-
Abdichtvorrichtung für Regenerativ Vorwärmer Die Erfindung bezieht
sich auf eine Einrichtung zum Abdichten eines sich drehenden Regenerativ-Vorwärmers
für Luft; Gas o. dgl. Der Rotor des Vorwärmers enthält die-Heizbleche, die die Wärme
beispielsweise von einem Abgasstrom auf einen Luftstrom übertragen und ist von einem
feststehenden Gehäuse umgeben. Aufgabe der Erfindung ist es, die Spalte zwischen
dem Rotor und dem Gehäuse gegen einen Durchtritt von Gas oder Luft derart abzudichten,
daß die erforderlichen Spalte möglichst eng sind, insbesondere im Betrieb des Vorwärmers,
d. h. dann, wenn der Rotor und das Gehäuse sich durch die Wärmeeinwirkung verformt
haben, wobei auch Verlagerungen des Rotors eintreten können. Der Vorwärmer ist im
Betrieb vier stark verschiedenen Temperaturen, den Ein-und Austrittstemperaturen
des wärmeabgebenden und des wärmeaufnehmenden Stoffes ausgesetzt. Neben der Dehnung
aller Teile tritt noch eine Veränderung der Gestalt des Rotors ein, da bei der üblichen
Gegenstromanordnung an einer Rotorstirnseite die beiden hohen Temperaturen, Eintritt
des wärmeabgebenden und Austritt des wärmeaufnehmenden Stoffes, an der anderen Rotorstirnseite
die beiden niederen Temperaturen herrschen. Die Form des axial geführten Rotorquerschnittes
geht daher während der Erwärmung vom Rechteck zum Kreisringausschnitt über. Hierbei
entfernt sich der Rotor insbesondere am äußeren Umfang auf der erstgenannten Seite,
sie sei heiße Seite genannt, vom Gehäuse, während er sich auf der anderen Seite,
diese sei kalte Seite genannt, dem Gehäuse nähert.
-
Die Abdichtung soll an beiden Stirnseiten des Rotors am Rotorumfang
und an der Rotornabe und zwischen den beiden strömenden Stoffen an den sog. toten
Sektoren erfolgen. Ferner soll eine tangentiale Strömung zwischen den beiden Stoffen
in dem Raum zwischen der äußeren Mantelfläche des Rotors und der inneren Mantelfläche
des Gehäuses verhindert werden.
-
Erfindungsgemäß wird am Rotorumfang und an der Rotornabe die Abdichtung
durch einen zum Rotor konzentrischen Ring erreicht, der an den Stirnseiten des Rotors
so angeordnet ist, daß er bis zur Erreichung des erforderlichen engen Spaltes an
den Rotor herangeschoben «erden kann. Zur Abdichtung gegen das Gehäuse dient ein
zweiter Ring, der am Gehäusedeckel derart befestigt ist, daß zwischen beiden Ringen
bei jeder
Stellung des beweglichen Ringes der erforderliche enge
Spalt vorhanden ist.
-
Zur Abdichtung beim toten Sektor wird ein beweglicher Sektor angeordnet.
Dieser ist mit den beweglichen Ringen am Rotorumfang und an der Rotornabe gelenkig
verbunden und folgt den Bewegungen der Ringe. Der Raum zwischen dem beweglichen
und dem festen Sektor wird durch abnehmbare Platten geschlossen, die den beweglichen
Sektor mit kleinem Spiel übergreifen.
-
Die Abdichtung zwischen äußerem Rotor-:nantel und Gehäuse erfolgt
durch radialgerichtete Bleche, die am Gehäuse befestigt sind und auf den erforderlichen
engen Spalt gegen den Rotormantel eingestellt werden können.
-
Alle Dichtungen sind von außen, auch während des Betriebes, einstellbar
und können bei senkrechter und waagrechter Lage der Rotorachse angewendet werden.
-
Die beweglichen Abdichtringe können auch mit Rollen versehen werden,
die über die dem Rotor zugekehrte Ringebene etwas vorstehen. Diese Rollen verhindern
das Auftreten gleitender Reibung, wenn beim Einstellen der Ringe diese zu nahe an
den Rotor herangeschoben werden. Bei richtiger Einstellung der Dichtung berühren
die Rollen den Rotor nicht und stehen still. Bei waagrechter Lage der Rotorachse
wird der bewegliche Ring mittels zweier in der waagrechten Mittelebene des Vorwärmers
angeordneter Rollen auf das Gehäuse abgestützt. Die Abdichtungen werden erstmalig
im Betrieb richtig eingestellt. Die Umfangs- und Sektorabdichtung auf der kalten
Vorwärmerseite, beide Nabenabdichtungen und die Abdichtungen zwischen Gehäuse und
Rotormantel können dauernd in dieser Stellung bleiben, da der Rotor beim Erkalten
sich von den Abdichtungen entfernt und die entstehende Spaltvergrößerung wegen Außerbetriebsetzung
des Vorwärmers unschädlich ist. Die Umfangs- und Sektorabdichtung auf der heißen
Vorwärmerseite wird jedoch beim Erkalten des Rotors aus ihrer Betriebsstellung verschoben
und ist jeweils wieder in Betriebsstellung zu bringen. Das An- und Zurückstellen
der Dichtung kann von Hand aus und auch selbsttätig erfolgen. Letzteres wird durch
Hebelwerke mit Gewichts- oder Federbelastung erreicht. In beiden Fällen wird die
Betriebsstellung durch Anschlag gesichert.
-
:1bb. i stellt einen senkrechten Schnitt durch den Rotor dar.
-
Abb. 2 ist eine Seitenansicht, Abb. 3 ein waagrechter Schnitt, der
durch die toten Sektoren gelegt ist.
-
Abb. .I zeigt einen Schnitt durch die äußere Kante an der Stirnseite
des Rotors und zeigt die Lage--des abdichtenden Ringes und des Flansches in vergrößertem
Maßstab.
-
Abb. 5 ist der der Abb. .1 entsprechende Schnitt im toten Sektor.
-
Abb. 6 ist ein Schnitt nach der Linie A-B. Abb. 7 ist ein Schnitt
nach der Linie C-D in Abb. z.
-
Abb. 8 zeigt die Verbindung der Teile des Abdichtungsringes durch
ein Zwischenstück. Die Welle des Rotors ist mit i, die Nabe mit 2 bezeichnet. Der
Rotor, dessen Außenwand mit 3 bezeichnet ist, ist durch mehrere radiale Trennwände
q, in zahlreiche, z. B. 18, sektorförmige Kammern unterteilt, in denen die Heizbleche
angeordnet sind. In Abb. _> ist mit Rücksicht auf eine bessere Übersicht der Zeichnung
nur ein solcher reit Heizblechen gefüllter Sektor dargestellt. Der Rotor dreht sich
in der Richtung des in Abb. 2 eingezeichneten Pfeiles.
-
Zur Abtrennung zwischen dem Kanal für die Heizgase und dem Kanal für
die Luft sind sog. tote Sektoren _5 und 6 vorgesehen. Zwischen diesen Sektoren,
und zwar in dem Raum oberhalb der Sektoren strömen die Heizgase in Richtung des
in Abb. i eingetragenen Pfeiles (von links nach rechts) durch den Rotor hindurch.
In dem unteren Teil des Rotors, zwischen den Sektoren 5 und 6, strömt in entgegengesetzter
Richtung die Luft (von rechts nach links Abb. i). In dieser Abbildung liegt die
heiße Vorwärmerseite links, die kalte rechts.
-
Die beweglichen Abdichtringe am Rotorumfang sind mit 7 und 8, an der
Rotornabe mit ig und 2o bezeichnet. 12, 1g, 21 und 22 sind die zugehörigen festen
Ringe am Gehäusedeckel. Am Rotorumfang sind die Flanschen 14 und 15, an der Rotornabe
die Flanschen 25 und 26 angeordnet, gegen die die beweglichen Ringe bis zu einem
engen Spalt herangerückt werden. Nach dem Einstellen werden die Ringe beispielsweise
durch die Schrauben 18, 23 und 24, die an einigen Stellen des Ringumfanges angeordnet
sind, festgehalten. Auf der heißen Vorwärmerseite können- zum Zwecke der selbsttätigen
Einstellung des Umfangsabdichtringes Hebelwerke mit Gewichts- oder Federbelastung
angewendet werden. Als Ausführungsbeispiel ist in Abb. i der Kniehebel i i mit Belastungsgewicht
dargestellt, der zwischen zwei am beweglichen Abdichtring angebrachten Knaggen den
Ring faßt, so daß dieser durch das Gewicht gegen den Rotor geschoben wird. Ein Anschlag
17 begrenzt den Hebelausschlag entsprechend der Betriebsstellung des Abdichtringes.
Beim Erkalten bewegt sich der Rotor gegen den Gehäusedeckel und schiebt unter Überwindung
der Gewichtsbelastung den Abdichtring aus seiner Betriebsstellung.
Bei
Inbetriebnahme des Vorwärtners liegt der Abdichtring 7 auf dem Rotorflansch 14 so
lange auf, bis der Rotor die Betriebstemperatur nahezu erreicht hat. Zur Vermeidung
der hierbei auftretenden gleitenden Reibung kÖnnen Rollen 16 an dem Ring angebracht
werden, deren Lauffläche laut Abb. 4 etwas über die Vorderkante des Ringes ragt.
Die beiden Abstützrollen der beweglichen Abdichtringe sind mit 36 bezeichnet und
in den Abb. 2 und 5 dargestellt.
-
Um den Spalt zwischen den beweglichen und festen Abdichtringen, beispielsweise
7 und r2, verändern zu können, werden die beweglichen Ringe geteilt und an den Teilstellen
laut Abb. 8 durch ein Zwischenstück 9, das mit Langlöchern io versehen ist, derart
verbunden, daß der Abstand der beiden Ringenden 7' und 7" entsprechend verändert
werden kann.
-
An den toten Sektoren 5 und 6 sind die Abdichtungen in der Weise ausgeführt,
daß auf der Stirnseite des Rotors bewegliche Platten 27 und 28 (im Sektor 6) und
29 und 30 (im Sektor 5) vorgesehen sind. Die Art der Befestigung dieser Platten
ist aus den Abb. 3 und 5 ersichtlich. Sie sind gelenkig in Nuten der beweglichen
Abdichtringe 7, 8, i9 und 2o gelagert. Durch die Verbindung der beweglichen Platte
27 mit dem Ring? wird erreicht, daß die Einstellung dieser Platten mit der Einstellung
des Ringes verbunden ist und dadurch wesentlich erleichtert wird.
-
Wie aus Abb.6 hervorgeht, ist über der beweglichen Platte 27 eine
feststehende Platte 32 angeordnet. An der Seite dieser Platte sind abnehmbare Bleche
33 und 34 angebracht, die den Raum zwischen den beiden Platten 27 und 32 abschließen,
so daß das Eindringen von Flugasche verhindert und die Reinigung des Zwischenraumes
erleichtert wird.
-
Bei den toten Sektoren ist der Zwischenraum zwischen dem äußeren Mantel
3 des Rotors und dem Gehäuse i durch vier Bleche 35 abgedichtet, die, wie aus Abb.7
hervorgeht, mit Langlöchern versehen und daher verschieden einstellbar sind. Diese
Bleche verhindern einen Übertritt von Gas oder Luft in tangentialer Richtung zum
Rotorumfang.