwenkende Relativbewegung der Einzelkästen gestattende Mittel miteinander verbunden sind. Ein derartiger Wärmetauscher ist wegen der relativ kleinen wirksamen Teile im Verhältnis zu den Abmessungen der Gesamtanlage für große leistungsfähige Baugrößen nicht geeignet. Auch wenn die einzelnen Kästen von in Tragschienen laufenden Rollen getragen würden, entstünden bei großen derartigen Baueinheiten an den Umlenkrollen Festigkeitsprobleme, die die Größe dieser Kreuzlaufspeicherwärmetauscher beschränken würden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von der eingangs angeführten bekannten Art von Wärmetauschern eine Möglichkeit zu bieten, Axialdrehspeicherwärmetauscher über die bisherige maximale Baugröße hinaus zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Einzelsektor an seinen radial äußeren und inneren Enden über Wälzelemente auf festen, ringförmigen Auflagern abgestützt ist und die Einzelsektoren durch eine axiale Relativbewegung der Einzelsektoren gestattende Mittel schwenkbar miteinander verbunden sind. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß jeder Einzelsektor an seinem radial äußeren Ende mit mehr als einem als Tragräder ausgebildeten Wälzelement versehen ist und die festen ringförmigen Auflager als Spur-Laufschienen ausgebildet sind.
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles. Es zeigt Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen Axialdrehspeicherwärmetauscher gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Einzelsektors, Fig. 3 einen Teil des Rotors in Seitenansicht, der die Verbindung zweier benachbarter Einzelsektoren zeigt, Fig. 4 einen Querschnitt durch den Rotor in der Ebene der Linie 4-4 in F i g. 1.
Der in der Fig. 1 gezeigte Wärmetauscher besteht aus einer Anzahl trapezförmiger Einzelsektoren 10 und 18 (Fig. 2), die so ausgebildet sind, daß sie nebeneinanderliegend einen ringförmigen Rotor ergeben (Fig. 4). Jeder Einzelsektor 10 und 18 wird begrenzt von einer inneren Stirnwand 12, einer äußeren Stirnwand 14 und den seitlichen Radialwänden 16 (F i g. 2). Die Sektoren bestehen aus einem Unterteil 10 und einem mit diesem durch z. B. Schweißnähte fest verbundenen Oberteil 18, das die gleichen Außenabmessungen aufweist, aber zur Gewichtserleichterung aus wesentlich dünnerem Material gefertigt ist. Unterer Sektorteil 10 und oberer Sektorteil 18 sind gleichermaßen mit wärmeabsorbierenden Platten oder Blöcken 20 gefüllt, deren Aufgabe es ist, die aus den Heißgasen aufgenommene Wärme zu speichern und sie an die sie nachfolgend umströmenden Kaltgase abzugeben. An den Stirnwänden des unteren Teiles 10 eines jeden Sektors sind Wälzelemente 22 angebracht, an der innenliegenden, 12, eines, an der äußeren, 14, zwei, die, auf einem inneren, 28, und einem äußeren, 26, ringförmigen, als Laufschiene ausgebildeten Auflager abrollend, das Gewicht des Einzelsektors 10, 18 tragen. Die Auflager 26 und 28 liegen auf einer unteren Endplatte 34, die von der Tragkonstruktion 36 getragen wird. Eine obere Endplatte 38 wird von einem rohrförmigen Träger 68 im Innern des ringförmigen Rotors und schrägen, in Abständen um den Außenumfang des Rotors angeordneten Trägern oder Stützen 35 gehalten. Beide Endplatten 34 und 38 sind mit Durchbrechungen 42 und 44 versehen, an die sich die Einlaß- und Auslaßleitungen 46 und 48 für das Heißgas und die Auslaß- und Einlaßleitungen 52 und 54 für das Kaltgas unmittelbar anlegen.
Fig. 3 zeigt, daß jeder Einzelsektor 10, 18 mit seinen benachbarten Sektoren durch gelenkige Verbindungsmittel 56 schwenkbar verbunden ist, die so ausgebildet und angeordnet sind, daß sie jedem Sektor unabhängig von den anderen Sektoren eine begrenzte vertikale Bewegung erlauben. Diese gelenkige Verbindung bewirkt, daß die durch unterschiedliche Temperaturen hervorgerufenen Verwerfungen der festen ringförmigen Auflager 26, 28 durch horizontale und Kippbewegungen der Sektoren ausgeglichen werden, ohne daß sich die Last dieses Einzelsektors ganz oder teilweise auf die Tragrollen 22 der benachbarten Sektoren verteilt.
In den Fig. 2 und 3 sind Ausschnitte der ringförmigen Antriebszahnstange 32 dargestellt, in die das Zahnritzel eines Antriebes 30 eingreift, der den Rotor um seine Achse bewegt. Die Antriebszahnstange setzt sich aus bogenförmigen Segmenten zulammen, von denen jedes an der äußeren Wand 14 jeder Kammer 10 befestigt ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel grenzen die den Rotor tragenden Einrichtungen an den unteren Kanten des Rotors an; es ist jedoch selbstverständlich, daß diese Trageinrichtungen auch an anderen in axialer Richtung liegenden Stellen um den Umfang des Rotors herum angeordnet sein können. Weiterhin brauchen die einzelnen vom Rotor getragenen Lagermittel nicht auf die in der Zeichnung dargestellte Art begrenzt zu sein.

Claims

Patentansprüche: 1. Axialdrehspeicherwärmetauscher mit senkrechter Achse, bei dem der ringförmige Rotor durch Radialwände in sektorförmige Kammern aufgeteilt und jede Kammer als ein selbständiger Einzelsektor ausgebildet ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß jeder Einzelsektor (10) an seinen radial äußeren und inneren Enden über Wälzelemente (22) auf festen, ringförmigen Auflagern (26, 28) abgestützt ist und die Einzelsektoren durch eine axiale Relativbewegung der Einzelsektoren gestattende Mittel (56) schwenkbar miteinander verbunden sind.
2. Drehspeicherwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einzelsektor (10) an seinem radial äußeren Ende mit mehr als einem als Tragräder ausgebildeten Wälzelement (22) versehen ist und die festen ringförmigen Auflager (26, 28) als Spur-Laufschienen ausgebildet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 460 703; deutsche Auslegeschrift Nr. 1060 539; französische Patentschrift Nr. 1269 567; britische Patentschrift Nr. 728 l92.