DE2237419A1

DE2237419A1 - Verfahren zum herstellen einer dichtung fuer die matrix eines waermeaustauschers

Info

Publication number: DE2237419A1
Application number: DE2237419A
Authority: DE
Inventors: Calvin Eric Silverstone
Original assignee: British Leyland Truck and Bus Div Ltd
Current assignee: British Leyland Truck and Bus Div Ltd
Priority date: 1971-09-30
Filing date: 1972-07-29
Publication date: 1973-04-05
Also published as: US3778293A; GB1338683A; JPS4841341A

Description

DipL-lng. P. WIRTH · DrV-SCHMIE₁D-KOWARZIK DIpL-Ing. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDEL

281134 β FRANKFURT AM MAIN

TELEFON C0611)

287014 GR ESCHENHEIMER STRASSE

27.7.1972

Gu/gm/x

British Leyland Truck and Bus Division Limited Hough Lane
GB-Leyländ,Lancashire

Verfahren zum Herstellen einer Dichtung für die Matrix eines Wärmeaustauschers.

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Die Erfindung betrifft Dichtungen für regenerative Wärmeaustauscher mit einer drehbaren, scheibenartigen Matrix.

Regenerative Wärmeaustauscher dieser Art sind gewöhnlich in Kraftvrerken mit Gasturbinen eingebaut, um Wärme von den Abgasen abzuziehen und sie der verdichteten Zuführluft zuzuführen bevor diese in die Verbrennungskammer der Gasturbinenmaschine eintritt. Die drehbare scheibenartige Matrix, die sich in dem Gehäuse der Maschine befindet, besitzt normalerweise einen durchlöcherten feuerfesten Kern aus Keramik oder Glaskeramik, der .emit einer Vielzahl von Strömungskanälen versehen ist. Abschnittartige Zonen des Kerns werden (durch seine Drehung) alternierend dem Abgasstrom und dem Strom der verdichteten Zuführluft dargeboten. Auf diese Weise wird die erforderliche Wärmeübertragung bewirkt.

Es besteht natürlich die Notwendigkeit, die beiden gasförmigen Ströme ständig voneinander getrennt zu halten, und den Austritt zwischen den Hochdruckzonen, in denen die verdichtete Zufuhrluft sich befindet, und den Niedrigdruckzonen mit den Abgasen zu minimalisieren. Dis Luft- und Abgase strömen durch die Wärmeaustauschscheibe in entgegengesetzten Richtungen, so daß die kalte Luft die Scheibe benachbart dem Ausgang der gekühlten Abgase betritt. Diese Seite der Scheibe, die sowohl den Luftzutritt als die Gasaustrittzonen umfaßt, wird gemeinhin als Kaltseite bezeichnet. In ähnlicher Weise betritt das erwärmte Abgas die Scheibe benachbart dem Ausgang der erwärmten Luft. Diese Seite der Scheibe, die sowohl Gaseinlaß- als auch Luftauslaßzonen umfaßt, wird gewöhnlich als Warmseite bezeichnet.

Um eine Trennung der Luft und Abgase zu bewirken, werden üblicherweise beidseitige· Dichtungen verwendet, die einen Reibungskontakt mit den jeweiligen Flächen der Matrix herstellen, wobei die warmseitigen Dichtungen aus

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Ifochtemperaturmaterial bestehen*'

Als algenmaterial für die kaltseitigen Dichtungen von regenerativen Wärmeaustauschern aus Keramik wird

gewöhnlich Graphit verwendet, das in Form von Blöcken ausgebildet ist, die auf ein Baltekissen bzw. Auflager der Dichtung mit einer Silicium-Kautsehuk Lösung befestigt sind.

Die Erfindung schlägt ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer beidseitigen, kaltseitigen Dichtung für eine drehbare scheibenartige Matrix eines regenerativen Wärmeaustauschers vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Mischung eines temperaturbeständigen Polymers und eines festen Gleitmittels ausgebildet wird, welche Mischung auf ein gegenflächiges Haltekissen/der Dichtung durch Flamme«- bzw. Plasmaspritzen aufgebracht wird. Die so hergestellte beid- ■ seitige Dichtung besitzt eine geringe . Abnutzungsrate in Verbindung mit einem niedrigen Bstichkoeffizienten. Ein geeignetes temperaturbeständiges Polymer ist aromatisches Polyester, beispielsweise "Ekonol¹¹, das von der Firma Carborundum Company hergestellt wird.

Geeignete Schmierschmittel enthalten Polytetrafluorethylen, fluoriniertes Äthylenpropylen, Graphit, Talkum, und Kalziumfluorid. Die Menge des festen Gleitmittels kann bis zu 10 Prozent der Menge des temperaturbeständigen Polymers betragen.

Weitere wichtige Merkmale der Erfindung werden in dem folgenden Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt: Fig..1 eine achsiale Aas icht einer drehbaren scheibenartigen Matrix eines regenerativen Wärmeaustauschers mit einer beidseitigen kaltseitigen Dichtung, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde; Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II von Fig.l;

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Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt der kaltseitigen Dichtung.

Ein regenerativer Wärmeaustauscher 1 besitzt eine drehbare scheibenartige Matrix 2, die auf einem zentralen Lager 3 befestigt ist. Die Matrix 2, die in einem nicht gezeigten Gehäuse der Gasturbinenmaschine untergebracht ist, besitzt einen löcherigen, runden, feuerfesten Kern aus Keramik oder Glaskeramik, der mit einer Vielzahl von Strömungskanälen k (Fig. 2) ausgebildet ist, die im wesentlichen parallel zur Drehachse liegen.

Durch zusammenlaufende innere und äußere Dichtungen 5 und 6 werden jeweils abschnittartige Zonen 7 und 8 (Fig. l) der Matrix 2 alternierend dem Strom des erwärmten Abgases und dem Strom der verdichteten Zuführluft dargeboten. Das erwärmte Abgas tritt bei Zone 9 (Fig. 2) in die Matrix 2 ein; gekühltes Abgas verläßt die Matrix bei Zone 10. Die verdichtete Zuftihrluft betritt die Matrix 2 bei Zone 11 und tritt bei Zone 12 aus der Matrix aus, nachdem sie auf eine hohe Temperatur erwärmt wurde. Die Zonen 9 und 12 stellen die Warmseite und die Zonen 10 undjll die Kaltseite der Matrix 2 dar. Die Zone 10 wird durch eine beidseitige Dichtung 13 begrenzt, die der Form der abschnittartigen Zone 7 (Fig. 1) entspricht.

In Fig. 3 besitzt die kaltseitige Dichtung 13 eine Gegenseite 14, die erfindungsgemäß durch die Ausbildung einer Mischung eines temperaturbeständigen Kunststoffs und eines festen Gleitmittels hergestellt wird, welche Mischung auf ein Haltekissen/15 durch Flamm - oder Plasmaspritzen aufgebracht wird. Das Kissen 15 ist einem Metallbalg 16 angefügt, der an dem Maschinengehäuse befestigt ist.

das aromatische Polyester Wie bereits erwähnt, ist/"Ekonol" ein geeigneter ,

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temperaturbeständiger Kunststoff zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Geeignete feste Gleitmittel enthalten Polytetrafluoräthylen, fluoriniertes Äthylenpropylen, Graphit, Talkum und Kalziumfluorid. Die Menge des festen Gleitmittels kann bis zu 10 Prozent der Menge des temperaturbeständigen Polymers betragen.

- Ansprüche

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Claims

26. 7· 1972 British Leyland Truck and

Gu/gm Bus Division Limited

Ansprüche

Ί.JVerfahren zum Herstellen eines beidseitigen kalt- ^""^ seitigen Dichtung für die drehbare scheibenartige Matrix eines regenerativen Wärmeaustauschers, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung aus einem temperaturbeständigen Kunststoff und einem festen Gleitmittel hergestellt wird, die auf ein Haltek kissen (15) der Gegenseite der Dichtung durch Flamm- oder Plasmaspritzen aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des festen Gleitmittels bis zu 10 Prozent der Menge des temperaturbeständigen Kunststoffs beträgt.
3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturbeständige Kunststoff ein aromatisches Pdtyester ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das feste Gleitmittel eines der folgenden Mittel ist: Polytetrafluorethylen, fluoriniertes Äthylenpropylen,' Graphit, Talkum, Kalziumfluorid.

Der Patentanwalt

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