DE8211583U1 - Abdichtungssystem fuer einen regenerativ-waermeaustauscher mit einem umlaufenden rotor - Google Patents

Description

L, & C. St-einfnüllferl "GmbH : : .527o Gummeisbach, den 2o.o4.1982 Postfach Io 08 55/I0 08 65 Gm 82o7

Be./Al.

Gebrauchsmusteranmeldung

"Abdichtungssystem für einen Regenerativ-Wärmeaustauscher mit einem umlaufenden Rotor"

Die Erfindung betrifft ein Abdichtungssystem für einen Regenerativ-Wärmeaustauscher mit einem in einem Gehäuse umlaufenden Rotor.

Die mit einer Wärmespeichermasse ausgerüsteten Rotoren bekannter Regenerativ-Wärmeaustauscher, wie z. B. das Ljungström-System, werden mit leistenförmigen oder aus Blechsegmenten bestehenden Abdichtungen ausgerüstet. Diese Abdichtungssysteme haben die Aufgabe, die Leckrate zwischen den verschiedenen Gaszonen zu minimieren. Zu diesem Zweck werden die Abdichtungsiso angeordnet, daß ein möglichst kleiner, konstanter Spalt zwischen dem Rotor und dem Gehäuse des Wärmt^iuschers aufrechterhalten wird. Während des Betriebes erfolgt aufgrund der Temperaturdifferenzen eine Verformung des Rotors, der Spalt muß daher entweder mit einer gewispen Reserve ausgelegt werden, d. h. breiter als gewünscht, oder mit einem komplizierten Kompensationssystem nach DE-A5 19 45 485 und DE-AS 28 o9 948 versehen werden.

Bekannt ist auch die Anwendung verscniedener Gleitabdichtungen. So beschreibt die DE-OS 2 952 o85 ein System, in dem verschleißarme Gleitabdichtungen aus Graphit oder Keramik vorgeschlagen werden. Eine Schleifabdichtung,

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die als Grundbestandteil Kohlenstoff enthält und durch eine weitere Hilfsabdichtung aus elastischem Material, z. B. Silikonsautschuk, ergänzt wird, beschreibt die DE-AS 26 12 298.

Diese bekannten flächenförmigen Schleifabdichtungen haben relativ hohe Reibungswiderstände und neigen in staubhaltigen Systemen zur Verkrustung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abdichtungssystem zwischen dem Rotor und dem Gehäuse eines Regenerativ-WMrmeaustauschers zu schaffen, durch welches der Spalt zwischen Rotor und Gehäuse und damit die Leckrate auf ein Minimum beschränkt ist, auf aufwendige Kompensationssysteme verz-ichtet, der Reibungswiderstand und die Verkrustungsgefahr vermindert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Spalt zwischen dem Rotor und dem Gehäuse des Regenerativ-Wärmeaustauschers bürstenartige Elemente mit parallelen, flexiblen Borstenreihen angeordnet sind.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die parallelen, flexiblen Borstenreihen durch quer verlaufende Borstenreihen verbunden sind.

Im Gegensatz zu den konventionellen Abdichtungssystemen ist durch die bürstenartigen Elemente eine nahezu vollständige Abdichtung zwisehen Rotor und dem Gehäuse des Wärmeaustauschers erzielbar, da die parallelen, flexiblen, dichten Borstenreihen in den Abdichtungszonen direkt auf dem Rotor schleifen können.

Die Leckrate durch die Bürsten kann leicht weiter herabgesetzt werden durch Anordnung mehrerer paralleler Bürstenreihen. Der erzielbare Abdichtungseffekt wird dabei nicht nur durch den Strömungswiderstand der einzelnen Bürstenreihen erreicht. Zusätzlich wird die Leckrate

durch die stufenweise Expansion und Drosselung des Gasstromes zwischen den einzelnen Bürstenreihen herabgesetzt, wie es von der Anwendung konventioneller Labyrinthabaichtungen bekannt ist. $

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemSßen Ausführung *

des Abdichtungssystemes ist es, daß durch das Schleifen der Bürsten die Rotoroberflache in den Abdichtungszonen ständig gereinigt wird, ein Vorteil, der insbesondere beim Einsatz in staubhaltigen oder auch korrosiven Gasen sehr wesentlich ist.

Dieser Effekt kann durch elastische Anbringung der bürstenartigen Dihtelemente am Wärmeaustauschergehäuse verstärkt werden. Dabei ist es auch leicht möglich, den Andruck der Borstenreihen auf die Dichtflächen des Rotors gezielt einzustellen bzw. zu verändern.

Wegen des niedrigen Reibungswiderstandes besteht dabei nicht die Gefahr, daß der Rotor blockiert.

In Abhängigkeit von den Randbedingungen wie Temperatur und Korrosivität werden für die Bürsten Fasern aus unterschiedlichen Materialien, wie z. B. Glas, Stahl, Kohle oder Kunststoff, verwendet. \

Anhand der beigefügten Zeichnungen soll am Beispiel einer | bevorzugten Ausführungsform der Gegenstand der Erfin- |

dung im folgenden näher erläutert werden. Es zeigen: |

Fig. 1 eine Ansicht eines Querschnittes eines Ljungström-VTärmeaustauschers mit einem konventionellen Abdichtungssystem,

Fig. 2 eine Schrägansicht des i" ?ig· 1 darge- |

stellten Wärmeaustauschers,

Fig. 3 eine Schrägansicht des ύτΐindungsgemäßen bürstenartigen Elementes,

Fig. 4 einen Ausschnitt einer Schrägansicht des bürstenartigen Elementes im Einbauzustand zwischen Rotor und Gehäuse des Wärmeaustauschers,

Fig. 5 eine Schrägansicht des in Fig. 3 dargestell-

;, ten Elementes in Verbindung mit der Radial-

k wandung des Rotors des Wärmeaustauschers.

|. Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch in verschiedener

% Darstellungsform das Beispiel eines Ljungström-Wärmeaus-

tauschers mit einem konventionellen Abdichtungssystem, bestehend aus Ringabdichtung 1 und Radialabdichtung 2 des Rotors 3. Die Radialabdichtung 2 besteht aus der Abdichtungsplatte 4 und den Radialwandungen 5. Die Ringebdichtuncr 1 des Rotors 3 erfolgt durch Minim.ieruncf des Spaltes zwischen der Ringwandung 6 des Rotors 3 und dem Ringrand 7 des Gehäuses 8. Die Ringabdichtungen 1 sind für bestimmte Ausführungen mit Dichtelementen 9 aus Blech ausgerüstet.

Fig. 3 zeigt ein bürstenförmiges Abdichtungselement Io, bestehend aus der Leiste 11 und den Borsten 12 und 12'.

Fig. 4 zeigt eine Ringabdichtung 1 in einer erfindungsgemäßen Ausführung mit bürstenartigen Dichtungen, bestehend aus Leiste 11 und Borsten 12, 12·, die auf der Ringwandung 6 streifen und den Durchfluß des Gases 14 vermindern. Die Leiste 11 ist mit dem Ringrand 7 des Wärmeaustauschergehäuses mit einem Verbindungselement verbunden. Dieses Verbindungselement 13 kann elastisch und/oder verstellbar ausgeführt sein, so daß die Dichtelemente Io mit den Borstenreihen 12, 12' mit einem gewissen festen oder einstellbaren Druck auf der Dichtfläche 6 des Rotors 3 schleifen.

Fig. 5 zeigt die Radialabdichtung 2 in einer efindungsgemMBen Ausführung, bei der die Abdichtungsplatte 4 in bürstenartiger Form mit Borsten 12, 12* ausgerüstet ist. Ein fester oder einstellbarer Andruck der Borstenreihen 12, 12' an die Radialwandung 5 kann wie bei der Fingabdichtung erfolgen.

Claims (2)

1. L. ft C. Steinmüller GmbH S^27o Gummersbach, den 2o.o4.1982 Postfach Io 08 SS/Ιο 08 65 Gm 82o7

   Be./Al.

   Schutzansprüche

   .. Abdichtungssystem für einen ^egenerativ-VSrmeaustauscher mit einem in einem Gehäuse umlaufenden Potor, dadurch gekennzeichnet, daß im Spalt zwischen dem Rotor (3) und dem Gehäuse (8) des Regenerativ-Kärmeaustauschers bürstenartige Elemente (lo'i mit parallelen, flexiblen Borstenreihen (12) angeordnet sind.
2. 2. Abdichtungssystem nach Anspruch 1, dadurch ge' kennzeichnet, daß die parallelen, flexiblen Borstenreihen (12) durch quer verlaufende Borstenreihen (12') verbunden sind.