DE2540438C2 - Method for manufacturing a rotor for a rotary storage air preheater with a vertically arranged rotor shaft - Google Patents

Method for manufacturing a rotor for a rotary storage air preheater with a vertically arranged rotor shaft

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Description

Die Erfindung betrifft ein Vorfahren zur Herstellung eines aus sektorförmigen Speicherelementen zusammengesetzten Rotors für einen Drehspeicher-Luftvorwärmer mit senkrecht angeordneter Rotorwelle, bei dem zunächst die Rotorwelle auf einem Stützlager aufgesetzt und an ihrem oberen Ende in einem Führungslager, welches seitliche Bewegungen der Welle verhindert, aufgenommen wird und bei dem anschließend die sektorförmigen Speicherelemente an der Rotorwelle mittels von außen anbringbarer Abstützvorrichtungen befestigt und miteinander verbunden werden. The invention relates to a method of manufacture a rotor composed of sector-shaped storage elements for a rotary storage air preheater with a vertically arranged rotor shaft, in which the rotor shaft is initially on a support bearing placed and at its upper end in a guide bearing, which lateral movements of the shaft prevented, is recorded and then the sector-shaped storage elements on the Rotor shaft are fastened by means of externally attachable support devices and connected to one another.

Derartige Drehspeicher-Luftvorwärmer werden gewöhnlich aus Einzelteilen hergestellt, die zusammengebaut und dann durch ein System von Schweißverbindungen miteinander verbunden werden (US-PS 32 67 562). Eine derartige Konstruktion ist anfangs robust und belastbar, während des normalen Betriebs führt jedoch die zyklische Erhitzung und Abkühlung der Teile des Rotors zu unterschiedlichen Wärmedehnungen, und infolge der dabei an den Schweißstellen auftretenden Spannungen kommt es dort zu Rissen oder Brüchen, so daß diese Luftvorwärmer verhältnismäßig reparaturanfällig sind.Such rotary storage air preheaters are usually made from individual parts that are assembled and then joined together by a system of welded joints (US Pat. No. 3,267,562). Such a construction is initially robust and resilient, but leads during normal operation the cyclical heating and cooling of the parts of the rotor to different thermal expansions, and as a result of the stresses occurring at the welds, cracks or breaks occur there, see above that these air preheaters are relatively susceptible to repair.

In der US-PS 37 10 850 ist auch bereits ein Drehspeicher-Luftvorwärmer beschrieben, dessen voneinander unabhängige, aber gleichartige, den Rotor bildende Behältnisse mit wärmespeicherndem Material gelenkig an der zentralen Rotorwelle befestigt sind, welche in diesem Fall um eine horizontale Drehachse rotiert und entsprechend in Radiallagern gelagert ist. Während eine derartige Konstruktion für Drehspeicher-Luflvorwärmer mit horizontaler Drehachse geeignet ist, da bei der Montage der einzelnen Speicherelemente nacheinander an der Rotorwelle sich diese jeweils in einer Gleichgewichtslage befindet, wurde die Ausführung mit gelenkig an der Rotorwelle angeordneten Speicherelementen bisher für Drehspeicher-Luftvorwärmer mit senkrechter Drehachse als ungeeignet angesehen, da das große Gewicht der Speicherelemente während ihrer Einzelmontage nacheinander an der Rotorwelle zu einem starken Ungleichgewicht führtIn US-PS 37 10 850 a rotary storage air preheater is already described, which from each other independent but similar containers with heat-storing material forming the rotor are articulated to the central rotor shaft, which in this case about a horizontal axis of rotation rotates and is stored accordingly in radial bearings. While such a construction for rotary storage air preheaters with a horizontal axis of rotation is suitable, as during the assembly of the individual storage elements one after the other on the rotor shaft this is each in an equilibrium position, the Previously designed with storage elements articulated on the rotor shaft for rotary storage air preheaters with a vertical axis of rotation considered unsuitable because of the great weight of the storage elements leads to a strong imbalance during their individual assembly one after the other on the rotor shaft

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren für Rotoren von Drehspeicher-Luftvorwärmern mit senkrechter Drehachse zu schaffen, welches Ungleichgewichte während der Montage vermeidetThe invention is based on the object of a manufacturing method for rotors of rotary storage air preheaters with a vertical axis of rotation to create any imbalances during assembly avoids

Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nacheinander jeweils zwei der Speicherelemente an diametral gegenüberliegenden Stellen der Rotorwelle befestigt und nach dem Befestigen von den Abstützvorrichtungen gleichzeitig entkoppelt werden.The above object is achieved according to the invention in that, one after the other, two of the storage elements attached to diametrically opposite points on the rotor shaft and after attaching the Support devices are decoupled at the same time.

Das neue Verfahren gestattet den allmählichen Aufbau des Rotors aus einzelnen, sehr schweren Speicherelementen, ohne daß in den Zwischenstadien der Montage an der Rotorwelle Ungleichgewichte wirksam werden. Das neue Verfahren ist deshalb insbesondere dafür geeignet, Rotoren für Drehspeicher-Luftvorv ärmer herzustellen, bei denen die Speicherelemente gelenkig an der Rotorwelle befestigt werden, so daß die eingangs geschilderten Nachteile der früheren Konstruktionen mit Schweißverbindungen vermieden werden können.The new process allows the rotor to be built up gradually from individual, very heavy ones Storage elements without imbalances in the intermediate stages of assembly on the rotor shaft be effective. The new process is therefore particularly suitable for making rotors for rotary storage air supply poor to produce, in which the storage elements are hinged to the rotor shaft, so that the aforementioned disadvantages of the earlier designs with welded joints are avoided can be.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing explained it shows

F i g. 1 einen Axialschnitt durch einen Drehspeicher-Luftvorwärmer, F i g. 1 shows an axial section through a rotary accumulator air preheater,

F i g. 2 den Rotor des Luftvorwärmers nach F i g. 1 in perspektivischer Ansicht in einem Zwischenstadium der Montage.F i g. 2 the rotor of the air preheater according to FIG. 1 in a perspective view in an intermediate stage of Assembly.

In F i g. 1 ist ein Drehspeicher-Luftvorwärmer dargestellt, dessen senkrechte Rotorwelle 12 am unteren Ende in einem Stützlager 14 und am oberen Ende mittels eines Führungslagers 16 an einer Traverse 35 gelagert ist. Der Rotor besteht aus einer Anzahl sektorförmiger Speicherelemente 26, die über obere und untere Gelenke 30 und 33 mit der Rotorwelle 12 verbunden sind. Als Drehantrieb des Rotors dient ein Motor 18, welcher über ein geeignetes Untersetzungsgetriebe 22 auf die Rotorwelle 12 wirkt. Die sektorförmigen Speicherelemente 26 enthalten ein wärmespeicherndes Material 24 und sind in axialer Richtung für die am Wärmeaustausch teilnehmenden Fluide durchlässig. Während heißes Gas hindurchströmt, wird Wärme absorbiert und gespeichert, die an das danach hindurchgeleitete kühlere Fluid wieder abgegeben wird.In Fig. 1 shows a rotary storage air preheater, the vertical rotor shaft 12 of which at the bottom The end is supported in a support bearing 14 and at the upper end by means of a guide bearing 16 on a traverse 35 is. The rotor consists of a number of sector-shaped storage elements 26, the upper and lower Joints 30 and 33 are connected to the rotor shaft 12. A motor 18 serves as the rotary drive of the rotor, which acts on the rotor shaft 12 via a suitable reduction gear 22. The sector-shaped Storage elements 26 contain a heat-storing material 24 and are in the axial direction for the am Heat exchange participating fluids permeable. As hot gas flows through it becomes heat absorbed and stored, which is released again to the cooler fluid that is then passed through.

Die Speicherelemente 26 sind an den axial gegenüberliegenden Seiten offen, so daß die im Gegenstrom hindurchgeleiteten Fluide ein- und austreten können. Die Gelenke 30, 33 gestatten eine relative Beweglichkeit zwischen den einzelnen Speicherelementen 26 und der Rotorwelle 12, wie sie als Folge unterschiedlicher Wärmedehnungen und Kontraktionen auftreten kann.The storage elements 26 are open on the axially opposite sides, so that the countercurrent fluids passed through can enter and exit. The joints 30, 33 allow relative mobility between the individual storage elements 26 and the rotor shaft 12, as they differ as a result Thermal expansions and contractions can occur.

In dem in F i g. 1 dargestellten Endzustand des Luftvorwärmers ist der aus den Speicherelementen 26 zusammengesetzte Rotor von einem Gehäuse 32 umgeben, welches stirnseitige Öffnungen 36,38, 42 und 44 zum Ein- und Auslaß eines heißen Gases und kühlerer Luft aufweist.In the one shown in FIG. The final state of the air preheater shown in FIG. 1 is that of the storage elements 26 composite rotor surrounded by a housing 32, which end openings 36,38, 42 and 44 has for the inlet and outlet of a hot gas and cooler air.

Um die Leckage von Fluid durch den Zwischenraum zwischen dem Rotor und dem Rotorgehäuse zu vermeiden, sind sich radial erstreckende Dichtungen 45To prevent the leakage of fluid through the space between the rotor and the rotor housing radially extending seals 45 are to be avoided

in Form länglicher Blatter zwischen den Endkanten der nebeneinander montierten Speicherelemente 26 eingesetzt und mittels Bolzen 49 befestigt. Umfangsdichtungen 47 überbrücken den Ringspalt zwischen dem Rotor und der ihn umgebenden Mantelwand des Rctorgehäuses nach herkömmlicher Praxis.in the form of elongated leaves between the end edges of the Storage elements 26 mounted next to one another are used and fastened by means of bolts 49. Circumferential seals 47 bridge the annular gap between the rotor and the surrounding wall of the reactor housing according to conventional practice.

Die verschwenkbaren Gelenke 30, 33 sind unabhängig voneinander an der Rotorwelle 12 angeordnet, um jedes sektorförmige Speicherelement 26 derart zu halten, daß eine begrenzte relative Beweglichkeit möglich ist Die radial äußeren Enden der sektorförmigen Speicherelemente 26 sind miteinander durch Bolzen 52 verbunden und bilden insgesamt einen zusammenhängenden Rotor, der sich ringförmig um die Rotorwelle 12 erstrecktThe pivotable joints 30, 33 are arranged independently of one another on the rotor shaft 12 in order to to hold each sector-shaped storage element 26 such that a limited relative mobility is possible. The radially outer ends of the sector-shaped storage elements 26 are connected to one another by bolts 52 connected and form a total of a coherent rotor, which is annular around the rotor shaft 12 extends

Verfahrensgemäß wird zunächst die Rotorwelle 12 in senkrechter Lage auf dem Stützlager 14 aufgesetzt, welches an einem geeigneten waagerechten Träger 10 angeordnet ist, der ausreichend stark ausgebildet ist, um den gesamten Luftvorwärmer zu tragen: Das obere Ende der Rotorwelle 12 wird mittels des Führungslagers 16 gelagert, welches an der Traverse 35 angeordnet ist, deren Stärke ausreicht, seitliche Bewegungen der Rotorwelle 12 auch dann zu verhindern, wenn diese vorübergehend durch ein einseitig überzählig daran befestigtes Speicherelement 26 ungleichmäßig belastet wird.According to the method, the rotor shaft 12 is first placed in a vertical position on the support bearing 14, which is arranged on a suitable horizontal support 10 which is sufficiently strong to to carry the entire air preheater: The upper end of the rotor shaft 12 is by means of the guide bearing 16 stored, which is arranged on the traverse 35, whose strength is sufficient to prevent lateral movements of the rotor shaft 12 even when this temporarily unevenly loaded by a storage element 26 attached to it in excess on one side will.

Nach dem Aufrichten und der Lagerung der Rotorwelle 12 wird ein Speicherelement 26 mit wärmespeichernder Masse 24 an eine als Hub- und Fördervorrichtung ausgebildete Abstützvorrichtuni; 55/4 gehängt und an die Rotorwelle 12 herangefahren. Die Verbindung zwischen dem Speicherelement 26 und der Rotorwelle 12 erfolgt mittels Gelenkbolzen 56. Auch nach diesen Montagearbeiten bleibt das erste Speicherelement 26 noch an der Abstützvorrichtung 55A hängen, während mittels einer zweiten Abstützvorrichtung 55ß ein zweites Speicherelement 26 an die Rotorwelle 12 herangebracht wird, und zwar genau diametral gegenüber dem ersten Speicherelement 26. Beide Speicherelemente 26 werden durch Gelenke 30, 33 mit der Rotorwelle 12 verbunden, wobei im Endzustand die unteren Gelenke 33 auf Druck und die oberen Gelenke 30 auf Zug belastet wird Da die beiden auf gegenüberliegenden Seiten der Rotorwelle 12 gleichzeitig angeordneten Speicherelemente 26 zusammen mit der Rotorwelle 12 eine symmetrische Anordnung bilden, wirken sie als eine ausbalancierte Last senkrecht nach unten auf das Stützlager 14, ohne daß seitliche Kräfte auf das im axialen Abstand angeordnete Führungslager 16 ausgeübt werden. Die beiden Abstützvorrichtungen 55 werden gleichzeitig entfernt und danach auch gleichzeitig wieder bereitgestellt, um das nächste Paar Speicherelemente 26 an diametral gegenüberliegenden Stellen an die Rotorwelle 12 heranzuführen.After the rotor shaft 12 has been erected and stored, a storage element 26 is included heat-storing mass 24 to a supporting device designed as a lifting and conveying device; 55/4 and moved up to the rotor shaft 12. The connection between the memory element 26 and the rotor shaft 12 takes place by means of hinge pins 56. Even after this assembly work, the first remains Storage element 26 still hanging on the support device 55A, while by means of a second support device 55ß a second storage element 26 is brought up to the rotor shaft 12, precisely diametrically opposite the first storage element 26. Both storage elements 26 are connected by joints 30, 33 connected to the rotor shaft 12, the lower joints 33 on pressure and the upper joints 30 is subjected to tensile load because the two on opposite sides of the rotor shaft 12 simultaneously arranged storage elements 26 together with the rotor shaft 12 a symmetrical Form arrangement, they act as a balanced load vertically downward on the support bearing 14 without that lateral forces are exerted on the guide bearing 16 arranged at an axial distance. the both support devices 55 are removed at the same time and then made available again at the same time, around the next pair of storage elements 26 at diametrically opposite locations on the rotor shaft 12 approach.

Danach werden weitere Speicherelemente 26 hochgehoben und in benachbarter Lage an mit bezug auf die Rotorwelle 12 gegenüberliegende Speicherelemente 26 sowie die Rotorwelle 12 selbst herangebracht Alle Speicherelemente 26 werden paarweise in derselben Weise gelenkig montiert, wie vorstehend beschrieben, so daß sich die aus der Rotorwelle 12 und Speicherelementen 26 bestehende Einheit in allen Zwischenstadien der Entstehung des Rotors im Gleichgewicht befindet. Nachdem jeweils zwei Speicherelemente 26 gelenkig mit der Rotorwelle 12 verbunden worden sind, werden die Abstützverrichtungen 55A und 55B entfernt und die Speicherelemente 26 mittels der Bolzen 52 lose jeweils mit den benachbarten Speicherelementen 26 verbunden, so daß geringfügige Verschiebungen zwischen den Speicherelementen 26 des Rotors möglich sind.Then further storage elements 26 are lifted up and brought in an adjacent position to storage elements 26 opposite to the rotor shaft 12 as well as the rotor shaft 12 itself Storage elements 26 existing unit in all intermediate stages of the formation of the rotor is in equilibrium. After two storage elements 26 have been articulated to the rotor shaft 12, the support devices 55A and 55B are removed and the storage elements 26 are loosely connected to the adjacent storage elements 26 by means of bolts 52 so that slight shifts between the storage elements 26 of the rotor are possible .

Nachfolgend montierte Speicherelemente 26 werden immer paarweise jeweils auf gegenüberliegenden Seiten der Rotorwelle 12 montiert und mit benachbarten Speicherelementen 26 verbunden, bis sich alle Speicherelemente in ringförmiger Anordnung vollständig um die Rotorwelle 12 erstrecken.Storage elements 26 mounted subsequently are always in pairs on opposite sides mounted on the rotor shaft 12 and connected to adjacent storage elements 26 until all storage elements extend completely around the rotor shaft 12 in an annular arrangement.

Nach der Montage aller Speicherelemente 26 werden die Bolzen 52 zwischen den Speicherelementen 26 zunehmend festgezogen, so daß der Rotor eine dauerhafte ringförmige Gestalt bekommt die konzentrisch zur Rotorwelle 12 istAfter all of the storage elements 26 have been installed, the bolts 52 are positioned between the storage elements 26 increasingly tightened so that the rotor has a permanent annular shape which is concentric to the rotor shaft 12 is

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung eines aus sektorförmigen Speicherelementen zusammengesetzten Rotors für einen Drehspeicher-Luftvorwärmer mit senkrecht angeordneter Rotorwelle, bei dem zunächst die Rotorwelle auf einem Stützlager aufgesetzt und an ihrem oberen Ende in einem Führungslager, welches seitliche Bewegungen der Welle verhindert, aufgenommen wird und bei dem anschließend die sektorförmigen Speicherelemente an der Rotorwelle mittels von außen anbringbarer Abstützvorrichtungen befestigt und miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander jeweils zwei der Speicher- ]5 elemente (26) an diametral gegenüberliegenden Stellen der Rotorwelle (12) befestigt und nach dem Befestigen von den Abstützvorrichtungen (S5A, 55B) gleichzeitig entkoppelt werden.1. A method for producing a rotor composed of sector-shaped storage elements for a rotary storage air preheater with a vertically arranged rotor shaft, in which the rotor shaft is initially placed on a support bearing and is received at its upper end in a guide bearing which prevents lateral movements of the shaft and at which then the sector-shaped storage elements are attached to the rotor shaft by means of externally attachable support devices and connected to one another, characterized in that successively two of the storage ] 5 elements (26) attached to diametrically opposite points on the rotor shaft (12) and after attaching the support devices (S5A, 55B) are decoupled at the same time. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherelemente (26) gelenkig an der Rotorwelle (12) befestigt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that that the storage elements (26) are articulated to the rotor shaft (12). 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützvorrichtungen (55/4,55B) die Speicherelemente (26) neben der Rotorwelle (12) im wesentlichen in einer Lage halten, in welcher der Radius jedes der sektorförmigen Speicherelemente normal zur Achse der Rotorwelle (12) liegt3. The method according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the support devices (55/4, 55B) hold the storage elements (26) next to the rotor shaft (12) essentially in a position in which the radius of each of the sector-shaped storage elements is normal to the axis of the rotor shaft (12) 3030th
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