DE2701008C2 - Dichtungsanordnung an einer rotierenden keramischen Wärmetauscherscheibe eines regenerativen Wärmeaustauschers - Google Patents

Description

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ErfüidungsgemäB ist nun im Bereich des Diffusors 5 fS und des Kanals 4 im Anschluß an die keramische Aus-P Meidimg 13 eine Stützschicht 14 aus elastischem keramisch schem FaserfOzmaterial vorgesehen, die mit einer Gleit-V schicht 11 versehen ist Die hochtemperaturbeständige Γ und auch bei den auftretenden hohen Temperaturen f elastische keramische Stützschicht 14, die in Fig.2 in l~- vergrößertem Maßstab dargestellt ist, ist, wie ebenfalls μ Fi g. 2 zeigt, auf die Auskleidung 13 mit einer silikati-I sehen, bei hohen Temperaturen aushärtenden Dicht- «j; schicht t5 aufgekleh Diese Dichtschicht 15 ist auch auf ■| der Heißgasseite des Diffusere 5 vorgesehen. Auf der ti anderen, den kalten Gases zugewandten Oberfläche ist 3 dagegen der Porenraum des Faserfilzmaterials offen, \ dadurch kann die Stützschicht 14 durch die Verdichter- ts % luft aufgebläht werden. Hierdurch wird die Anpreßkraft % in Richtung A vergrößert, so daß mit steigendem Ver-P dichterluftdruck auch die Anpreßkraft größer wird und ij die Stützschicht 14 mit ihrer Gleitschicht 11 mit vergrö-Vi ßertem Druck an die Wärmetauscherscheibe I ange- 'r drückt wird. Die Dichte des Faserfilzmatev.als der j. Stützschicht 14 kann auch in Richtung des Pfeiles A \i unterschiedlich sein, wobei die Dichte in Richtung des Pfeiles A zunehmen sollte. Die Befestigung der Stützschicht 14 mit der Dicht- und Klebeschicht 15 erfolgt nicht nur an der Auskleidung 13, sondern mit diesem Kleber auch am Gehäuse 16 selbst

F i g. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der elastischen Stützschicht 14, bei der dieses Teil der üblichen keramischen Auskleidung 13 ist, die demgemäß aus demselben elastischen Faserfilzmaterial hergestellt ist wie die keramische Stützschicht 14. Auch hier wird wärmetauscherscheibenseitig die Gleitschicht 11 und auf der Heißgasseite die Dichtschicht 15 aufgebracht Damit ist die Stützschicht 14 auch Bestandteil der kerami- sehen Auskleidung 13 der Kanalwände.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

27 Ol 008 1 2 schicht wirksam werden und damit deren Druck auf die Patentansprüche: Gleitschicht und wiederum deren Anpreßdruck auf die Wännetauscherscheibe bestimmen. Mit steigender An-

1. Dichtungsanordnung an einer rotierenden kera- förderung an die Dichtwirkung der Dichtungsanordmischen Wännetauscherscheibe eines regenerativen 5 nung wird diese somit erhöht, ohne daß bei geringeren Wärmetauschers, bei der die Dichtung eine stirnsei- Anforderungen unnötig hohe Anpreßdrücke und damit tig am Umfang angeordnete Ringdichtung und einen Verschleißwirkungen auftreten.

die von den heißen und den kalten Gasen durch- Eine besonders wirksame und leicht herzustellende

strömten Segmente der Wännetauscherscheibe Ausbildung der Oberflächenschicht ist im Patentan-

trennenden Quersteg umfaßt sowie mit einer an der 10 sprach 2 angegeben.

Wärmetauscherscheibe anliegenden keramischen Die Ausbildung der Dichtungsanordnung nach dem Gleitschicht und einer diese gegenüber dem Gehäu- Patentanspruch 3 ermöglicht es, auf den Grad der Abse abstützenden elastischen Stützschicht aus hoch- hängigkeit des Anpreßdrucks von den Gasdrücken in temperaturbeständigem, keramischem Faserfilzma- gewünschter Weise Einfluß zu nehmen, so daß der Anterial versehen ist, dadurch gekennzeich- is preßdruck nicht mit steigendem Gasdruck zu rasch zun e t, daß das Faserfilzmaterial der Stützschicht (14) nimmt oder unterhalb des notwendigen Wertes bleibt bei Verwendung in Gasturbinen von Fahrzeugen of- Die Ausgestaltung der Dichtungsanordnung nach fenporig ist, sowie an seinen von den heißen Gasen dem Patentanspruch 4 integriert die Stützschicht in die beaufschlagten Flächen durch eine keramische Auskleidung der Kanalwände und ermöglicht damit ei-Oberflächendichtschicht (15) abgedeckt und an sei- 20 ne besonders einfache Herstellung, die auf eine besonnen von den kalten Gasen beaufschlagten Flächen dere Verbindung zwischen Stützschicht und Auskleioffenporig belassen ist. dung verzichten kann.

2. Dichtungsanordnung nach Ansprach 1, dadurch Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargekennzeichnet, daß die Oberflächendichtschicht gestellten Ausführungsbeispielen in der folgenden Be-(15) aus einem keramischer, silikatischen aushärten- 25 Schreibung näher erläutert Es zeigt

den Klebe- oder Bindemittel besteht F i g. 1 einen Querschnitt durch einer, regenerativen

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, Wärmeaustauscher mit einer rotierenden Wärmetaudadurch gekennzeichnet, daß die Größe und Anord- scherscheibe und den zugehörigen Dichtungen,

nung der Poren des Faserfilzmaterials angepaßt ist Fig.2 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen

an den erforderlichen Anpreßdruck in Abhängigkeit 30 Dichtungsanordnung im Achsbereich in vergrößertem

vom Differei'Tdruck der kalten und heißen Gase. Maßstab und

4. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprü- Fig.3 in ähnlicher Darstellung eine andere Ausbilche I bis 3, dadurch gekennzeichnet daß das Faser- dung der Dichtungsanordnung in diesem Bereich, filzmaterial Teil der keramischen Auskleidung (13) Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Kanalwände des Wärmetauschers ist 35 strömt durch die Wännetauscherscheibe 1 kalte aus einem Kanal 2 herkommende Verdichterluft axial hin-

durch, erwärmt sich in feinen, dünnwandigen Kanätchen

3 der Wännetauscherscheibe 1 und wird durch einen Kanal 4 zur Brennkammer einer «echt dargestellten

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungsanord- 40 Gasturbine abgeleitet Nach dem Austritt aus der Arnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. bei ts tür bine dieser Gasturbine wird das heiße Gas

Eine derartige Dichtungsanordnung ist aus der durch einen Diffusor 5 und die Wärmetauscherscheibe 1 US-PS 31 08 632 bekannt Bei dieser bekannten Dich- geleitet wodurch sich diese erwärmt während sich das tungsanordnung wird der über die Stützschicht auf die Gas dort abkühlt Das abgekühlte Gas wird durch einen Wärmetauscherscheibe wirkende Anpreßdruck von 45 Kanal 6 abgeleitet Der Diffusor 5 hat ebenso wie der sich am Gehäuse des Wärmetauschers abstützenden Kanal 4 eine Auskleidung 13 aus einem keramischen Bolzen aufgebracht Dieser Anpreßdruck ändert sich Isoliermaterial.

mit den Temperaturen und damit den unterschiedlichen Der Antrieb der keramischen Wännetauscherscheibe

Ausdehnungen der verschiedenen Teile des Wärmetau- 1 erfolgt über eine Welle 7, ein Ritzel 8 und einen Zahnschers, jedoch nicht mit den sich ändernden Gasdriik- 50 kranz 9, dessen Drehung durch ein elastisches Element ken. 10 auf die Wännetauscherscheibe 1 übertragen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Dich- Die Abdichtung der Gasströme erfolgt teilweise

tungsanordnung so auszubilden, daß die Anpreßkraft durch metallische Dichtelemente, wie sie auf der Abgasder von dem Faserfilzmaterial abgestützten Gleit- sehe im Kanal 6 dargestellt sind. Diese metallischen schicht auf die Wärmetauscherscheibe abhängig ist von 55 Dichtelemente bestehen aus einer metallischen Memden Gasdrücken, so daß eine sichere Abdichtung bei bran 12 und einer Dichtungsleiste, die mit einer Gleitminimalem Verschleiß an Gleitschicht und Wärmetau- schicht 11 versehen ist Auch wenn bei einem regenerascherscheibe gewährleistet ist tiven Wärmeaustauscher mit einer keramischen Wär-

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kenn- metauscherscheibe 1 die erfindungsgemäße Dichtungszeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale 60 anordnung angewendet wird, kann, wie in F i g. 1 dargegelöst stellt, auf der Abgasseite im Kanal 6 eine aus Membran

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Dichtungsan- 12, Dichtungsleiste und Gleitschicht 11 bestehende Abordnung, die besonders geeignet ist für die Verwendung dichtung verwendet werden, da einerseits hier niedrigein regenerativen Wärmetauschern in Verbindung mit re Temperaturen herrschen als auf der Gaseintrittsseite, Gasturbinen von Kraftfahrzeugen mit den hier auftre- 65 andererseits die Dichtung nur D-förmig ausgestaltet tenden besonders hohen Temperaturen, kann der Gas- sein muß, da auf der unteren Lufteintrittsseite im Be- · druck der kalten Gase im Gegensatz zu demjenigen der reich der Luftumkehrung im Kanal 2 keine Abdichtung heißen Gase innerhalb des Faserfilzmaterials der Stütz- notwendig ist.