DE1451264C

DE1451264C - Rotary storage heat exchanger

Info

Publication number: DE1451264C
Authority: DE
Inventors: Edward P Wellsville N Y Horn (V St A)
Original assignee: Svenska Rotor Maskiner AB
Current assignee: Svenska Rotor Maskiner AB
Publication date: 1971-10-14

Description

1 21 2

Die Erfindung betrifft einen Drehspeicherwärme- gen axial verstellbar ist und mit dem eine im wesenttauscher, bei dem der Spalt zwischen dem feststehen- liehen als Scheibe ausgebildete, mit beiderseits der den und dem umlaufenden Teil von an einem der Scheibe angeordneten axialen Vorsprüngen versehene Teile angeordneten Dichtungselementen abgedichtet Tastvorrichtung drehfest verbunden ist, und daß die ist, die mit Tast- und Verstellvorrichtungen verbun- 5 Anschlagvorrichtung aus über den Umfang des den und durch diese in Abhängigkeit von der sich anderen Wärmetauscherteils verteilten einzelnen Anändernden Spaltweite axial verstellbar sind, wobei die schlagen besteht, die in zwei axial und radial mit genannten Vorrichtungen in Halterungen axial ver- Bezug auf die Drehachse des Wärmetauschers zu beistellbare Stellglieder sowie mit diesen axial fest ver- den Seiten der Scheibe versetzte Gruppen unterteilt bundene Tasteinrichtungen aufweisen, welch letztere io sind.The invention relates to a rotary storage heater that is axially adjustable and with which one essentially exchanger, in which the gap between the stationary borrowed designed as a disc, with both sides of the provided the and the circumferential part of arranged on one of the disk axial projections Parts arranged sealing elements sealed sensing device is rotatably connected, and that the is connected to touch and adjusting devices 5 stop device from over the circumference of the and through these individual changes distributed depending on the other part of the heat exchanger Gap widths are axially adjustable, the beat consists in two axially and radially with Said devices can be provided axially in brackets with reference to the axis of rotation of the heat exchanger Actuators and with these axially fixed groups offset from the sides of the disc are divided have bound tactile devices, which the latter are io.

zur axialen Verstellung der Dichtungselemente von Bei der erfindungsgemäßen Wärmetauscherabdich-for the axial adjustment of the sealing elements of the heat exchanger sealing according to the invention

einer mit dem anderen Wärmeaustauscherteil fest ver- tung werden keine feinbearbeiteten Teile benötigt,one fixed to the other part of the heat exchanger, no finely machined parts are required,

bundenen und über dessen Umfang angeordneten deren Anfälligkeit gegenüber mechanischen, ther-bound and arranged over its circumference their susceptibility to mechanical, thermal

Anschlagvorrichtung betätigbar sind. mischen und chemischen Einflüssen besondere tech-Stop device are actuated. mix and chemical influences special tech-

Bei einem bekannten, derartigen Wärmetauscher 15 nische Vorkehrungen erfordern. Da die axialen Vor-(deutsche Auslegeschrift 1125 110) erfolgt die Ab- Sprünge der als Scheibe ausgebildeten Tastvorrichdichtung des sich durch thermische Dehnungen tung bei normalen Betriebsbedingungen oder bei erändernden Spaltes zwischen den als Segmentplatten folgter Verstellung der Dichtungselemente die Ander Gehäusestirnwand ausgebildeten Dichtungsele- schlage nicht berühren, ist der Verschleiß der sich menten und den Rotorsektoren durch die Stellglieder 20 relativ zueinander bewegenden Teile besonders mittels Tasteinrichtungen, welche als Wälzkörper aus gering. Da sich darüber hinaus die drehbar gelagerte gebildet sind, welche ständig auf der als Flansch des Scheibe sofort bei Berührung der konträren An-Rotors ausgebildeten Anschlagvorrichtung abrollen schlage verdreht, d. h. gewissermaßen auf diesen An- und so jede Längenänderung des Rotors abtasten. schlagen abrollt, tritt auch hierbei nur geringfügiger Der ständige Kontakt zwischen Wälzkörpern und 25 Reibungsverschleiß auf.In a known, such heat exchanger 15 require niche precautions. Since the axial fore (German Auslegeschrift 1125 110), the jumps of the tactile device seal designed as a disk take place due to thermal expansion under normal operating conditions or under changing conditions Gap between the adjustment of the sealing elements, which followed as segment plates, the other Do not touch the housing end wall formed sealing element, the wear is the ments and the rotor sectors by the actuators 20 relative to each other moving parts in particular by means of sensing devices, which act as rolling elements from low. Since, in addition, the rotatable are formed, which are constantly on the as flange of the disc immediately when touching the opposing rotor formed stop device roll off beat twisted, d. H. to a certain extent on this and so scan every change in length of the rotor. hitting unrolls, occurs here only slightly The constant contact between rolling elements and 25 frictional wear.

Rotorflansch führt bei den vorliegenden ungünstigen Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in derRotor flange results in the present unfavorable. An embodiment of the invention is in the

thermischen und chemischen Betriebsbedingungen zu Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näherthermal and chemical operating conditions are shown in the drawing and are explained in more detail below

vorzeitigem Verschleiß der Wälzkörper und der Ab- beschrieben. Es zeigtpremature wear of the rolling elements and the ab- described. It shows

rollflächen des Flansches. Darüber hinaus erfordert F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch einenrolling surfaces of the flange. In addition, F i g. 1 shows a vertical section through a

die außerhalb des Gehäuses vorgesehene Lagerung 30 Drehspeicherwärmetauscher mit den erfindungsge-the storage 30 provided outside the housing rotary storage heat exchanger with the inventive

der Wälzkörperdrehachsen einen erheblichen tech- mäßen Mitteln zur selbständigen Nachstellung derthe rolling element axes of rotation a considerable technical means for independent readjustment of the

nischen und somit auch kostenmäßigen Aufwand. Dichtung,niches and thus also cost-related effort. Poetry,

Weiterhin ist es bekannt, (deutsche Patentschrift F i g. 2 einen Ausschnitt aus F i g. 1 in vergrößerterFurthermore, it is known (German patent specification Fig. 2 shows an enlarged detail from Fig. 1

851 072) einen am Rotormantel befestigten Stützring Darstellung,851 072) shows a support ring attached to the rotor shell,

für Radialstreben als Tasteinrichtung zu verwenden 35 F i g. 3 einen Horizontalschnitt nach Linie 3-3 into be used as a sensing device for radial struts 35 F i g. 3 is a horizontal section along line 3-3 in

und diesen zwischen über dem Umfang des Tauscher- F i g. 2,and these between over the circumference of the exchanger- F i g. 2,

gehäuses verteilten Rollanschlägen beidseitig zu Fig. 4 eine vergrößerte Seitenansicht eines Teilshousing distributed rolling stops on both sides to FIG. 4 is an enlarged side view of a part

führen. Auch bei dieser bekannten Vorrichtung ist der erfindungsgemäßen Nachstelleinrichtung,to lead. In this known device, too, the adjustment device according to the invention,

ein ständiger Rollkontakt vorgesehen, wodurch sich Der in der Zeichnung dargestellte Drehspeicher-a constant rolling contact is provided, whereby the rotary storage shown in the drawing

die obenerwähnten Lagerungs- und Verschleißpro- 40 wärmetauscher weist einen Rotor mit einem zylin-the above-mentioned storage and wear pro- 40 heat exchanger has a rotor with a cylindrical

bleme ergeben. drischen Mantel 10 auf, der mit einer Rotornabe 11bleme surrendered. drischen jacket 10, which with a rotor hub 11

Andere bekannte Abdichtungsvorrichtungen (USA.- durch radiale Zwischenwände 12 derart verbunden Patentschrift 2 874 939) verwenden Anschläge zum ist, daß eine Anzahl von sektorförmigen Abschnitten Verstellen der Dichtungselemente von Drehspeicher- .. zur Aufnahme von Einsätzen aus wärmespeichern-Wärmetauschern, die nur im Bereich der Dichtungs- 45 dem Material gebildet ist, durch welches abwechselnd segmente der Gehäuse-Stirnplatten vorhanden sind, ein wärmegebendes Strömungsmittel und ein wärmeso daß zur Erzielung der angestrebten Dichtstellung aufnehmendes Strömungsmittel hindurchgeleitet wernur im Bereich dieser Dichtungssegmente ein Kon- den. Der Rotor ist von einem Gehäuse 18 umschlostakt zwischen den Tastvorrichtungen der Dichtungs- ' sen, das einander gegenüberliegende Stirnplatten 20 elemente und der Anschlagvorrichtung vorhanden ist. 5° aufweist. Die Stirnplatten 20 sind mit undurch-Dort tritt er allerdings bei jedem Passieren des Dich- brochenen Abschnitten, den Dichtungssegmenten, tungselements am Dichtungssegment sehr intensiv mit versehen, zwischen denen sich Durchbrechungen beentsprechendem Verschleiß auf, gleichgültig, ob sich finden. An die Durchbrechungen sind Einlaßleitungen an der richtigen Abdichtstellung im Vergleich zum 15 und 17 und Auslaßleitungen 19 und 21 für das vorherigen Durchgang etwas geändert hat oder nicht. 55 wärmeabgebende bzw. das wärmeaufnehmende Strö-Other known sealing devices (USA.- connected by radial partition walls 12 in this way Patent specification 2,874,939) use stops for is that a number of sector-shaped sections Adjustment of the sealing elements of rotary storage .. to accommodate inserts from heat storage heat exchangers, which is formed only in the area of the sealing 45 the material by which alternately Segments of the housing end plates are present, a heat giving fluid and a heat so that in order to achieve the desired sealing position, absorbing fluid is only passed through a condensation in the area of these sealing segments. The rotor is enclosed in a housing 18 between the sensing devices of the sealing 'sen, the opposing end plates 20 elements and the stop device is available. 5 °. The face plates 20 are impenetrable there However, it occurs every time you pass the sealing section, the sealing segments, processing element on the sealing segment very intensively provided, between which there are corresponding openings Wear on, whether or not found. Inlet lines are attached to the openings at the correct sealing position compared to 15 and 17 and outlet lines 19 and 21 for the changed something or not in the previous pass. 55 heat-emitting or heat-absorbing flow

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus- mungsmittel angeschlossen.The invention is based on the object of connecting means.

gehend von der eingangs bezeichneten bekannten Art Am inneren Ende jeder radialen Zwischenwand 12going of the known type mentioned at the beginning at the inner end of each radial partition 12

von Wärmetauschern eine Abdichtung zwischen dem ist an einer Stelle 24 nahe der Rotornabe 11 ein blatt-of heat exchangers a seal between which is at a point 24 near the rotor hub 11 a sheet

Rotor und dem Dichtungssegment der Gehäuse-Stirn- förmig ausgebildetes radiales Dichtungselement 22The rotor and the sealing segment of the housing-face-shaped radial sealing element 22

platten zu schaffen, die durch Vermeidung unnötigen 60 derart angelenkt, daß das äußere Ende des Dich-to create plates that are hinged by avoiding unnecessary 60 so that the outer end of the sealing

Kontakts zwischen den Tastvorrichtungen der Dich- tungselementes 22 in axialer Richtung auf ein vorbe-Contact between the sensing devices of the sealing element 22 in the axial direction on a previous

tungselemente und den Anschlagvorrichtungen unter stimmtes Abstandsverhältnis zwischen dem Rotor undprocessing elements and the stop devices under correct spacing ratio between the rotor and

den gegebenen ungünstigen Betriebsbedingungen dem umgebenden Gehäuse eingestellt werden kann,the surrounding housing can be adjusted to the given unfavorable operating conditions,

einen geringen Verschleiß und damit eine aus- Am äußeren Ende jedes radialen Dichtungselementesa low wear and thus an out- At the outer end of each radial sealing element

reichende Lebensdauer gewährleistet. 65 22 ist ein Lenkzapfen 27 angebracht, der einen SchlitzLong service life guaranteed. 65 22 a steering pin 27 is attached, which has a slot

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge- 25 im Rotormantel durchdringt und mit einer ringlöst, daß jedes Stellglied ein Schraubenglied enthält, förmigen Umfangsdichtung 26 verbunden ist, die das das in mit Gewindebohrungen versehenen Halterun- Stirnende des Rotors umfaßt und gegen die Stirn-According to the invention, this task is penetrated in the rotor shell and solved with a ring, that each actuator contains a screw member, shaped circumferential seal 26 is connected, which which encompasses the front end of the rotor provided with threaded holes and against the front end

platte 20 anliegt. Die axial äußere Kante der Umfangsdichtung 26 befindet sich in Anlage mit der angrenzenden Stirnkante des radialen Dichtungselementes 22, während die ringförmige Innenfläche der Umfangsdichtung 26 die Außenkante des Rotormantels 10 in axialer Richtung gleitend umschließt. Das äußere Ende des radialen Dichtungselementes 22 ist in dem Schlitz 25 an der Kante des Rotormantels gleitend geführt, wobei der Schlitz 25 von der Umfangsdichtung 26 abgedeckt wird, um das Hindurchtreten von Strömungsmittel zu verhindern.plate 20 rests. The axially outer edge of the peripheral seal 26 is in contact with the adjacent front edge of the radial sealing element 22, while the annular inner surface of the circumferential seal 26 is the outer edge of the rotor shell 10 encloses sliding in the axial direction. The outer end of the radial seal element 22 is slidably guided in the slot 25 on the edge of the rotor shell, the slot 25 from the circumferential seal 26 is covered to prevent the passage of fluid.

Die Dichtungsnachstelleinrichtung besteht im wesentlichen aus einer Anzahl von Stützgliedern 32, die im Abstand zueinander am Umfang der Stirnplatten 20 angebracht und so angeordnet sind, daß sie sich in axialer Richtung in den Zwischenraum zwischen dem Rotormantel und dem zylindrischen Teil des Rotorgehäuses erstrecken. Jedes Stützglied 32 trägt ein Paar im axialen Abstand zueinander angeordneter Anschläge 34 und 36, von denen sich der Anschlag 34 radial nach einwärts in unmittelbare Nähe des Rotormantels erstreckt, während sich der im axialen Abstand dazu angeordnete Anschlag 36 in einem geringeren Maß radial nach einwärts erstreckt und dazwischen Raum für eine drehbare Tastvorrichtung frei läßt.The seal adjustment device consists essentially of a number of support members 32 which at a distance from one another on the circumference of the end plates 20 and arranged so that they are in the axial direction into the space between the rotor shell and the cylindrical part of the Extend the rotor housing. Each support member 32 carries a pair of axially spaced apart Stops 34 and 36, of which the stop 34 extends radially inward in the immediate vicinity of the Rotor shell extends, while the axially spaced stop 36 extends in a smaller Dimension extends radially inward and space therebetween for a rotatable sensing device releases.

Die Tastvorrichtung besteht aus einer Scheibe 38 mit einer Anzahl stirnseitig am Umfang verteilter und sich axial erstreckender Vorsprünge 42. Im Zentrum der einen Stirnseite der Scheibe 38 setzt ferner ein Schraubenglied 43 an, das drehbar von zwei Halterungen 44 getragen wird, die sich an dem Ende jeder radialen Zwischenwand vom Rotormantel nach auswärts erstrecken. Die Halterungen 44 sind mit Gewindebohrungen zur Aufnahme des Schraubengliedes 43 versehen, um durch Drehung der Scheibe 38 und des daran ansetzenden Schraubengliedes 43 eine Axialbewegung desselben und der damit verbundenen Dichtungselemente zu ermöglichen. In dem Schraubenglied 43 ist eine Stange 46 lose geführt, auf der dicht am äußeren Ende des Schraubengliedes 43 und dicht an der gegenüberliegenden Stirnseite der Scheibe 38 zwei bundförmige Mitnehmer 50 sitzen, mittels welcher die Axialbewegung des Schraubengliedes 43 bei dessen Drehung in den Gewindebohrungen der Halterungen 44 auf die Stange 46 übertragen wird. Das der Stirnplatte benachbarte Ende der Stange 46 ist mit einem Gelenkbolzen 47 an die Dichtungselemente 22, 26 bzw. Umfangsdichtung über den Lenkzapfen 27 angelenkt. Die Stange 46 ist vorzugsweise mit einem Spannschloß 51 versehen, durch welches die wirksame Länge der Stange auf einfache Weise geändert werden kann, um eine Gundeinstellung der damit verbundenen Dichtungselemente zu ermöglichen. The sensing device consists of a disk 38 with a number of front faces distributed around the circumference and axially extending projections 42. In the center of one end face of the disk 38 is also set a screw member 43 which is rotatably supported by two brackets 44 extending from the end each radial partition extending outwardly from the rotor shell. The brackets 44 are threaded bores provided for receiving the screw member 43 to by rotation of the disc 38 and of the screw member 43 attached thereto an axial movement of the same and of the associated To enable sealing elements. In the screw member 43, a rod 46 is loosely guided on the close to the outer end of the screw member 43 and close to the opposite end face of the Disk 38 sit two collar-shaped drivers 50, by means of which the axial movement of the screw member 43 transferred to the rod 46 as it rotates in the threaded bores of the brackets 44 will. The end of the rod 46 adjacent to the end plate is connected to the Sealing elements 22, 26 or circumferential seal are articulated via the steering pin 27. The rod 46 is preferably provided with a turnbuckle 51, through which the effective length of the rod can be easily changed to allow a basic setting of the associated sealing elements.

Wenn sich die Dichtungselemente 22 in einer vorbestimmten Stellung zwischen dem Rotor und der benachbarten Oberfläche der Gehäuse-Stirnplatte befinden, nehmen die Scheibe 38, das Schraubenglied 43 und die von diesem mitgenommene Stange 46 eine unwirksame Stellung ein, in der die Enden der Vorsprünge 42 an den Stirnseiten der Scheibe 38 außer Berührung mit den Anschlägen 34 und 36 bleiben, wenn der Rotor um seine Achse umläuft.When the sealing elements 22 are in a predetermined position between the rotor and the adjacent surface of the housing faceplate, take the washer 38, the screw member 43 and the rod 46 carried along by this an inoperative position in which the ends of the projections 42 remain out of contact with the stops 34 and 36 on the end faces of the disc 38, when the rotor revolves around its axis.

Ändert sich nun der axiale Abstand zwischen dem Rotor und der gegenüberliegenden Gehäusestirnplatte, dann wird die Scheibe 38 in axialer Richtung mit Bezug auf die Anschläge 34 und 36 bewegt, so daß eine Berührung mit einem von diesen bei' der Umdrehung des Rotors auftritt. Falls z. B. der Rotor im Sinne des Pfeils in Fig. 3 rotiert, wird eine Aufwärtsverlagerung des Rotors innerhalb des Rotörgehäuses eine Berührung zwischen dem oberen Anschlag 36 und den Vorsprüngen 42 an der Oberseite der Scheibe 38 hervorrufen. Dadurch wird eine fortgesetzte Berührung an dieser Stelle mit den Anschlägen 36 der am Gehäuseumfang verteilten Stützglieder 32 eine Drehung der Scheibe 38 und des Schraubengliedes 43 im Uhrzeigersinn bewirken, durch die das Schraubenglied 43 nach abwärts geschraubt wird und dabei die Stange 46 und die damit verbundenen Dichtungselemente mitnimmt. In umgekehrter Weise wird eine Abwärtsverlagerung des Rotors zu einer Vergrößerung des Spaltes zwischen den Dichtungselementen und der oberen Gehäusestirnplatte führen und dadurch die Vorsprünge 42 an der Unterseite der Scheibe 38 in Berührung mit den Anschlägen 34 der Stützglieder 32 bringen, wodurch eine Drehung der Scheibe 38 und des Schraubengliedes 43 im Gegensinn hervorgerufen wird und die Dichtungselemente wirksam in ihre vorbestimmte Stellung zwischen dem Rotor und dem Rotorgehäuse zurückbewegt werden.If the axial distance between the rotor and the opposite housing end plate changes, then the disk 38 moves in the axial direction with respect to the stops 34 and 36 moved so that contact with one of these at 'the Rotation of the rotor occurs. If z. B. the rotor rotates in the direction of the arrow in Fig. 3, there is an upward displacement of the rotor within the rotor housing a contact between the upper stop 36 and the projections 42 on the top of the disk 38 cause. This makes a continued Contact at this point with the stops 36 of the support members distributed on the circumference of the housing 32 cause the disc 38 and the screw member 43 to rotate clockwise, by which the screw member 43 is screwed downwards and thereby the rod 46 and the with it associated sealing elements. Conversely, a downward shift of the Rotor lead to an enlargement of the gap between the sealing elements and the upper housing face plate and thereby the projections 42 on bring the underside of the disc 38 in contact with the stops 34 of the support members 32, whereby a rotation of the disc 38 and the screw member 43 is caused in the opposite direction and the Sealing elements effectively in their predetermined position between the rotor and the rotor housing be moved back.

Jede Verlagerung oder Verwerfung des Rotors in Richtung zur benachbarten Oberfläche der Stirnplatte oder von dieser weg hat somit automatisch eine Nachstellung der Dichtungselemente zur Folge. Es ist ersichtlich, daß die Dichtungselemente am oberen und unteren Ende des Rotors in umgekehrtem Sinne in bezug auf den Rotor verstellt werden, denn wenn sich der Rotor mit dem einen Stirnende gegen die benachbarte Stirnplatte oder von dieser wegbewegt, tritt an dem anderen Stirnende eine genau gegensinnige relative Bewegung auf. Daher arbeiten die hierin beschriebenen Dichtungsnachstelleinrichtungen an den beiden Rotorstirnenden zwar in gleicher Weise, aber in umgekehrtem Sinne innerhalb des Wärmeaustauschers. Any displacement or warping of the rotor towards the adjacent surface of the faceplate or away from this automatically results in an adjustment of the sealing elements. It it can be seen that the sealing elements at the top and bottom of the rotor work in reverse be adjusted with respect to the rotor, because if the rotor is with one end against the adjacent End plate or moved away from it, occurs at the other end of the face exactly in the opposite direction relative movement on. Therefore, the seal adjusters described herein operate on the both rotor front ends in the same way, but in the opposite sense within the heat exchanger.

Claims

Claim:

Rotary storage heat exchanger, in which the gap between the fixed and the rotating Part is sealed by arranged on one of the parts sealing elements, which with tactile and adjusting devices connected and thereby depending on the changing Gap widths are axially adjustable, said devices being axially adjustable in brackets Have actuators as well as with these axially fixedly connected sensing devices, which the latter for the axial adjustment of the sealing elements from one to the other heat exchanger part firmly connected and arranged over the circumference of the stop device can be actuated are characterized in that each actuator includes a screw member (43), which is axially adjustable in holders (44) provided with threaded holes and with the one essentially designed as a disk (38) and arranged on both sides of the disk axial projections (42) provided sensing device is rotatably connected, and that the stop device from beyond the scope of the

.other heat exchanger part distributed individual. _: Stops (34, 36), which are divided into two axially and radially offset with respect to the axis of rotation of the heat exchanger on both sides of the disc (38) groups.

1 sheet of drawings