DE2512358A1 - RING-SHAPED STORAGE FOR AXIAL FLOW ROTARY STORAGE HEAT EXCHANGER - Google Patents
RING-SHAPED STORAGE FOR AXIAL FLOW ROTARY STORAGE HEAT EXCHANGERInfo
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- DE2512358A1 DE2512358A1 DE19752512358 DE2512358A DE2512358A1 DE 2512358 A1 DE2512358 A1 DE 2512358A1 DE 19752512358 DE19752512358 DE 19752512358 DE 2512358 A DE2512358 A DE 2512358A DE 2512358 A1 DE2512358 A1 DE 2512358A1
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- 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
Description
DlpWnß. K. WettherDlpWnß. K. Wetther
*%■ Βο15ν3û÷ββ 9 *% TeW 804 42 βδ *% ■ Βο15ν3Γ »Γ · ββ 9 * % TeW 804 42 βδ
W/Vh-3103 18.3.75W / Vh-3103 3/18/75
General Motors Corporation, Detroit, Mich., V.St.A.General Motors Corporation, Detroit, Mich., V.St.A.
Ringförmiger Speicher für axial durchströmte Drehspeicher-WärmetauscherRing-shaped accumulator for rotary accumulator heat exchangers with axial flow
Die Erfindung bezieht sich auf einen ringförmigen Speicher für axial durchströmte Drehspeicher-Wärmetauscher, bestehend aus zwei spiralig aufgewundenen Streifen, wobei jede Windung des einen Streifens zwischen zwei benachbarten Windungen des anderen Streifens liegt und die Streifen an ihren Stirnflächen verbunden eine elastische Zellenstruktur aufweisen, in der ein Strom in Umfangsrichtung unterbunden ist.The invention relates to an annular storage device for rotary storage heat exchangers through which there is axial flow, consisting of two spirally wound strips, with each turn of the one strip between two adjacent turns of the other strip and the strips have an elastic cell structure connected at their end faces, in which a current is prevented in the circumferential direction.
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Axial durchströmte Drehspeicher-Wärmetauscher verwenden zur Wärmeübertragung poröses Metall oder keramische Scheiben, die aufeinanderfolgend durch zwei Strömungswege bewegt werden und in dem einen Strömungsweg von einem heisseren Medium Wärme aufnehmen und diese Wärme in dem anderen Strömungsweg an ein kühleres Medium abgeben.Rotary storage heat exchangers through which there is axial flow use porous metal or ceramic disks for heat transfer be moved successively through two flow paths and in one flow path from a hotter medium heat absorb and release this heat in the other flow path to a cooler medium.
Speicherkörper aus Metall werden üblicherweise aus geriffelten oder gewellten Metallblechen hergestellt, dieStorage bodies made of metal are usually made of corrugated or corrugated metal sheets, which
spiralig zu einer Scheibe aufgewickelt werden und dann durch ! Löten o.dgl. zu einer starren Zellenstruktur verbunden werden. Bei Wärmetauschern dieser Art wird der grösste Teil des Wärmespeichers auf verhältnismässig hohe Temperaturen in der Grössenordnung von 7880C oder mehr erwärmt, während der radial aussenliegende Bereich mit verhältnismässig kühler Luft in Berührung steht und damit eine wesentlich geringere Temperatur ; aufweist. Auch andere Einflüsse können Temperaturgefälle in dem Wärmespeicher bedingen, aber gleichgültig, aus welchem Grunde diese vorliegen, bedingen diese Temperaturgefälle unter- i schiedliche Dehnungen im Speicherkörper, die zu Überbeanspruchungen und demzufolge zu Brüchen führen können. So hat man ! bei Drehspeicher-Wörmetauschern mit metallischem Speicherkörperbe wound up spirally to form a disc and then through! Soldering or the like. can be connected to a rigid cell structure. In heat exchangers of this type, most of the heat accumulator is heated to relatively high temperatures of the order of magnitude of 788 ° C. or more, while the radially outer area is in contact with relatively cool air and thus a significantly lower temperature ; having. Other influences can also cause temperature gradients in the heat accumulator, but regardless of the reason for this, these temperature gradients cause different expansions in the accumulator body, which can lead to overstressing and consequently to fractures. So one has! for rotary accumulator heat exchangers with a metallic accumulator body
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während des Betriebes beträchtliche Abstände in radialer Ebene zwischen den aufgewundenen Streifen beobachtet.Considerable distances observed in the radial plane between the wound strips during operation.
Bekannte Bauarten von axial durchströmten Drehspeicher-Wärmetauschern verwenden für den Speicherkörper sich abwechselnde ebene und gewellte Streifen oder gewellte Streifen, die spiralig zum Speicherkörper aufgewunden sind. Bei dem Drehspeicher-Wärmetauscher nach der US-PS 3 276 515 sind ebene und gewellte Streifen für den Speicherkörper verwendet. Es ergibt sich hier eine verhältnismässig starre Konstruktion, sobald die Streifen miteinander verlötet sind. Obwohl die gewillten Streifen nachgeben können, ist dies bei den ebenen Streifen im wesentlichen unmöglich. Wird der innere Teil des Speicherkörpers heisser als die äusseren Bleiche, so treten hohe Ringspannungen in den ebenen Streifen im äusseren Bereich des Speicherkörpers auf.Known types of rotary storage heat exchangers with axial flow use alternating flat and corrugated strips or corrugated for the storage body Strips that are wound spirally to form the storage body. In the rotary storage heat exchanger according to US Pat. No. 3,276,515 flat and corrugated strips are used for the storage body. The result is a relatively rigid one Construction once the strips are soldered together. Although the willing streaks may give way, this is at the flat strip is essentially impossible. If the inner part of the storage body becomes hotter than the outer bleach, high hoop stresses occur in the flat strips in the outer area of the storage body.
Bei dem Drehspeicher-Wärmetauscher nach der US-PS 3 532 157 sind gewellte Streifen verwendet, so dass die ebenen Streifen der ersterwähnten Bauart durch gewellte Streifen, die nachgiebiger sind, ersetzt werden. Auf diese Weise sollen die der vorerwähnten Bauart eigenen Nachteile beseitigt werden.In the rotary storage heat exchanger according to US Pat. No. 3,532,157, corrugated strips are used so that the flat Strips of the first-mentioned type are replaced by corrugated strips, which are more flexible. In this way, the the aforementioned construction own disadvantages are eliminated.
Der Aufbau eines geeigneten Speicherkörpers wird durch zwei Umstände erschwert. Beim Aufwinden müssen die benach-The construction of a suitable storage body is made more difficult by two circumstances. When upwinding, the neighboring
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barten Streifen so zusammenwirken, dass ein Strömungsweg in Umfangsrichtung des Speicherkörpers verhindert ist, da hierdurch eine Leckage von der Hochdruckseite zur Niederdruckseite des Drehspeicher-Wärmetauschers eintreten würde. Der andere erschwerende Umstand besteht darin, dass durch das spiralige Aufwinden der Streifen jede Wicklung eine unterschiedliche Länge zu der vorhergehenden aufweist. Bei einer Verwendung von flacheiistreifen und gewellten Streifen bedingt die Vergrösserung des Umfanges bei jeder Wicklung keine Schwierigkeiten. Werden jedoch zwei gewellte Streifen verwendet, so befinden sich in jeder Wicklung mehr Wellen als in der unmittelbar benachbarten, so dass die Lage der Wellen zueinander nicht einheitlich sein wird und die nachfolgenden Schichten des Speicherkörpers nicht genau spiralig verlaufen. An einigen Stellen werden die Spitzen der Wellen der beiden Streifen ausgerichtet zueinander liegen und einen grösseren Abstand der Wicklungen voneinander bedingen, während an anderen Stellen die Spitzen des einen Streifens in die Täler des anderen fallen, so dass der Abstand ungenügend wird. Der Verlauf der Wicklung weicht daher stark von der spiraligen Form ab.Barten strips cooperate in such a way that a flow path in the circumferential direction of the storage body is prevented, as this a leak would occur from the high pressure side to the low pressure side of the rotary storage heat exchanger. The other The aggravating circumstance is that, due to the spiral winding of the strips, each winding is different Length to the previous one. When using flat strips and corrugated strips, the enlargement is required the circumference no difficulties with each winding. However, if two corrugated strips are used, so there are more waves in each winding than in the immediately adjacent one, so that the position of the waves to one another is not will be uniform and the subsequent layers of the storage body will not be exactly spiral. On some Make the tips of the waves of the two strips are aligned with each other and a greater distance apart of the windings of each other, while in other places the peaks of one strip into the valleys of the other fall so that the distance becomes insufficient. The course of the winding therefore deviates significantly from the spiral shape.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu überwinden.The invention is based on the object of overcoming these disadvantages.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der erste Streifen an der einen Fläche mit Abstand voneinander aufweisenden Wellen, die zur Achse des Speichers in einer Richtung geneigt sind, versehen ist, und der zweite Streifen an der einen Seite mit Abstand voneinander aufweisenden Wellen, die in entgegengesetzter Richtung zur Achse des Speichers geneigt sind, versehen ist, und die Wellen der Streifen eine radiale Ausdehnung haben, die die Windungen der Streifen in radialem Abstand halten und sich mit ihren Spitzen an der im wesentlichen ebenen Fläche des benachbarten Streifens abstützen und Strömungskanäle begrenzen, deren Länge in Umfangsrichtung des Speichers durch den Abstand der Wellen voneinander bestimmt ist. Durch die einander entgegengesetzte Neigung der Wellen der beiden Streifen werden die den bekannten Bauarten eigenen Nachteile vermieden, wodurch das Aufwickeln der Streifen zum Speicherkörper mit geringer Abweichung von der spiraligen Form ermöglicht ist.According to the invention, this object is achieved by that the first strip on the one surface at a distance from each other having waves, which to the axis of the memory are inclined in one direction, and the second strip is spaced apart on one side Shafts that are inclined in the opposite direction to the axis of the memory is provided, and the shafts of the Strips have a radial extent that keep the turns of the strips in radial spacing and match with their tips on the substantially flat surface of the adjacent strip and limit flow channels, their length is determined in the circumferential direction of the memory by the distance between the waves. By the opposite of each other Inclination of the corrugations of the two strips, the disadvantages inherent in the known types are avoided, thereby reducing the winding the strip to the storage body is made possible with little deviation from the spiral shape.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich auf den Unteransprüchen.Further advantageous refinements of the invention emerge from the subclaims.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In den Zeichnungen zeigenIn the drawings, an embodiment of the invention is shown. Show in the drawings
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Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch die Drehachse eines Drehspeicher-Wärmetauschers mit einem Speicher nach der Erfindung,1 shows a schematic section through the axis of rotation of a rotary storage heat exchanger with a memory according to the invention,
Fig. 2 eine vergrösserte Abwicklung der den Speicher bildenden Streifen,2 shows an enlarged development of the strips forming the memory,
Fig. 3 eine Stirnansicht auf den Drehspeicher-Wärmetauscher während der Herstellung3 shows an end view of the rotary storage heat exchanger during manufacture
und Fig. 4, 4a und 4b verschiedene Formen, die dieand Figs. 4, 4a and 4b show various shapes showing the
Wellen in den Streifen annehmen können, wobei in Fig. 4 die Welle in unbelastetem Zustand, in Fig. 4a unter Druckbelastung und in Fig. 4b unter Zugbelastung dargestellt ist.Waves in the strip can assume, in Fig. 4 the wave in unloaded State, shown in Fig. 4a under pressure load and in Fig. 4b under tensile load is.
Der in Fig. 1 dargestellte Drehspeicher-Wärmetauscher hat ein -trommelförmiges Gehäuse 10 zur Aufnahme eines axial durchströmten Speichers 12, der zahlreiche Strömungskanäle 14 enthält, die in Fig. 1 übertrieben gross dargestellt sind und die sich von der einen Stirnfläche zur anderen Stirnfläche im wesentlichen parallel zur Drehachse des Speichers erstrecken, die durch eine Antriebswelle 16 gegeben ist. Die Antriebswelle 16 ist in einer Nabe 18 des Gehäuses 10 gelagert und endet in einer Spinne 20, die mit dem SpeicherThe rotary storage heat exchanger shown in Fig. 1 has a drum-shaped housing 10 for receiving a axially flowed through storage 12, which contains numerous flow channels 14, which are shown in Fig. 1 exaggerated large and which extend from one end face to the other end face essentially parallel to the axis of rotation of the memory which is given by a drive shaft 16. The drive shaft 16 is mounted in a hub 18 of the housing 10 and ends in a spider 20 that runs with the memory
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in nicht dargestellter Weise verbunden ist. Die Verbindung kann beispielsweise in der in der US-PS 3 476 173 beschriebenen Weise erfolgen. Durch die Antriebswelle 16 wird der Speicher 12 langsam gedreht. In bekannter Weise könnte der Antrieb des Speichers auch am Kranz erfolgen.is connected in a manner not shown. The compound can, for example, be described in US Pat. No. 3,476,173 Way. The memory 12 is slowly rotated by the drive shaft 16. In a known way, the drive could of the store can also be done on the wreath.
Der Speicher besteht aus einer nicht porösen Nabe 22 und einem ausseren, nicht porösen zylindrischen Kranz 24, zwieehen denen ein Körper aus wärmetauschendem Werkstoff 26 angeordnet ist, der aus Metallstreifen besteht. Diese Metallstreifen sind zu einer Scheibe aufgewickelt, die zueinander parallele Stirnflächen aufweist. Ein im wesentlichen zylindrischer Raum 28 in der Nabe dient der Aufnahme der Spinne 20, während der Kranz 24 durch einen Ringraum 30 von dem Gehäuse 10 getrennt ist.The memory consists of a non-porous hub 22 and an outer, non-porous cylindrical ring 24, two of which are a body made of heat-exchanging material 26 is arranged, which consists of metal strips. These metal strips are wound into a disc that is aligned with one another has parallel end faces. A substantially cylindrical space 28 in the hub is used to accommodate the spider 20, while the ring 24 is separated from the housing 10 by an annular space 30.
An der einen Stirnfläche des Gehäuses ist ein Einlass 32 für kalte Luft hohen Druckes vorgesehen, während an der gegenüberliegenden Stirnseite ausgerichtet hierzu ein Auslass 34 angeordnet ist, durch den die verdichtete Luft nach dem Aufwärmen beim Durchtritt den Speicher austritt. Auf der gleichen Stirnseite des Gehäuses ist ferner ein Einlass 36 für niedrigen Druck aufweisende Abgase angeordnet, aus dem die Abgase durch den Speicher tretend zu einem Auslass auf der anderen Stirnfläche treten, um ins Freie abgeleitet zuOn one end face of the housing, an inlet 32 for cold air of high pressure is provided while an outlet 34 through which the compressed air is arranged is arranged aligned on the opposite end face after warming up when passing through the memory leaks. There is also an inlet on the same end face of the housing 36 arranged for low pressure exhaust gases, from which the exhaust gases passing through the memory to an outlet step on the other face in order to divert into the open air
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werden, nachdem sie ihre Wärme an den Speicherkörper abgegeben haben. Der Drehspeicher-Wärmetauscher arbeitet also im Gegenstromverfahren. Wie dargestellt, ist der die Abgase führende Strömungsweg mit einem grösseren Querschnitt versehen als der die kalte Luft führende Strömungsweg, da die beiden Gase unterschiedliche Dichte aufweisen. Da die Abgase die in der Zeichnung obere Stirnfläche des Speichers zuerst treffen, wird diese als die heisse Seite, während die untere Stirnfläche als die kalte Seite des Drehspeicher-Wärmetauschers bezeichneteafter they have given off their heat to the storage body. The rotary storage heat exchanger therefore works in a countercurrent process. As shown, the flow path leading the exhaust gases is provided with a larger cross section than the flow path leading the cold air, as the two gases have different densities. Since the exhaust gases are in the Drawing the upper face of the storage tank first, this is called the hot side, while the lower face referred to as the cold side of the rotary storage heat exchanger
Eine Dichtung 40 ist zwischen jeder Stirnfläche des Speichers und dem Gehäuse vorgesehen, um die beiden Strömungswege mit geringstmöglicher Leckage voneinander zu trennen.A seal 40 is between each end face of the memory and the housing are provided in order to separate the two flow paths from one another with the least possible leakage.
Der Körper 26 des Speichers ist erfindungsgemäss aus gewellten Streifen 50 und 60 gebildet, die xxsfe abwechselnd spiralig auf die Nabe 22 aufgewickelt sind, wie dies Fig. 3 veranschaulicht, wobei die Wellen der beiden Streifen in einander entgegengesetzter Richtung geneigt zum Streifen verlaufen. Die Wellen sind nur an der einen Seite der Streifen gebildet, so dass die gegenüberliegende Fläche im wesentlichen eben ist. Beim Aufwickeln kommen die Spitzen der Wellen des einen Streifens gegen die ebenen Flächen des anderen Streifens zur Anlage, wodurch die Strömungskanäle 14 des Speichers gebildet werden.According to the invention, the body 26 of the reservoir is formed from corrugated strips 50 and 60, the xxsfe alternating are spirally wound onto the hub 22, as illustrated in FIG. 3, the corrugations of the two strips in run in opposite directions inclined to the strip. The waves are only on one side of the stripes formed so that the opposite surface is substantially flat. When winding, the tips of the shafts of the one strip against the flat surfaces of the other strip to abut, thereby creating the flow channels 14 of the reservoir are formed.
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Wie Fig. 2 zeigt, ist der Streifen 50 mitAs Fig. 2 shows, the strip 50 is with
Abstand voneinander aufweisenden schmalen, aber tieren Wellen versehen, zwischen denen ebene Teile 54 verbleiben. Die Wellen 52 haben im wesentlichen dreieckige Form mit einem offenen Spalt S im Bereich des Streifens und jede der Wellen ist in der gleichen Richtung zu den Kanten des Streifens geneigt und damit auch zu den Stirnflächen des endgültigen Speichers. Der Streifen 50 hat linksgeneigte Wellen 52.Spaced narrow but animal waves provided, between which flat parts 54 remain. The shafts 52 are generally triangular in shape with one open Gap S in the area of the strip and each of the corrugations is inclined in the same direction towards the edges of the strip and thus also to the end faces of the final store. The strip 50 has left-sloping undulations 52.
Auch der andere Streifen 60 ist mit Abstand voneinander aufweisenden Wellen 62 versehen, zwischen denen ebene Zwischenteile 64 verbleiben. Auch diese Wellen 62 haben im wesentlichen S-förmige Form mit einem Spalt S im Bereich des Streifens, sind jedoch in entgegengesetzter Richtung zu den Wellen 52 des Streifens 50 geneigt. Die Wellen 52 und 62 sind in dem fertigen Speicher also um einen spitzen Winkel zur Achse des Speichers geneigt.The other strip 60 is also provided with spaced apart corrugations 62, between which flat intermediate parts 64 remain. These shafts 62 are also essentially S-shaped with a gap S in the area of the strip, but are inclined in the opposite direction to the waves 52 of the strip 50. Shafts 52 and 62 are thus inclined in the finished memory at an acute angle to the axis of the memory.
Die Neigung der Wellen 52 und 62 der Streifen 50 bzw. 60 kann in jedem beliebigen spitzen Winkel gewählt werden, er sollte jedoch keine zu grosse Drosselung der Strömungskanäle in zur Drehachse paralleler Richtung bewirken. Andererseits muss die Neigung genügend gross sein, um zu sichern, dass die Spitzen einer Welle des einen Streifens nicht in das Tal einer Welle des benachbarten Streifens eintreten können, wenn die Wellen radial ausgerichtet zueinander zu liegen kommen0 The inclination of the shafts 52 and 62 of the strips 50 and 60 can be selected at any desired acute angle, but it should not cause excessive throttling of the flow channels in the direction parallel to the axis of rotation. On the other hand, the slope must be large enough to ensure that the peaks of a wave of one strip cannot enter the valley of a wave of the adjacent strip when the waves come to lie radially aligned with one another 0
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Die Möglichkeit hierzu wird allerdings wesentlich geringer' , wenn der Spalt S der einzelnen Wellen möglichst klein gewählt wird. Durch die erfindungsgemässe Ausbildung ist die Möglichkeit eines Ineinandergreifens der Wellen benachbarter Streifen gegenüber einer Ausbildung mit nicht geneigten Wellen wesentlich verringert. Ein möglichst geringer Spalt S der Wellen ist anzustreben, da hierdurch der Strömungsquerschnitt des Speichers verhältnismässig gross gehalten bleibt.The possibility of this is, however, much less' if the gap S of the individual shafts is chosen to be as small as possible will. The design according to the invention enables the waves of adjacent strips to intermesh significantly reduced compared to a training with non-inclined waves. The smallest possible gap S between the waves should be aimed at, since this keeps the flow cross-section of the reservoir relatively large.
Die geneigte Anordnung der Wellen 52 und 62 verringert auch den unabgestützten Teil benachbarter Streifen, i wodurch sich eine gewisse radiale Steifigkeit ergibt, die ; das Aufwickeln weiterer Wicklungen erleichtert.The inclined arrangement of shafts 52 and 62 also reduces the unsupported portion of adjacent strips, i which results in a certain radial rigidity that; making it easier to wind up further windings.
Der Abstand P zwischen aufeinanderfolgenden WellenThe distance P between successive waves
I der Streifen kann beliebig gewählt werden, jedoch ist darauf zu achten, dass beim Aufwinden der Streifen eine gewisse radiale Nachgiebigkeit aufrechterhalten bleibt. Bei gleichem Abstand der Wellen wird die radiale Nachgiebigkeit dadurch unterstützt, dass die Relativlage der Wellen der beiden Streife^ zueinander in den folgenden Wicklungen willkürlich erfolgt. < I the strip can be chosen as desired, however, it must be ensured that a certain radial flexibility is maintained when the strip is wound up. With the same distance between the shafts, the radial flexibility is supported by the fact that the relative position of the shafts of the two strips ^ to one another takes place arbitrarily in the following windings. <
Theoretisch sollten die Spitzen der Wellen des einen Streifens gegen die ebenen Flächen des anderen Streifens anliegen. Jedoch ist bei den gegebenen Abmessungen eine Verbindung zwischen den Strömungs kanal en in Umfangsrichtung nichtIn theory, the tips of the waves on one strip should be against the flat surfaces of the other strip issue. However, given the dimensions, there is no connection between the flow channels in the circumferential direction
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immer zu vermeiden. Bei einer praktischen Ausführung hat der Speicherkörper einen Durchmesser von 610 mm und eine axiale Breite von 76,2 mm und die einzelnen Streifen bestehen aus rostfreiem Stahl einer Dicke von 0,058 mm mit Wellen, die beispielsweise 3,3 mm tief sind. Ein Verringern des Spaltes S am Fuss jeder Welle verringert die Möglichkeit derartiger Leckagen, insbesondere wenn der Speicher nicht durch Lötung zusammengehalten wird. Diese Leckwege können jedoch abgedichtet werden, wenn eine Lötung vorgenommen wird, die sich leichter durchführen lässt, wenn der Spalt S klein gewählt wird.always to avoid. In a practical embodiment, the storage body has a diameter of 610 mm and an axial one Width of 76.2 mm and the individual strips are made of stainless steel 0.058 mm thick with corrugations, for example 3.3 mm deep. Decreasing the gap S at the base of each shaft reduces the possibility of such Leakage, especially if the memory is not held together by soldering. However, these leakage paths can be sealed when soldering is carried out, which can be carried out more easily if the gap S is selected to be small.
Jedoch ist das Aufrechterhalten eines Spaltes S notwendig, wenn ein Verlöten vorgenommen wird, um die spiralig aufgewundenen Streifen miteinander zu verbinden, damit die Nachgiebigkeit in Umfangsrichtung, die durch die Wellen bedingt ist, aufrechterhalten bleibt. Eine Verbindung ohne Löten gestattet eine Verringerung des Spaltes S in weitem Umfange. Ein Mindestspalt ist jedoch erforderlich, wie die Fig. 4, 4a und 4b zeigen, da die ursprünglich hergestellte Welle gemäss Fig. 4 sich unter Druckbelastung unter Verringerung des Spaltes auf den Wert S1 zusammendrückt (Fig. 4a) oder unter Zugbelastung unter Vergrösserung des Spaltes auf den Wert S" erweitert (Fig. 4b). Derartige Verformungen treten während desHowever, maintaining a gap S is necessary when soldering to join the spirally wound strips together in order to maintain the circumferential compliance caused by the corrugations. A connection without soldering allows the gap S to be reduced to a large extent. However, a minimum gap is required, as shown in Figs. 4, 4a and 4b show that the wave of FIG originally produced. 4, compresses under pressure with a reduction of the gap to the value S 1 (Fig. 4a) or under a strain under enlargement of the Gap expanded to the value S "(Fig. 4b). Such deformations occur during the
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Betriebes des Drehspeicher-Wärmetauschers auf. Kommt eine Spitze einer Welle des einen Streifens in den Bereich des Spaltes, wenn dieser verlötet ist, so tritt die erwähnte Wirkung nicht ein, zu mindestens nicht im Bereich der Berührungs^inie. Operation of the rotary storage heat exchanger. A tip of a wave of a strip comes into the area of the If the gap is soldered, the aforementioned effect does not occur, at least not in the area of the contact line.
Unterliegt der Speicherkörper radialen Druckkräften, so werden sich die ebenen Teile der Streifen 50 und 60 etwas durchbiegen, wobei sie sich an den Spitzen der Wellen abstützen,, Die ebenen Teile 54 und 64 sind natürlich im fertigen Speicher etwas gewölbt, wobei die Krümmung von der radialen Lage des jeweiligen Zwischenteils innerhalb des Speichers abhängt. Obwohl im Ausführungsbeispiel die Streifen 50 und mit gleichen Abstand voneinander aufweisenden Wellen ausgebildet sind, könnten auch unterschiedliche Abstände gewählt werden, um den Abstand der Welle vom Umfang des Speicherkörpers zu berücksichtigen, der sich von Wicklung zu Wicklung ändert. Zusätzlich könnte auch die Tiefe der Wellen in den letzten Wicklungen oder dem Teil des Streifens neben dem Kranz 24 allmählich verringert werden, um eine zylindrische Aussenfläche des Speichers zu erhalten, der satt gegen den Kranz 24 anliegt.If the accumulator is subject to radial compressive forces, so the flat parts of the strips 50 and 60 will bend a little, being supported on the tips of the waves, The flat parts 54 and 64 are of course somewhat curved in the finished memory, the curvature from the radial Location of the respective intermediate part within the memory depends. Although in the embodiment the strips 50 and are formed with waves having the same distance from one another, different distances could also be selected in order to take into account the distance of the shaft from the circumference of the storage body, which extends from winding to winding changes. In addition, the depth of the waves in the last windings or the part of the strip next to that could also be used Ring 24 are gradually reduced in order to obtain a cylindrical outer surface of the memory, which is full against the Wreath 24 is applied.
Die Streifen 50 und 60 können aus jedem geeigneten Werkstoff gemacht werden, beispielsweise aus ferritischem oderThe strips 50 and 60 can be made of any suitable material such as ferritic or ferritic
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austenitischem rostfreien Stahl einer Dicke zwischen 0,025 bis 0,152 mm, wobei eine Dicke von 0,058 mm zu bevorzugen ist. Die Tiefe der Wellen beträgt vorzugsweise zwischen 0,325 und 0,635 mm und zweckmässig o,457 mm, während der Abstand P der Wellen voneinander 1,27 mm bis 3,81 mm und vorzugsweise 3,30 mm beträgt. Die Neigung der Wellen beträgt zweckmässig 0,5 bis 4° und vorteilhaft 1 . Die obigen Werte zeigen, dass die zeichnerische Darstellung übertriebene Werte zur besseren Verdeutlichung aufweist.austenitic stainless steel of a thickness between 0.025 to 0.152 mm, with a thickness of 0.058 mm being preferred. The depth of the waves is preferably between 0.325 and 0.635 mm and expediently 0.457 mm, while the distance P of the corrugations from one another is 1.27 mm to 3.81 mm and preferably 3.30 mm. The inclination of the waves is appropriate 0.5 to 4 ° and advantageously 1. The above values show that the graphical representation exaggerated values for the better Has clarification.
Zur Herstellung der Wellen in den Streifen 50To make the waves in the strip 50
und 60 können übliche Verfahren verwendet werden. Bestehen die Streifen beispielsweise aus rostfreiem Stahl, so kann ein ebener Metallstreifen zwischen zwei Formwalzen eingeführt werden, von denen-die eine mit Abstand voneinander radial gerichtete Formzähne aufweist, wähnend die andere Walze aus einem nachgiebigen Werkstoff besteht, der die von der ersten Walze geprägten Wellen in dem Metallstreifen aufnimmt. Zur Bildung der Neigung der Wellen zum Streifen erfolgt die Einführung des Metallstreifens zwischen die Formwalzen in einem Winkel. In abgewandelter Weise können die Wellen auch durch eine hin- und hergehende Formpresse in üblicher Weise gebildet werden.and 60, conventional methods can be used. For example, if the strips are made of stainless steel, a flat metal strips are introduced between two forming rollers, one of which is radially spaced from one another has directed form teeth, while the other roller consists of a resilient material that of the first Rolls embossed waves in the metal strip. To form the inclination of the waves to strip, the introduction takes place of the metal strip between the forming rollers at an angle. In a modified way, the waves can also go through a reciprocating compression molding machine can be formed in a conventional manner.
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Durch die Erfindung wird eine verbesserterThe invention provides an improved one
Speicher geschaffen, der mit ausgerichteten Strömungskanälen eine verbesserte Wärmeübertragung gewährleistet und in wirtschaftlicher Weise herstellbar ist.Created memory that ensures improved heat transfer with aligned flow channels and more economical Way is producible.
Der Speicher hat eine gewisse radiale Nachgiebigkeit und eine Nachgiebigkeit in Umfangsrichtung, die ausreicht, um Wärmegefälle und vorübergehende Temperaturspitzen aufzunehmen, ohne übermässige Beanspruchungen des Werkstoffes in Kauf nehmen zu müssen, wobei eine ausreichende radiale Steifigkeit des Speichers gewährleistet ist.The memory has a certain radial compliance and a compliance in the circumferential direction, the sufficient to absorb heat gradients and temporary temperature peaks without excessive stress on the Material to have to accept, with sufficient radial rigidity of the memory is guaranteed.
Ein Speicher der erfindungsgemässen Bauart weist ausserdem geringere Spannungen in den Wandungen der Strömungskanäle auf, die durch die Druckdifferenz in den Strömungswegen und die Drücke in den Dichtungen bedingt sind.A memory of the type according to the invention also has lower stresses in the walls of the flow channels, which are caused by the pressure difference in the Flow paths and the pressures in the seals are conditional.
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