DE2700105C2

DE2700105C2 - Dichtelement für einen in axial aufeinanderfolgende Ringe aus mit wärmetauschendem Material gefüllten sektorförmigen Behältern unterteilten Rotor eines liegenden Drehspeicherwärmetauschers

Info

Publication number: DE2700105C2
Application number: DE2700105A
Authority: DE
Inventors: Richard F. Friendship N.Y. Stockman
Original assignee: Svenska Rotor Maskiner AB
Current assignee: Svenska Rotor Maskiner AB
Priority date: 1976-01-08
Filing date: 1977-01-04
Publication date: 1986-02-27
Also published as: AU2101477A; OA05541A; AU503555B2; IN144684B; FR2337866A1; DE2700105A1; JPS5285739A; JPS5551476B2; US4044822A; MX143739A; CA1041991A; ES454844A1; BR7700057A; FR2337866B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Dichtelement für einen in axial aufeinanderfolgende Ringe aus mit wärmetauschendem Material gefüllten sektorförmigen Behältern unterteilten Rotor eines liegenden Drehspeicherwärmetauschers zum Verhindern von Leckströmungen zwischen den Behältern zweier benachbarter Ringe, wobei das sich radial zwischen der Rotornabe und dem Außenumfang des Rotors erstreckende Dichtelement elastisch verformbare Längskanten, welche dichtend zwischen je zwei Behälter des einen bzw. anderen Ringes eingreifen, und in der Profilmitte Querglieder aufweist, die sich lose in die Trennfuge zwischen den Ringen erstrecken.

Bei einem bekannten solchen Dichtelement (DE-OS 38 140) sind spitzwinklig abgekantete Federstreifen vorgesehen, die mit ihren Scheiteln an einem ein Führungsglied bildenden dritten Metallstreifen über die Gesamtlänge dichtend befestigt sind. Das bekannte Dichtelement ist deshalb material- und arbeitsaufwendig in der Herstellung. Außerdem ragt der dritte Metallstreifen störend in die Strömungsbahnen der miteinander fluchtenden Behälter und kann dort unerwünschte Verwirbelungen der wärmetauschenden Medien hervorrufen.

Aufgabe der Erfindung ist es, demgegenüber ein Dichtelement zu schaffen, das weniger material- und arbeitsaufwendig ist und bei dem unerwünschte Verwirbelungen der wärmetauschenden Medien vermieden

sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Dichtelement aus je zwei U-förmig abgekanteten Metallstreifen besteht, die mit den Rücken gegeneinander zu dem Dichtelement vereinigt sind, wobei die Querglieder von einer Anzahl mit Abstand längs dem Dichtelement verteilten, beidseitig über die Längskanten der U-förmig abgekanteten Metallstreifen vorstehenden Führungsstiften gebildet sind,
ίο Da bei dem erfindungsgemäßen Dichtelement jeder Metallstreifen für sich bereits die Trennfuge zwischen den Ringen verschließt, bedarf es nur einzelner Befestigungsstellen zur Verbindung der Metallstreifen miteinander, und die in die Trennfuge zwischen den Ringen eingreifenden und dabei bis in die Strömungsbahn zwischen den miteinander fluchtenden Behältern vorstehenden Führungsstifte beeinflussen die Strömung der wärmetauschenden Medien praktisch nicht, so daß die Gefahr von Verwirbelungen nicht besteht.

Die Bildung von Dichtelementen aus rinnenförmig abgekanteten Metallstreifen für Drehspeicherwärmetauscher ist zwar für sich bereits bekannt (DE-OS 23 56 274). Diese Metallstreifen sind jedoch nicht paarweise mit dem Rücken gegeneinander gesetzt, sondern greifen jeweils einzeln zwischen zwei Behälter desselben Ringes ein, an deren einer Außenseite sie befestigt sind, und sie überlappen sich mit den anderen Profilenden federnd aneinander, ohne daß dadurch eine absolute Gewähr für Dichtigkeit gegeben wäre.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Drehspeicherwärmetauscher mit einem axial unterteilten Rotor,

F i g. 2 in größerem Maßstab eine Innenansicht auf die Trennstelle zwischen den beiden Rotorabschnitten im Trennungsbereich zweier sektorförmiger Kammern eines jeden solchen Abschnitts nach Linie 2-2 in F i g. 1 mit einem Dichtelement gemäß der Erfindung, und

F i g. 3 in perspektivischer Darstellung das in F i g. 2 im eingebauten Zustand gezeigte Dichtelement.
Der in Fig. ί gezeigte Drehspeicherwärmetauscher hat ein ortsfestes Gehäuse 10, das einen Rotor umschließt, der sich aus einer Vielzahl an ihren Enden offener sektorförmiger Behälter 12 zusammensetzt, die in zwei axial aufeinanderfolgenden Abschnitten ringsum eine zentrale Nabe 16 angeordnet und an dieser mittels Schwenklager 14 befestigt sind. Die sektorförmigen Behälter 12 sind mit einer Masse aus wärmetauschendem Material 18 gefüllt, wobei zwei oder mehr solcher Abschnitte für gewöhnlich miteinander kombiniert sind, um einen Rotor mit dem gewünschten Wärmespeichervermögen zu schaffen.

Das wärmetauschende Material des Rotors wird abwechselnd in Berührung gebracht mit einem wärmeabgebenden Fluid und einem zu erwärmenden kälteren Fluid, um zu erreichen, daß die Wärme des wärmeabgebenden Fluids langsam an das zu erwärmende Fluid abgegeben wird. Um diese Wärmeüberführung zu bewirken, wird das wärmetauschende Material 18 einem Strom heißen Gases ausgesetzt, welches in das Gehäuse 10 durch einen Einlaßstutzen 22 eintritt und nach Passicren des wärmetauschenden Materials durch einen Auslaßstutzen 24 wieder verläßt. Kalte Luft oder ein anderes kaltes Gas tritt in das Gehäuse 10 durch einen Einlaßstutzen 26 ein und wird durch einen Auslaßstutzen 28

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wieder abgeführt, nachdem sie bzw. es durch das heiße wärmetauschende Material hindurchgeströmt ist Während das wärmeabgebendc Fluid und das zu erwärmende Fluid das wärmetauschende Material des Rotors durchströmen, wird der Rotor langsam urjd fortgesetzt um seine Achse mittels eines Antriebsmotors 32 so gedreht, so daß der gesamte Rotor nacheinander mit dem wärmeabgebenden Medium und dem zu erwärmenden Medium in Berührung gebracht wird.

Das wärmetauschende Material 18 des Rotors be- ίο steht im wesentlichen aus Sätzen von Metallplatten, die in den Behältern angeordnet sind und so geformt sind, daß sie Kanäle bilden, durch welche das wärmeabgebende Fluid und das zu erwärmende Fluid abwechselnd axial hindurchströmen können.

Wenn der Rotor aus zwei oder mehr Lagen oder Abschnitten derartiger Behälter mit einer radialen Trennfuge dazwischen besteht, muß diese Trennfuge so abgedichtet werden, daß eine Leckage von Fluid durch diese Trennfuge in Umfangsrichtung hindurch verhindert wird und beide Fluide rein axial durch die wärmespeichernde Masse des Rotors hindurchgeleitet werden. Demgemäß ist zwischen je zwei solchen Abschnitten im Bereich der radialen Trennfugen zwischen den sektorförmigen Behältern je ein langgestrecktes Dichtelement 36 angeordnet, das aus Blättern von im wesentlichen der gleichen Länge wie der radialen Abmessung eines jeden sektorförmigen Behälters angeordnet.

Die blattförmigen Dichtelemente 36 sind an ihren Längskanten 38 nach auswärts gebogen, so daß sie gegen die Seitenflächen der benachbarten sektorförmi^en Behälter anliegen und dazwischen die axiale Trennfuge zwischen den beiden Rotorabschnitten überbrücken. Obwohl es für das Betriebsverhalten der Anordnung nicht wesentlich ist, sind die Dichtelemente 36 seitlich gegeneinander versetzt, um ihre Steifigkeit zu erhöhen und auf diese Weise einen verbesserten Widerstand für den Fluidstrom zwischen benachbarten sektorförmigen Rotorkammern zu schaffen.

Um die Verwendung eines jeden Dichtstreifens 26 auf die Trennfuge zwischen zwei axial aufeinanderfolgenden Rotorabschnitten zu begrenzen, sind über die Gesamtlänge der Dichtelemente 36 mit gleichbleibendem Abstand Führungsstifte 42 verteilt, die sich lotrecht zu den Dichtelementen erstrecken und zwischen den Behältern eingreifen, so daß sie eine Führung bilden, die ein leichtes Einführen oder Herausziehen der Dichtelemente zwischen den sektorförmigen Behältern ermöglicht. Die Führungsstifte 42 haben einer, wesentlich geringeren Durchmesser, als die Spaltweite der axialen Trennfuge beträgt, wodurch sie leicht zwischen den seklorförmigen Behältern zu gleiten vermögen und jederzeit zwischen diese eingesetzt und herausgezogen werden können.

Ein aus einer Anzahl mit ihren Enden gegeneinander anliegender, bogenförmiger Blätter am Rotorumfang bestehendes Dichtelement 44 überlappt axial die beiden aufeinanderfolgenden Rotorabschnitte und verhindert ein Ausströmen des Fluidstroms radial nacli auswärts aus den Trennfugen sowie ein mechanisches Lösen der Dichtelemente 36. Die gleiche Anordnung kann am Innenumfang des Rotors getroffen sein. Ferner können an den Stirnenden der Rotoren Umfangsdichtungen 46 vorgesehen sein, die gegen die Gehäusestirnwände dichten und dadurch eine übermäßige Leckage zwisehen den Fluidströmen verhindern.

Im Betrieb des Wärmespeichers führt die Drehung Jes Rotors zu einer nahezu gleichmäßigen Hin- und Herbewegung oder -verschiebung eines jeden vom Schwenklager an der Rotornabe 16 getragenen sektorförmigen Behälters 12. Während dieser Bewegung der Behälter verändern sich die Trennfugen dazwischen in ihrer Größe und Lage, jedoch die Dichtelemente 36 bleiben frei, um sich an jeden Wechsel der Dichtungsverhältnisse anpassen zu können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

27 OO 105 Patentansprüche:

1. Dichtelement für einen in axial aufeinanderfolgende Ringe aus mit wärmetauschendem Material gefüllten sektorförmigen Behältern unterteilten Rotor eines liegenden Drehspeicherwärmetauschers zum Verhindern von Leckströmungen zwischen den Behältern zweier benachbarter Ringe, wobei das sich radial zwischen der Rotornabe und dem Außenumfang des Rotors erstreckende Dichtelement elastisch verformbare Längskanten, welche dichtend zwischen je zwei Behälter des einen bzw. anderen Ringes eingreifen, und in der Profilmitte Querglieder aufweist, die sich lose in die Trennfuge zwischen den Ringen erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (36) aus je zwei U-förmig abgekanteten Metallstreifen besteht, die mit den Rücken gegeneinander zu dem Dichtelement (36) vereinigt sind, wobei die Querglieder von einer Anzahl mit Abstand längs dem Dichtelement (36) verteilten, beidseitig über die Längskanten (38) der U-förmig abgekanteten Metallstreifen vorstehenden Führungsstiften gebildet sind.

2. Dichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkantwinkel für die Längskanten (38) der beiden Metallstreifen 45° gegenüber dem Mittelabschnitt eines jeden Metallstreifens betragen.

3. Dichtelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Metallstreifen in Querrichtung gegeneinander versetzt sind.

4. Dichtelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Führungsstifte (42) wesentlich geringer als die Spaltbreite der Trennfuge zwischen den Ringen des Rotors ist.