DE2850573A1

DE2850573A1 - Drehspeicherwaermetauscher

Info

Publication number: DE2850573A1
Application number: DE19782850573
Authority: DE
Inventors: Richard F Stockman
Original assignee: Svenska Rotor Maskiner AB
Current assignee: Alstom Power Inc
Priority date: 1977-11-23
Filing date: 1978-11-22
Publication date: 1979-05-31
Also published as: BR7807656A; JPS5728807B2; CA1079714A; DE2850573C2; JPS5478560A; US4153102A; IN149253B

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. W.Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B.Jochem

Frankfurt/Main Staufenstraße 36

Svenska Rotor Maskiner Aktiebolag

S-104 65 Stockholm/Schweden

Drehspeicherwärmetauscher

Die Erfindung betrifft einen Drehspeicherwärmetauocher mit einem zylindrischen Gehäuse mit getrennten Durchlaßoffnungen in den Endwänden für ein heißes und ein zu erv;änncndes Fluid sowie mit einem für die Fluide axial durchlässigen Rotor aus wärmespeicherndem Material, wobei die Rotorwelle senkrecht angeordnet und über ein unteres Traglager mit einer Unterlage auf einem Fundament abgestützt und zur Entlastung des Traglagers der Rotor mittels einer ersten Hubvorrichtung relativ zum Gehäuse anhebbar ist.

In der US-PS 4 019 568 ist eine typische Rotor-Traglagerung beschrieben, wobei die zentrale Rotorwelle mit länglichen Lagerzapfen in Form massiver Schmiedestücke verbunden und auf einem Traglager abgestützt ist, welches in einem Gehäuse aufgenommen ist, das mit Schraubenbolzen an der Unterseite eines Trägers befestigt ist. Eine derartige Lageranordnung kann jedoch nur bei verhältnismäßig kleinen Rotoren und unter idealen Bedingungen befriedigen, denn sie ist im Prinzip schwer und kompliziert und erfordert eine sehr

Lj 8948 /21.11.197890 98 22/06 7 8

genaue Ausrichtung der Teile, ist also verhältnismäßig teuer in der Herstellung und der Unterhaltung. Darüberhinaus ist die Entfernung und der Ersatz des Lagers eine langwierige und schwierige Arbeitsoperation, weil eine Anzahl schwerer Bolzen entfernt ν,-erden muß, bevor eine spezielle Hubvorrichtung das Traglager vom Rahmen abnehmen kann, so daß es vollständig freikommt.

Es ist ersichtlich, daß der Lagerzapfen und das mit ihm zusammenwirkende Traglager des Rotors eines Drehspeicherwärmetauschers in verschiedenen Ausführungen unter Verwundung herkömmlicher Konstruktionen vorkommen kann, soweit bekannt, ist jedoch bei keiner der üblichen Konstruktionen das Traglager leicht zugänglich, auszubauen und auswechselbar. Außerdem sind die bekannten Anordnungen gewöhnlich schwer und in der Herstellung, Montage und im Unterhalt teuer.

Die auf die Beseitigung der vorstehenden Mangel gerichtete Erfindungsaufgäbe wird Vorschlagsgemäß gelöst durch eine zweite Hubvorrichtung, durch welche zur Entlastung und Entfernung der Unterlage das Traglager relativ zum Fundament anhebbar ist. Diese Anordnung erfordert nur ein Minimum an konstruktivem Aufwand und erreicht damit, daß das Traglager selbst bei maximalen Stütz- und Tragkräften leicht zugänglich ist und schnell und einfach zum Zwecke von Reparaturen und Ersatz aus- und wieder eingebaut werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen senkrechten Querschnitt durch einen Drehspeicherwärmetauscher gemäß der Erfindung,

8948/21.11.1978 909822/0678

Pig. 2 einen senkrechten Querschnitt durch daa Tradlager des Rotors des Drehspeiche rv/ärme tauschers nach Fig. 1 in größerem Maßstab.

Der dargestellte Drehspeicherwännetauscher hat ein Gehäuse 1O^f, welches einen Rotor 16 konzentrisch umgibt, der aus einer Rotorwelle 12 und einem zylindrischen Rotormantel 10 besteht, welcher einen Ringraum begrenzt, der mit einer v.ärmespeichernden Masse gefüllt ist. Diese Masse wird während des Betriebs von einem heißen und von einem zu erwärmenden Fluid durchströmt. Normalerweise strömen die beiden Fluide gleichzeitig getrennt voneinander axial in entgegengesetzten Richtungen, während der Rotor durch einen nichtdargestellten Antrieb um seine Achse gedreht wird, so daß die durch das heiße Fluid erwärmten Teile der wärmespeichernden Masse des Rotors jeweils anschließend mit dem zu erwärmenden Fluid in Berührung gebracht werden, und auf diese Weise Wärmeenergie von dem einen auf das andere Fluid übertragen wird.

Die Rotorwelle 12 hat an den Enden einen oberen Lagerzapfen 22 und einen unteren Lagerzapfen 24. Der obere Lagerzapfen ist in einem Radiallager 28 geführt, während der untere Lagerzapfen nicht nur radial geführt, sondern durch ein geeignetes Traglager auch axial abgestützt ist. Im einzelnen:

Sowohl der obere Lagerzapfen 22 als auch der untere Lagerzapfen 24 liegen axial in Flucht mit der Mittelachse der zentralen Rotorwelle 12. Der untere Lagerzapfen besteht aus einer zylindrischen Mantelwand, die senkrecht auf einer Endplatte 30 angeordnet und über diese mittels Stiften mit einer Anzahl Gleitschuhen 34 verbunden ist, welche mit radialem Zwischenabstand einen Ansatz 35, der eine Verlängerung des Lagerzapfens 24 darstellt, umgeben.

La 8948/21.11.1978 909822/0678

Die Gleitschuhe 34 liegen einer Anzahl schwenkbar montierter Lagerplatten 36 gegenüber, die auf einem ringförmig·:* unteren Lagergehäuse 38 abgestützt sind. Die innere ΠΐηΓ..π,^5-flache des Lagergehäuses 38 bildet gleichzeitig auch eine Stützfläche für ein Ringteil 40, das ein unteres radialer Führungslager 42 aufnimmt, welches seinerseits den Ansatz 35 umgibt. Das Führungslager 42 wird durch eine runde Platte 44 axial gesichert, die gegen das Ende des Ansatzes 35 des Lagerzapfens 24 geschraubt ist.

Das Lagergehäuse 38 ist mit einer Einsenkung 46 ausgebildet, um eine ringförmige Haltefläche für die Lagerplatten SG zu gewinnen. Gleichzeitig bildet der äußere Umfangsbereich eine Abstützung für eine zylindrische Wand 48, die sich axial bis ungefähr auf das Niveau der oberen Fläche der Gleitschuhe 34 erstreckt.

Die ringförmige Wand 48 umgibt die Lagerteile.34-36 vollständig. Sie ist verbunden mit einem oberen Verlängerungsteil 50, welches mit einem ringförmigen Deckel 52 zusammenwirkt, der gleitend am Lagerzapfen 24 anliegt, so daß auf diese Weise das Lager rundum eingeschlossen und gegen das Eindringen von Fremdkörpern geschützt ist. Das Verlangerungsteil 50 ist mittels Bolzen 55 und Versteifungen 60 mit der ringförmigen Wand 48 verbunden. Durch Entfernen der Bolzen können die ringförmige Wand 48 und das Verlängerungsteil getrennt werden, um daraufhin das zwischenliegende Lager auszubauen.

Zu der Lagerung des Rotors gehört eine Hubvorrichtung 66, die im Ausführungsbeispiel der Einfachheit halber in Form stützender Schraubenspindeln dargestellt ist. Die Schraubenspindeln stützen sich an einem festen Teil 68 des Gehäuses 10* des Drehspeicherwärmetauschers ab und können, wenn sie gedreht werden, den Rotor 16 nach oben drücken, um auf diese Weise das Traglager 34-36 vom Gewicht des Rotors zu entlasten.

Lj 8948/21.11.1978 909822/0678

Eine weitere Hubvorrichtung 72, ebenfalls in vereinfachter Form als Schrauben dargestellt, ist an einem ortsfesten Träger 74, der als Fundament dient, abgestützt und so angeordnet, daß sie das Lagergehäuse 38, und damit die gesamte Lageranordnung 34-.36-.38 anheben kann.

Wenn das Traglager 34—36-38 repariert oder ausgewechselt werden soll, werden die Bolzen 55_f welche die ringförmige Wand 48 mit der Kappe bzw. Verlängerung 50 verbinden, abgenommen, um diese beiden Teile voneinander trennen zu können. Auch die Halteplatte 44, die das Führungslager sichert, wird durch Entfernung der Befestigungsschrauben abgenommen. Daraufhin wird die obere Hubvorrichtung 66 so betätigt, daß sie den Rotor, den Lagerzapfen 24 und die Endplatte 30 relativ zu den verhältnismäßig schweren Teilen des Trag- und unteren Führungslagers anhebt, wobei sich die Stifte 32 aus den Gleitschuhen 34 zurückziehen.

Danach wird die untere Hubvorrichtung 72 derart betätigt, daß sie nur das Traglager 34-36-38 ein wenig anhebt, bis die z.B. aus Unterlegscheiben bestehende Unterlage 64 vollständig entlastet und frei ist, so daß zunächst die sie haltenden Stifte 65 und dann die Unterlage selbst herausgenommen werden können. Anschließend wird mittels der Hubvorrichtung 72 das Traglager 34-36-38 bis auf die Oberfläche des Trägers 74 abgesenkt, während der Rotor mit seinem Lagerzapfen durch die Hubvorrichtung 66 weiter in der angehobenen Stellung gehalten wird.

Durch das Absenken kommen die Gleitschuhe 34 von den Stiften 32 vollständig frei, so daß anschließend das gesamte Traglager 34-36-38 seitlich ausgebaut werden kann, während der Rotor mit seinen Lagerzapfen von der Hubvorrichtung gehalten wird.

Nachdem die Lageranordnung repariert oder ersetzt worden ist, kann die Montage in umgekehrter Reihenfolge wie vor-

Lj 8948 / 21.11.1978 ⁹ 0 9 '8 2 2 / 0 61 6

stehend beschrieben, durchgeführt werden. Dazu v/ird das Traglager axial in Flucht mit dem unteren Lagerzapfen gebracht, so daß die Stifte 32 in die zugehörigen Öffnungen in den Gleitschuhen 34 eindringen können. Anschließend wird die Hubvorrichtung 72 betätigt, um das Traglager bis zur Endplatte 30 anzuheben. In dieser Stellung kann die Unterlage 64 leicht eingebracht und axial ausgerichtet werden. Sie stützt anschließend die Teile des Traglagers axial ab, nachdem die Hubvorrichtung 72 zurückgezogen worden ist. In entsprechender Weise wie beim Ausbau werden auch die Haltestifte 65, die Endplatte 44 und die Schrauben 55 wieder angebracht, so daß am Ende die gesamte Anordnung wieder im funktionsfähigen Zustand ist.

Schließlich wird die Hubvorrichtung 66 langsam abgesenkt bis sich der gesamte Rotor über das Traglager auf der Oberfläche des Trägers 74 abstützt.

IJ 8948/21.11.1978 _9o9822/()6?8

Claims

Patentansprüche

Drehspeicherv.'ärmetauscher mit einem zylindrischen Gehäuse mit getrennten Durchlaßöffnungen in den ώια-wänden für ein heißes und ein zu erwärmendes Kluid sowie mit einem für die Fluide axial durchlanni^cn Rotor aus wärmespeicherndem Material, wobei die Rotorwelle senkrecht angeordnet und über ein unteren; 'L'rarlager mit einer Unterlage auf einem Fundament al restützt und zur Entlastung des Traglagers der Rotor mittels einer ersten Hubvorrichtung relativ zum Gehäuse anhebbar ist, gekennzeichne t durch eine zweite Hubvorrichtung (72), durch welche zur Entlastung und Entfernung der Unterlage (64) das Traglager (34, 36, 38) relativ zum Fundament (74) anhebbar ist.
2. Drehspeicherwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß a Ls Fundament ein Träger (74) dient und sich die zweite Hubvorrichtung (72) durch eine Öffnung in dem Träger von unten nach oben erstreckt, wobei der Antrieb der Hubvorrichtung (72) auf der Unterseite des Trägers angeordnet ist.
3. Drehspeieherwärme tauscher nach Anspruch 1 oder '.), dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der zweiten Hubvorrichtung (72) größer ist als die Dicke der Unterlage (64).
4. Drehspeicherv.'ärme tauscher nach einem der Ansprache 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Traglager (34, 36, 38) ein zu unterst angeordnetes Lagergehäuse (38) aufweist, welches mit einem äußeren

L₃ 8948/ 21.11.1978 909822/0678

ORIGINAL INSPECTEO

Kragen oder Plansch versehen ist, der sich um das Tra.f,-lager herum erstreckt.
5. Drehspeicherv/ärme tauscher nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Plansch des Lagergehäuses (38) eine ringförmige Mantelwand (48) montiert ist, welche das Traglager (34f 36, 38) umgibt, und daß sich ein kappenförmigeu Verlängerungsteil (50) der ringförmigen Mantel wand (·! ■) nach oben erstreckt und dichtend mit der Umfangsfläche des unteren Lagerzapfens (24) der Rotorwelle zusammenwirkt , um das Eindringen von Fremdkörpern in das Traglager (34, 36, 38) zu verhindern.
6. Drehspeichervvärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichne t, daß die Unterlage (64) aus mehreren Unterlegacheiben besteht, die zur Verhinderung gegenseitiger Relativbewegungen durch Spann— oder Befestigungsmittel (65) zusammengehalten sind.
7. Drehspeicherwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit der inneren Umfangsfläche des ringförmigen Lagergehäuses (38) ein Ringteil (40) verbunden ist, welches ein radiales Pührungslager für einen Ansatz (35) am unteren Lagerzapfen (24) der Rotorwelle (12) aufnimmt.

/ 21.11.1978

909822/0678