DE2307364A1 - Packung rechteckiger plattenelemente fuer drehspeicherwaermetauscher - Google Patents

Packung rechteckiger plattenelemente fuer drehspeicherwaermetauscher

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DE2307364A1 DE19732307364 DE2307364A DE2307364A1 DE 2307364 A1 DE2307364 A1 DE 2307364A1 DE 19732307364 DE19732307364 DE 19732307364 DE 2307364 A DE2307364 A DE 2307364A DE 2307364 A1 DE2307364 A1 DE 2307364A1
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    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D19/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
    • F28D19/04—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier
    • F28D19/041—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier with axial flow through the intermediate heat-transfer medium
    • F28D19/042—Rotors; Assemblies of heat absorbing masses
    • F28D19/044—Rotors; Assemblies of heat absorbing masses shaped in sector form, e.g. with baskets
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S165/00—Heat exchange
    • Y10S165/009—Heat exchange having a solid heat storage mass for absorbing heat from one fluid and releasing it to another, i.e. regenerator
    • Y10S165/042—Particular structure of heat storage mass
    • Y10S165/043—Element for constructing regenerator rotor

Description

P atentanwälte
Dipl.-Ing. W. Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. Jochem
6 Prankfurt am Main Preiherr-vom-Stein-Str.
Anm. ι
Svenska Rotor Maskiner s
Aktiebolag
S-lo4 65 Stockholm 15/Schweden
Packung rechteckiger Plattenelemente für Drehspeicherwärmetauscher.
Die Erfindung bezieht sich auf Packungen rechteckiger Plattenelemte für DrehSpeicherwärmetauscher, bestehend aus einem Stapel derartig profilierter Platten, daß sie durchgehende Strömungswege für die am Wärmeaustausch beteiligten Fluide bilden^
Ein Drehspeicherwärmetauscher zur Vorwärmung von Luft enthält bis zu loo ooo und mehr einzelne Platten in seinem im wesentlichen zylindrischen Kern aus wärmespeicherndem Material. Es versteht sich, daß die Einzelmontage der Platten sehr zeitraubend wäre. Es ist deshalb üblich, schon im Zusammenhang mit dem Schneiden der Platten in der Werkstatt diese in Stapeln von geeigneter Form und Größe zusammenzufassen und diese Stapel im korbartigen Rahmen aufzunehmen, oder die Platten mit anderen Mitteln im Stapel zusammenzuhalten, so daß größere Einheiten gebildet werden, die in einfacher Weise zur Baustelle z.B. einer Kesselanlage transportiert werden können. Die Ein-
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heiten werden dann dort in den wärmespeichernden Körper eines Wärmetauschers nach einem vorbestimmten Plan eingesetzt· Verschiedene Ausführungen solcher Platteneinheiten sind z.B. in den britischen Patentschriften 1 o61 454, 1 Io3 2o7 und 1 174 513 gezeigt.
Die bisher gebräuchlichen Packungen oder Platteneinheiten sind verhältnismäßig teuer. Außerdem sind die Einheiten in unterschiedlicher Weise alle so ausgebildet, daß mit Notwendigkeit Lücken oder Freiräume zwischen benachbarten Einheiten und zwischen diesen und den Wänden der sektorförmigen Abteilungen des Waremtauschers bestehen bleiben. Diese Hohlräume bilden Leckagewege für die durch den Wärmetauscher geleiteten Fluide, wo nur in ganz geringem Maße ein Wärmeaustausch stattfindet. Darüberhinaus sind die bekannten Platteneinheiten oft nur sehr schwierig zu handhaben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden, wozu erfindungsgemäß eine Packung der eingangs bezeichneten Art vorgeschlagen wird, bei welcher die Platten im wesentlichen hochkant auf einem Tragrahmen stehen und ein daran im Bereich des Schwerpunkts der Packung befestigtes, längliches Tragorgan zwischen zwei benachbarten Platten hindurch bis über deren Oberkante hinausreicht und an seinem oberen Ende mit einem KuppLungsorgan für eine Hubvorrichtung ausgebildet ist.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung erstrecken sich im wesentlichen parallel zum Tragrahmen Stangen durch die Platten des Stapels, welche während des Transports, der . Packung vor deren Einsetzen in den Wärmetauscher eine Relativbewegung der Platten quer zur Richtung der Stangen
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verhindern. Außerdem sollen diese Stangen die äußeren Platten davor bewahren, vom Tragrahmen abzugleiten, nachdem die Packung in den Wärmetauscher eingesetzt und die übliche Umspannung gelöst worden ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Drehspeicherwärmetauschers zur Luftvorwärmung, welcher aus Plattenpackungen gemäß der Erfindung zusammengesetzt ist,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Plattenpackung vor dem Einsetzen in den Wärmetauscher,
Fig. 3 in vereinfachter perspektivischer Ansicht
zwei übereinander einzusetzende Plattenpackungen, welche zur besseren Veranschaulichung ihres ^Zusammenwirkens mit Zwischenabstand dargestellt sind.
In der Zeichnung bezeichnet Io eine Plattenpackung
insgesamt, bestehend aus einem Plattenstapel 12 und einem Tragrahmen 14. Der Plattenstapel ist mit dem Tragrahmen, mittels ^ Spannbändern 16 verbunden.
Die Platten sind rechteckig und mit Abstandhaltern versehen, wie z.B. nicht gezeigten Kerben oder Sicken in den Platten, so daß zwischen ihnen endseitig offene Strömungswege für die am Wärmeaustausch beteiligten Fluide gebildet sind. Alle Platten haben dieselbe Höhe, jedoch
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eine zunehmend unterschiedliche Breite, die in einer im wesentlichen, trapezoidalen Stapelform resuliert. Die obere und untere Begrenzungsfläche eines Stapels sind parallel, wohingegen die beiden Seitenflächen von der mit Bezug auf Fig. 2 rechten Endplatte 15 zur linken Endplatte 17 des Stapels hin konvergieren.
Die Konstruktion des Tragrahmens 14 geht aus Pig. 3 hervor, wo zwei übereinnander zu setzende Packungen loA und loB dargestellt sind, deren Plattenstapel 12 nur strichpunktiert angedeutet sind.
Gemäß Fig. 3 besteht jeder Tragrahmen 14 aus zwei durch drei Querstücke 22 verbundenen Längsträgern 2o und einem Tragorgan 24 in Form eines'mit dem mittleren Querstück 22 verbundenen Flacheisens, welches senkrecht nach oben vom Tragrahmen absteht und sich zwischen zwei benachbarten Platten des Stapels 12 hindurch erstreckt. An seinem über die obere Begrenzungsfläche des Stapels hinausragenden Ende ist das Tragorgan 24 mit einer Öse 26 oder einem anderen Kupplungsorgan ausgebildet, um darüber z.B. an einen Haken oder in anderer geeigneter Weise an eine Hubvorrichtung angehängt werden zu können.
Das mittlere Querstück 22 ist so angeordnet, daß sich das Tragorgan 24 wenigstens nahe dem Schwerpunkt durch die Plattenpackung Io erstreckt. Diese behält also, wenn sie durch eine Hubvorrichtung angehoben wird, im wesentlichen eine horizontale Stellung bei.
Bevor der Plattenstapel 12 mittels der Bänder 16 mit dem Tragrahmen 14 verbunden wird, drückt man den Plattenstapel 12 elastisch zusammen.
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Der Umriß des Tragrahmens entspricht im wesentlichen der unteren Begrenzungsfläche des Plattenstapels, ist jedoch schmaler. Die Platten erstrecken sich also ein wenig seitlich über die Längsträger 2o hinaus. Im zusammengedrückten Zustand hat der Stapel 12 im wesentlichen dieselbe Länge wie der Tragrahmen, dagegen befinden sich im entspannten Zustand die Endplatten 15, 17 außerhalb der Enden der Längsträger 2o. Um die Bänder 16 den Stapel gut im zusammengedrückten Zustand halten zu lassen, sind die an den Enden angebrachten Querstücke 22 mit geeignetem Zwischenabstand zu den Enden der Längsträger 2o angebracht.
Oft ist die wärmespeichernde Masse in zwei oder mehr Lagen oder Schichten unterteilt. In diesem Fall können die Packungen der untersten Lage auf Halterungen ruhen, die an den radialen Trennwänden des Wärmetauschers befestigt sind, und mit den Längsträgern 2o der Packungen zusammenwirken, während die Packungen der darüber befindlichen Lage mit ihren Längsträgern auf den Packungen unter ihnen stehen. Es ist leicht ersichtlich, daß im Falle, wo die Packungen beider Lagen identisch ausgebildet wurden, jeweils das Tragorgan 24 der unteren Packung loA mit dem der oberen Packung loB zusammenstoßen würde. Um dies zu vermeiden, ist das Tragorgan bei beiden Packungen auf entgegengesetzten Seiten des mittleren Querstücks 22 befestigt, wie aus Fig. 3 ersichtlich.
Bei den meisten Wärmetauschern sind die sektorfÖrmigen Abteilungen des regenerativen Körpers durch tangentiale Zwischenwände in zwei oder mehr Kammern unterteilt. Normalerweise sind die Plattenpackungen so geformt und bemessen, daß eine einzelne Packung im wesentlichen den Querschnitt einer bestimmten Kammer, für welche sie bestimmt ist, ganz ausfüllt. Nachdem die Packung mittels
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einer Hubvorrichtung in die Kammer abgesenkt worden ist, werden die Bänder 16 durchtrennt und entfernt, so daß sich der Plattenstapel mit Bezug auf die Drehachse -des Wärmetauschers bis zur elastischen Berührung mit den tagentialen Zwischenwänden, welche die Kammer begrenzen> ausdehnen kann. Jede Platte des Stapels 12 ist mit zwei nahe einer Seitenkante angeordneten Löchern versehen, welche vorzugsweise beim Schneiden der Kante mit ausgestanzt werden. Die Löcher sind so angeordnet, daß sie miteinander fluchten und auf diese Weise zwei gerade Kanäle durch den Stapel 12 bilden, welche im wesentlichen parallel zur Ebene der Längsträger 2o verlaufen. In jedem Kanal sitzt verschieblich eine Stange 28, welche im zusammengedrückten und umspannten Zustand der Packung auf beiden Seiten aus den Endplatten 12 und 17 herausragt. Jede Stange 28 hat an einem Ende einen dünnen Kopf 3o, um zu verhindern, daß die anliegende Endplatte 15 bzw· 17 von ihrem Ende abgleitet. Die Köpfe 3o der beiden Stangen 28 befinden sich auf entgegengesetzten Seiten der Packung. Wenn die Bänder 16 durchschnitten werden und sich der Plattenstapel 12 mit Bezug auf den Drehspeicherwärmetauscher radial ausdehnt, findet folglich innerhalb' der Packung eine Gleitbewegung der Stangen statt und jeder Kopf 3o kommt in Berührung mit der benachbarten Endplatte 15 bzw. 17, so daß alle Platten relativ zueinander in einer bestimmten axialen Stellung mit Bezug auf den Drehspeicherwärmetauscher gehalten werden. Die Seitenkanten der Platten \verden auch durch die radialen Wände des Drehspeicherwärmetauschers zusätzlich geführt und am Kippen gehindert, so daß der Plattenstapel trotz der Tatsache, daß er über die Enden der Längsträger 2o hinausragt, seine Form behält.
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Durch die Stangen 28 wird weiterhin sichergestellt, daß sich die Platten der Packung Io auch während des Transports der Packung von der Werkstatt zur Baustelle nicht in Querrichtung bewegen, selbst wenn es zu Pannen oder ungeschickter Handhabung kommt· s
Es ist ersichtlich, daß die Tragrahmen 14 auch die Entnahme der Platten aus dem Drehspeicherwärmetauscher (z.B. zum Zwecke ihres Austauschs) erleichtern, obgleich Maßnahmen ergriffen werden müssen, um die Platten zusammenzuhalten, bevor sie ganz aus ihrer Kammer herausgehoben sind.
In der britischen Patentanmeldung No. 12 744/71 ist eine Maschine zum Schneiden und Stapeln von Plättenelementen beschrieben. Solch eine Maschine kann so gesteuert werden, daß sie jeweils anhält, wenn der Stapel diejenige mittlere Höhe erreicht hat, bei welcher sich der Schwerpunkt der fertigen Packung befindet. Nunmehr kann der Tragrahmen 14 längs einer Seite des Stapels in Position gebracht werden, wobei das Tragorgan 24 oben auf dem unvollständigen Stapel ruht. Danach wird die Maschine wieder gestartet. Wenn der Stapel seine vorbestimmte Höhe erreicht hat, wird er zusammengedrückt und mit Bändern umgürtet. Er kann dann in die horizontale Stellung gedreht und von der Maschine abgehoben werden.
Das Tragorgan 24 ist vorzugsweise flacher als der Zwischenabstand zwischen den mittleren Oberflächenebenen der benachbarten Platten, so daß das Tragorgan die Homogenität des Stapels nicht merklich beeinflusst.
Patentansprüche Lj 8454/14.2.1973
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Claims (14)

  1. . Patentansprüche
    1·/ Packung rechteckiger Plattenelentente für Drehspeicher- \_y Wärmetauscher, bestehend aus einem Stapel derartig profilierten Platten, daß sie durchgehende Strömungswege für die am Wärmeaustausch beteiligten Fluide bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (12) im wesentlichen hochkant auf einem Tragrahmen (14) stehen, und ein daran im Bereich des Schwerpunkts der Packung (12) befestigtes, längliches Tragorgan (24) zwischen zwei benachbarten Platten hindurch bis über deren Oberkante hinausreicht und an seinem oberen Ende mit einem Kupplungsorgan (26) für eine Hubvorrichtung ausgebildet ist.
  2. 2. Packung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und untere Begrenzungsfläche des Plattenstapels parallel sind.
  3. 3· Packung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stapel (12) und dem Tragrahmen (14) eine lösbare Verbindung (16) angebracht ist.
  4. 4. Packung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel (12) im zusammengedrückten Zustand mit dem Tragrahmen (14) verbunden ist.
  5. 5. Packung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel (12) durch Bänder (16) mit dem Tragrahmen (14) verbunden ist.
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  6. 6. Packung nach einem oder mehreren der vohergehenden Ansprüche ,dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen zwei Längsträger (2o) und mehrere, im wesentlichen parallel zu den Platten (12) liegende Querstücke (22) aufweist.
  7. 7. Packung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Umriß des Tragrahmens (14) dem der unteren Begrenzungsfläche der Platten (12) entspricht, aber kleiner ist.
  8. 8. Packung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (12) mit wenigstens einem insgesamt fluchtenden Loch versehen sind, und eine Stange (28) in den Löchern aller Platten verschieblich aufgenommen ist.
  9. 9. Packung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei fluchtende Lochreihen und Stangen (28) vcjrhanden sind und die letzteren an entgegengesetzten Seiten Köpfe (3o) tragen, die größer als die Löcher sind.
  10. lo· Packung nach Anspruch 9, dadurch gekennz e ic h η e t, daß alle Löcher einer Lochreihe denselben Abstand von einer benachbarten Plattenkante haben.
  11. 11· Packung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragorgan (24) an einem Querstück (22) befestigt ist.
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    - Io -
  12. 12· Packung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragorgan (24) flacher ist als der Abstand
    der mittleren Flächen der beiden benachbarten Platten.
  13. 13. Packung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüchej dadurch gekennzeichnet,
    • daß das Tragorgan (24) senkrecht von dem Tragrahmen (14).absteht.
  14. 14. Tragrahmen für eine Packung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch
    einen Grundrahmen (2o, 22), auf welchen die Platten (12) einer Packung aufsetzbar sind, und ein daran
    befestigtes, zwischen den Platten hindurch und über diese nach oben hinausragendes Tragorgan (24)e
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    ite
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