DE3423962C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Regenerativ-Wärmeaustauscher mit einer wärmetauschenden, mit einer Vielzahl von Strömungska­ nälen versehenen Speichermasse und stirnseitig je einer Haube, die die Speichermasse mittels radialer Dichtungen in min­ destens jeweils einen mit wärmeabgebenden und einen mit wärme­ aufnehmenden Gasen beaufschlagten Teil unterteilt, wobei die Teile durch eine kontinuierliche Drehbewegung zwischen Speichermasse und Hauben abwechselnd mit den beiden Gasen beaufschlagt werden, wobei am Umfang zwischen den Hauben und einem die Speichermas­ se aufnehmenden Gehäuse ebenfalls Dichtungen angeordnet sind und die radialen Dichtungen mit unmittelbar mit der ebenen Stirnfläche der Speichermasse zusammenwirkenden Dichtleisten versehen sind.

Ein Regenerativ-Wärmeaustauscher der vorangehend beschriebenen Art ist aus der DE-OS 24 31 676 bekannt. Die die radiale Ab­ dichtung bewirkende Dichtleiste liegt bei dieser Konstruktion mittels einer Gleitschicht an der Stirnseite der Speichermasse federnd an. Da insbesondere die angeströmten Kanten der in der Speichermasse ausgebildeten Strömungskanäle zum Verschmutzen oder sogar Verstopfen neigen, ist es bei der bekannten Kon­ struktion erforderlich, die wärmetauschende Speichermasse von Zeit zu Zeit mittels eines Reinigungsfluids zu reinigen. Da jedoch Verstopfungen in vielen Fällen nicht mehr durch ein Reinigungsfluid beseitigt werden können, ist es darüber hinaus in größeren Zeitabständen notwendig, den Betrieb des Regenera­ tiv-Wärmeaustauschers zu unterbrechen und die Speichermasse mechanisch zu reinigen.

Aus dem DE-GM 82 11 583 ist ein Regenerativ-Wärmeaustauscher mit Dichtungen bekannt, die aus mit Borsten bestückten Dicht­ leisten bestehen. Diese Dichtleisten wirken entweder mit der Umfangsfläche, der Stirnfläche der Speichermasse oder mit zusätzlichen radialen Speichen zusammen, die in axialer Richtung aus der ebenen Stirnfläche der Speichermasse heraus­ ragen. Diese Dichtleisten haben keine Dichtschenkel, die den Dichtspalt verkleinern und die ein seitliches Ausweichen der Borsten verhindern. Hierdurch ergibt sich jedoch eine unerwünschte Leckrate und eine geringe Reinigungswirkung durch die Borsten. Es wird deshalb auch bei dieser bekannten Konstruktion in gewissen Zeitabständen eine Reinigung der Speichermasse einerseits mit Reinigungs­ fluid und andererseits auf mechanischem Wege erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rege­ nerativ-Wärmeaustauscher der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß bei gleichzeitiger Konstruktionsvereinfa­ chung und Verbesserung der Abdichtwirkung die bisher perio­ disch notwendige Reinigung der Speichermasse entfällt.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleisten mit einem eine mechanische Reinigung der Anströmkanten der Speichermasse bewirkenden Abdichtelement versehen sind, das durch eine Viel­ zahl von in einem Tragkörper gehaltenen Borsten gebildet ist, die an den Längskanten der Dichtleiste von als Spaltdichtungen ausgebildeten Dichtschenkeln eingefaßt sind.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines Regenerativ-Wärme­ austauschers wird nicht nur eine ständige Reinigung der Stirn­ fläche der Speichermasse durch eine Vielzahl der Borsten der radialen Dichtungen erreicht, so daß auf die bei den bekannten Konstruktionen erforderliche, in gewissen Abständen erfolgende mechanische Reinigung der Anströmkanten der Speichermasse verzichtet werden kann, sondern es wird auch die Funktion des Regenerativ-Wärmeaustauschers verbessert, da die unmittelbar an der ebenen Stirnfläche der Speichermasse anliegenden Borsten einen nur geringen Reibungswiderstand aufweisen, ohne daß hierbei die Abdichtwirkung verschlechtert wird, weil die entlang der Längskanten der Dichtleisten die Borsten einfas­ senden Dichtschenkel als Spaltdichtungen wirken, welche die Abdichtwirkung der Borsten unterstützen. Das federnde An­ drücken der Dichtleisten wird bei dem erfindungsgemäßen Rege­ nerativ-Wärmeaustauscher durch die Ausnutzung der elastischen Materialeigenschaften der Borsten erreicht. Diese bilden ein hochelastisches Element sowohl für die Abdichtung als auch für die Reinigung und sind darüber hinaus in der Lage sich an Un­ ebenheiten der Stirnflächen der Speichermasse problemlos anzu­ passen, ohne die Speichermasse zu beschädigen.

Vorteilhaft ist außerdem, daß die im Tragkörper gehaltenen Borsten und ebenfalls die Dichtschenkel auf einfache Weise ausgewechselt werden können und daß die erfindungsgemäßen Dichtleisten eine vernachlässigbar kleine Behinderung der Strömung für die wärmeaustauschenden Gase darstellen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können die Dicht­ leisten aus einem im Verhältnis zum Material der Speichermasse weicheren Material bestehen. Auf diese Weise können die Dicht­ schenkel verhältnismäßig dicht an die Stirnfläche der Speichermasse herangeführt werden, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung der Speichermasse besteht.

Die erfindungsgemäße Ausbildung kann insbesondere an Regenera­ tiv-Wärmeaustauschern zur Aufheizung der Reingase hinter Ent­ schwefelungsanlagen sowie zur Luftvorwärmung sowie generell bei Regenerativ-Wärmeaustauschern mit stark verschmutzenden Anströmkanten der Speichermasse verwendet werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Regenera­ tiv-Wärmeaustauschers gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Speichermasse und einer Haube eines im übrigen nicht dargestellten Regenerativ-Wärmeaustauschers,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine radiale Dichtung der Haube gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1.

Bei dem als Ausführungsbeispiel schematisch dargestellten Re­ genrativ-Wärmeaustauscher nach Fig. 1 steht die mit einer Vielzahl von Strömungskanälen versehene Speichermasse 1 still, wogegen die der besseren Erkennbarkeit wegen im Abstand von der ebenen Stirnfläche der Speichermasse 1 gezeichnete Haube 2 drehend angetrieben ist. Selbstverständlich ist es auch mög­ lich, die Haube 2 stillzusetzen und die Speichermasse 1 drehend anzutreiben.

Um eine Abdichtung zwischen Speichermasse 1 und Haube 2 zu er­ zielen und während der relativen Drehbewegung die Speichermas­ se 1 ständig in mindestens jeweils einen mit wärmeabgebenden und einen mit wärmeaufnehmenden Gasen beaufschlagten Teil zu unterteilen, ist die Haube 2 mit radial verlaufenden Dicht­ leisten 3 versehen. Beim Ausführungsbeispiel sind vier jeweils über die Länge des Radius verlaufende Dichtleisten 3 vorge­ sehen, die in der Art eines Kreuzes angeordnet sind und je­ weils zwei einander bezüglich des Drehmittelpunktes gegenüber­ liegende Kanäle einerseits für das wärmeabgebende und anderer­ seits für das wärmeaufnehmende Gas bilden. Die jeweils zwischen zwei radial verlaufenden Dichtleisten 3 am Umfang der Haube 2 vorhandenen Kreisbögen sind ebenfalls mit Dichtleisten 4 versehen, die beim Ausführungsbeispiel aus einzelnen Stücken zusammengesetzt sind.

Wie aus dem Teilschnitt gemäß Fig. 2 hervorgeht, liegen die radial verlaufenden Dichtleisten 3 unmittelbar an der jeweili­ gen ebenen Stirnfläche der Speichermasse 1 federnd an. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 besitzend die Dichtleisten 3 ein eigenelastisches Abdichtelement, das durch eine Vielzahl von in einem Tragkörper 5 gehaltenen Borsten 6 gebildet ist. Diese Borsten sind an den Längskanten der Dichtleisten 3 von als Spaltdichtungen ausgebildeten Dichtschenkeln 7 eingefaßt. Diese Dichtschenkel 7 bestehend vorzugsweise aus einem im Ver­ hältnis zum Material der Speichermasse 1 weicheren Material, so daß ihre der Speichermasse 1 zugewandten Kanten verhältnis­ mäßig nahe an die Speichermasse 1 herangeführt werden können. Hierdurch wird bereits durch die Dichtschenkel 7 eine gute Ab­ dichtwirkung erzielt, die durch die Borsten 6 unterstützt wird. Diese Borsten 6 sorgen beim Umlauf der Haube 2 relativ zur Speichermasse 1 schließlich dafür, daß die Anströmkanten der Speichermasse 1 ständig mechanisch sauber gehalten werden.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind die Dichtschenkel 7 am einem Tragprofil 8 gemeinsam mit dem Tragkörper 5 und den Borsten 6 angeordnet. Dieses Tragprofil 8 ist an einem Ab­ schlußprofil angeordnet, das wiederum an einem aus zwei U-Profilen gebildeten Kammerprofil 10 der Haube 2 befestigt ist.

Wie die Fig. 1 erkennen läßt, sind beim Ausführungsbeispiel auch die am Umfang der Haube 2 angeordneten Dichtleisten 4 in der mit Bezug auf Fig. 2 beschriebenen Art ausgebildet. Selbstverständlich ist es möglich, die Dichtleisten 3 und Dichtleisten 4 unterschiedlich auszuführen, da ausschließlich die Dichtleisten 3 neben ihrer Dichtfunktion eine Reinigungs­ wirkung erzeugen sollen.

Claims (2)

1. Regenerativ-Wärmeaustauscher mit einer wärmetauschenden, mit einer Vielzahl von Strömungskanälen versehenen Speichermasse und stirnseitig je einer Haube, die die Speichermasse mittels radialer Dichtungen in mindestens jeweils einen mit wärmeabgebenden und einen mit wärmeauf­ nehmenden Gasen beaufschlagten Teil unterteilt, wobei die Teile durch eine kontinuierliche Drehbewegung zwischen Speichermasse und Hauben abwechselnd mit den beiden Gasen beaufschlagt werden, wobei am Umfang zwischen den Hauben und einem die Speichermasse aufnehmenden Gehäuse ebenfalls Dichtungen angeordnet sind und die radialen Dichtungen mit unmittel­ bar mit der ebenen Stirnfläche der Speichermasse zusammen­ wirkenden Dichtleisten versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleisten (3) mit einem eine mechanische Reini­ gung der Anströmkanten der Speichermasse (1) bewirkenden Abdichtelement versehen sind, das durch eine Vielzahl von in einem Tragkörper (5) gehaltenen Borsten (6) ge­ bildet ist, die an den Längskanten der Dichtleiste (3) von als Spaltdichtungen ausgebildeten Dichtschenkeln (7) eingefaßt sind.

2. Regenerativ-Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dichtschenkel (7) aus einem im Ver­ hältnis zum Material der Speichermasse (1) weicheren Mate­ rial bestehen.