DE914049C

DE914049C - Circumferential regenerative air preheater

Info

Publication number: DE914049C
Application number: DEA14805A
Authority: DE
Inventors: Per Hilmer Karlsson
Original assignee: Svenska Rotor Maskiner AB
Current assignee: Svenska Rotor Maskiner AB
Priority date: 1950-12-28
Filing date: 1951-12-23
Publication date: 1954-06-24
Also published as: GB708369A

Description

Umlaufender Regenerativ-Luftvorwärmer Die Erfindung betrifft einen umlaufenden Regenerativ-Luftvorwärmer mit durch radial gestellte Zwischenwände unterteiltem zvlindrischem Rotor, welcher in einem Gehäuse mit Ein- und Auslässen für Luft und Gas eingeschlossen ist (Ljungström-Vorwärmer). SolcheVorwärmer haben bekanntlich einen zylindrischen Rotor mit Einzelkammern, welche Regenerativmasse enthalten. Der Rotor durchläuft abwechselnd einen heißen Gasstrom und einen kalten, die aufgespeicherte Wärme aufnehmenden Luftstrom. Der Rotor ist gewöhnlich in einem festen Gehäuse untergebracht, das oben und unten mit Luft- und Gasdurchlässen versehenen Abdeckplatten abgeschlossen ist.Recirculating regenerative air preheater The invention relates to one Circumferential regenerative air preheater with divided by radially placed partition walls zvlindrischem rotor, which in a housing with inlets and outlets for air and Gas is trapped (Ljungström preheater). Such preheaters are known to have a cylindrical rotor with individual chambers which contain regenerative material. The rotor alternates between a hot gas flow and a cold gas flow that is stored Heat absorbing air flow. The rotor is usually housed in a solid housing, the cover plates provided with air and gas passages at the top and bottom are completed is.

Der Gegenstand der Erfindung besteht ' im wesentlichen darin, daß der Wärmeau.stauschstoff als lose Füllmasse in mit Abstand zueinander, neben- bzw. neben- und übereinanderliegend angeordneten Taschen (Füllmassetaschen) mit durchlässigen Seitenwänden untergebracht ist und darin, daß je zwei neben- bzw. übereinanderliegende Füllmassetaschen an ihren beiderseitigen Enden gegeneinander versetzte Abdeckungen aufweisen, so daß zwischen den Füllmassetaschen aufeinanderfolgend Kanäle mit je gegeneinander versetzten offenen und geschlossenen Enden gebildet sind, wodurch ein Zwangsdurchtritt der Gas- bzw. Luftströme durch die durchlässigen Seitenwände der Füllmassetaschen hindurch ermöglicht ist.The object of the invention is' essentially that the heat exchanger material as a loose filler material at a distance from one another, next to or Pockets arranged next to and on top of each other (filling material pockets) with permeable Side walls is housed and in that two adjacent or one above the other Filling compound pockets at their ends on both sides offset from one another covers have so that successively between the Füllmassetaschen channels are formed with each staggered open and closed ends, whereby a forced passage of the gas or air flows through the permeable side walls the filling compound pockets is made possible through.

Die Zeichnung stellt zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dar. Es zeigt Fig. r die raumbildliche Darstellung eines Luftvorwärmers, Fig.2 einen senkrechten Mittelschnitt in vergrößerter Darstellung, Fig.3 einen waagerechten Schnitt nach der Ebene 3-3 in Fig. 2, Fig. 4. einen senkrechten Mittelschnitt durch eine andere Ausführungsform, Fig.5 einen waagerechten Schnitt nach den Ebenen 5-5 in Fig. 4, Fig. 6 eine mit Regenerativmasse gefüllte Zelle in vergrößerter Schnittdarstellung, Fig. 7 eine ähnlicheDarstellung einer abgeänderten Ausführungsform. . In der Fig. i bis 3 ist mit dem Bezugszeichen io der Zylindermantel des Rotors bezeichnet, der durch radial gestellte Zwischenwände i i irr eine Anzahl Sektoren unterteilt ist. Die Zwischenwände i i sind mit der hohlen Mittelsäule 12 des Rotors verbunden: der von einem @-lotor über das Reduktionsgetriebe 13 in Umlauf gesetzt wird. Die einzelnen Rotorsektoren enthalten die Regenerativm.asse, welche die Wärme aus den heißen Gasen aufnimmt, welche durch den Einlaß 15 einströmen und durch den Auslaß 16 abgehen. Das zu erwärmende Mittel, beispielsweise Luft, tritt von entgegengesetzter Seite und in entgegengesetzter Richtung durch den Eimaß 17 ein und geht durch den Auslaß 18 ab, nachdem es aus der Regenerativmasse Wärme aufgenommen hat.The drawing represents two embodiments of the subject matter of Invention. It shows Fig. R the spatial representation of an air preheater, FIG. 2 shows a vertical center section in an enlarged representation, FIG. 3 shows a horizontal one Section along the plane 3-3 in Fig. 2, Fig. 4 through a vertical central section another embodiment, Figure 5 is a horizontal section according to planes 5-5 in Fig. 4, Fig. 6 a cell filled with regenerative material in an enlarged sectional view, Figure 7 is a similar illustration of a modified embodiment. . In Fig. i to 3 is denoted by the reference numeral io of the cylinder jacket of the rotor, the is divided into a number of sectors by radially placed partition walls i i irr. The partition walls i i are connected to the hollow central column 12 of the rotor: the is set in circulation by an @ -lotor via the reduction gear 13. The single ones Rotor sectors contain the regenerative mass, which the heat from the hot gases receives which flow in through inlet 15 and leave through outlet 16. The medium to be heated, for example air, comes from the opposite side and in the opposite direction through the gauge 17 and goes through the outlet 18 after it has absorbed heat from the regenerative mass.

Das den Rotorio umschließende festeGehäuse2o ist an den beiden Stirnenden mit Deckplatten 21 versehen, die im Zuge der Gasführung 15, 16 bzw. Luftführung 17, 18 mit Öffnungen 22 ausgestattet sind. Um das Überströmen von Gas aus der Gasführung zur Luftführung oder umgekehrt das Überströmen von Luft zur Gasführung zu verhindern, ist es zweckmäßig, zwischen den beiden Führungen mindestens ein Sektorelement abzudecken. Außerdem sind zwischen den radial gestellten Zwischenwänden i i und der Innenseite der Gehäusedecken Dichtungen vorgesehen, welche den gewünschten Dichtungserfolg erreichen, wenn die undurchbrochenen Deckenteile 25 zwischen den Gasdurchlaßöffnungen größer als ein Rotorsektor bemessen sind. Ebenso sind zur Vermeidung falscher Gasströmungen zwischen Rotorumfang und Rotorgehäuse umfängliche Dichtungen angeordnet.The fixed housing 2o surrounding the rotorio is at the two front ends provided with cover plates 21, which in the course of the gas duct 15, 16 or air duct 17, 18 are equipped with openings 22. About the overflow of gas from the gas duct for air routing or vice versa to prevent the overflow of air for gas routing, it is advisable to cover at least one sector element between the two guides. In addition, between the radially placed partition walls i i and the inside the housing cover seals provided, which the desired sealing success reach when the uninterrupted ceiling parts 25 between the gas passage openings are dimensioned larger than a rotor sector. Likewise, to avoid incorrect gas flows Circumferential seals are arranged between the rotor circumference and the rotor housing.

In Luftwärmern dieser Art werden gewöhnlich ,Metallplatten als Regenerativmasse verwendet. Bei dem Gegenstand der Erfindung besteht die Regenerativmasse aus loser Füllmasse, insbesondere aus metallischen oder keramischen Körnern oder Kugeln oder aus einer Füllmasse des dem jeweiligen Zweck entsprechenden Materials.iDer Venv endungszweck bestimmt auch die Größe der Körner oder Kugeln (3 bis 12 mm Durchmesser). Die lose Füllmasse 3o ist in taschenartige Behälter oder Zellen 3 i untergebracht, die in die Sektoren einzusetzen sind. Diese taschen- oder zellenartigen Behälter (Füllmassetaschen) haben durchlässige Seitenwände, so daß die Gase durch ,die Wände hindurchströmen und mit der Füllmasse 30 in Berührung treten können.Die Füllmassetaschen 31 sind innerhalb der Rotorsektoren mit einem radialen Abstand voneinander untergebracht, wobei die Zwischenräume zu den einzelnen Zellen abwechselnd oben und untendurch gasundurchlässige Abdeckungen 3.4 abgeschlossen sind. Diese Abdeckungen 34 füllen je einen Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Füllma3setaschen 31 aus, deren Endplatten mit der oberen und unteren Fläche des Rotors bündig liegen. Die Füllmassetaschen bilden also, wie insbesondere Fig.3 erkennen läßt, gleichmittig angeordnete Ringe, zwischen denen sich füllmassefreie Ringräume befinden. Durch diese Anordnung der Füllmassetaschen und füllmassefreien Zwischenkanäle werden' die in axialer Richtung fließenden Gas- oder Luftströme gezwungen, die eingebauten Füllmassetaschen durch deren durchbrochene Wandungen und das in den Füllmassetaschen untergebrachte Füllmittel hindurch nicht nur nach oben oder unten in achsparalleler Richtung, sondern auch in radialer Richtung zu durchdringen.In air heaters of this type, metal plates are usually used as the regenerative mass. In the subject matter of the invention, the regenerative material consists of loose filling material, in particular of metallic or ceramic grains or balls or of a filling material of the material corresponding to the respective purpose. The purpose of use also determines the size of the grains or balls (3 to 12 mm diameter). The loose filling compound 3o is housed in pocket-like containers or cells 3 i which are to be inserted into the sectors. This pocket or cell-like container (Füllmassetaschen) have permeable side walls so that the gases through, flow through the walls and with the filling material 30 into contact occur können.Die Füllmassetaschen 31 are housed from each other within the rotor sectors at a radial distance, wherein the spaces to the individual cells are closed alternately above and below by gas-impermeable covers 3.4. These covers 34 each fill a space between two adjacent filler pockets 31, the end plates of which are flush with the upper and lower surfaces of the rotor. As can be seen in particular from FIG. Through this arrangement of the filling compound pockets and intermediate ducts free of filling compound, the gas or air streams flowing in the axial direction are forced, the built-in filling compound pockets through their perforated walls and the filling material housed in the filling compound pockets not only upwards or downwards in an axially parallel direction, but also in a radial direction Direction to penetrate.

Die Seitenwände 33 der Zellen oder Taschen 32 können gewellte Platten sein, die gelocht oder sonstwie durchbrochen sind (Fig.6). Sie können aber auch als Netz- oder Siebgeflecht ausgebildet sein.The side walls 33 of the cells or pockets 32 can be corrugated sheets that are perforated or otherwise perforated (Fig. 6). But you can too be designed as a mesh or mesh.

In besonderen Fällen kann man als regeneratives Füllmaterial katalytische Stoffe benutzen, die bei der Verwendung als Wärmeaustauschmaterial zugleich regeneriert werden.In special cases, the regenerative filling material can be catalytic Use substances that regenerate when used as a heat exchange material will.

Die Anordnung der Füllmassetaschen erleichtert das Auswechseln des Regenerativmaterials. Die durchbrochenen Wände der Füllmassetaschen bieten ,den wärmeaustauschenden Gasen eine verhältnismäßig große Wirkungsfläche dar, obwohl die von den Gasen Du durchdringende Schicht verhältnismäßig dünn ist (geringer Durchströmungswiderstand).The arrangement of the filling compound pockets makes it easier to change the Regenerative material. The perforated walls of the filling compound pockets offer the heat-exchanging gases represent a relatively large area of action, though the layer penetrated by the gases Du is relatively thin (low flow resistance).

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. q. ist die Anordnung so getroffen, daß die einzelnen Füllmassetaschen in achsparalleler Richtung durchströmt werden, während der Gas- und Lufteintritt in radialer und axialer Richtung bzw. umgekehrt erfolgt. Der Rotormantel weist eine Anzahl von Öffnungen .4o auf, die in axialer Richtung durch eine Abdeckung 4.1 voneinander getrennt sind. Durch die Öffnungen 40 strömen z. B. die heißen Gase zu den Räumen T2; zwischen denen die Füllmassen 44 angeordnet sind, welche z. B. aus zwischen Siebdecken 45 gelagerten Kugeln bestehen können. In diesem Falle sind also die F üllm.assetaschen sektorförmig ausgebildet und passen in die durch die Zwischenräume i i gebildeten Rotorsektoren hinein. Auf diese Weise kommen mehrere, im Falle der Fig. q. vier ringförmige Schichten. von Füllmasse mit Abstand voneinander übereinanderzuliegen. Die Zwischenräume zwischen den von den Füllmassetaschen .44. gebildeten übereinanderliegenden Schichten sind auf der Innenseite mit Ringabdeckungen 46 abgedeckt, die auf der Mittel-Säule 12 durch Tragarme 48 gehalten sind. Auch in diesem Falle wird trotz geringer Stärke der Austaiischmaterialschichten den wärmeaustauschenden Mitteln eine große Wirkfläche dargeboten.In the embodiment of Fig. Q. is the arrangement made that the individual filling material pockets are traversed in an axially parallel direction, while the gas and air entry in the radial and axial direction and vice versa he follows. The rotor shell has a number of openings .4o, which in axial Direction are separated from each other by a cover 4.1. Through the openings 40 stream z. B. the hot gases to rooms T2; between which the filling compounds 44 are arranged, which z. B. consist of balls mounted between screen covers 45 can. In this case, the filler pockets are designed to be sector-shaped and fit into the rotor sectors formed by the spaces i i. on in this way there are several, in the case of FIG. four annular layers. from Fill mass to lie on top of each other at a distance from each other. The spaces in between between the of the filler pockets .44. formed superimposed layers are covered on the inside with ring covers 46 on the center column 12 are held by support arms 48. In this case too, despite the low strength the Australian material layers give the heat exchanging agents a large effective area presented.

Claims

PATENT CLAIMS: i. T-Tm running regenerative air preheater with a cylindrical rotor subdivided by radially positioned partitions, which is enclosed in a housing with inlets and outlets for air and gas, characterized in that the heat exchange material as a loose filler material (30) in spaced apart, adjacent or pockets (filling compound pockets 31) with permeable side walls arranged next to and one above the other are accommodated and that two filling material pockets each next to or one above the other have covers (34 or 41, 46) offset from one another at their ends on both sides, so that between; The filling compound pockets are successively formed with channels each with mutually offset open and closed ends, whereby a forced passage of the gas or air flows through the permeable side walls of the filling compound pockets is made possible. a. Revolving regenerative air preheater according to claim i, characterized in that the filling material pockets (3i) in each sector are arranged at a radial distance from one another and in alignment with the filling material pockets of the adjacent sectors and from the one entering the rotor in the axial direction and leaving it in the axial direction Gas or air currents are flowed through in an approximately radial direction. 3. Revolving regenerative air preheater, according to claim i, characterized in that the filling mass pockets are designed as wedge bodies which, in the circumferential direction aligned with one another, are inserted at mutual spacing one above the other in the individual sectors of the rotor so that a central free one in this Space remains (Figs. 4 and 5). 4. Circulating regenerative air preheater according to claim 3, characterized in that each of the heat-exchanging gas streams has a radial and an axial inflow or outflow in the housing jacket (Fig. 4 and 5).