DE940245C

DE940245C - Umlaufender Regenerativ-Vorwaermer fuer parallel geschaltete Luftstroeme verschiedener Pressung

Info

Publication number: DE940245C
Application number: DEK23302A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Haeussler
Original assignee: Kraftanlagen AG
Current assignee: Kraftanlagen AG
Priority date: 1954-08-29
Filing date: 1954-08-29
Publication date: 1956-03-15

Description

Umlaufender Regenerativ-Vorwärmer für parallel geschaltete Luftströme verschiedener Pressung Gegenstand des Hauptpatents Sao 978- ist ein umlaufender Regenerativ-Vorwärnner mit beweg liehen, .die toten Rotorsekboren abdichtenden Platten,, bei dem zwischen den Plattenkanten und dem ruhendien Gehäuseteil vorgesehene Abdichtungen mit entsprechenden Abdichtungen am Rotorumfang und an der Rotorachse ih geschlossenem Zuge den Luftkanal auf seinem ganzem, Umfang abdichtend =schließen. Die vorliegende E.rfindhmg betrifft eine Fortentwicklung des Vorwärmers nach dem Hauptpatent, und zwar ist der unilaufende Regenerativ-Vorwärmer gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal auf beiden Rotors.tirnflächen durch j e eine krentsbogenförmige, konzentrische Abdichtung, die einer entsprechenden konzentrischen Rotor-Trennwand gegenüberstehen, in zwei getrennte Kanäle unterteilt ist. ' Dieser Vorwärmer gemäß der Erfindung, der also zur Erwärmung von zwei parallel geschalteten Luftströmen verschiedener Pressung benutzt werden kann, bedeutet eine wesentliche Vereinfachung und Verbilligung gegenüber den in der Praxis bisher benutzten Lösungen.

Bei dem Betrieb moderner Feuerungsamlagen, insbesondere Kohlenstauhfeuerungen oder Ölfeuerungen., wird die Verbrennungsluft in einen Erst-

luftstrom und einen 7weifitludtstrom aufgeilt, von

denen der erstere. einen höherem Druck aufweist.

Die Vorwärmung dieser. beifden Ludtströme ver-

schiedener Pressung erfolgt in der Regel in zwei

getrennten Vorwärmern. Für den Zweitluftstrom,

der d,en Hauptanteil der gesamtem, Verbrennungs-

luft bildet, wind dabei meist ein. umlaufendler

Regenerativ#Vorwärmer benutzt, während zur Vor-

wäTmung des mengenmäßig wesentlich geringeren,

jedloch unten- höherem Druck stehenden Erstluft-

stromes ein anderer kleinerer Vorwärmen, meist

ein. Rekuperator, benutzt wird, Es ist zwar auch

,schon vorgeschlagen worden, zunächstdengesamten

Luftstrom durch einen umlaufenden Vorwärmen

hindurchz.uleiten ,und erst nach erfolgter Vor-

wärmung -den. Erstluftstrom abzuzweigen. Da dieser

Erstluftstrom dann aber- auf den erforderlichen

erhöhten Druck gebracht werden muB, wird dafür

ein Heißluftgebläse benötigt, Wals nicht erwünscht

ist. .Infolgedessen hat sich diese Lösung nicht

durchsetzen können.

Demgegenüber zeigt die Erfindung eine neue

Lösung, _ die es gestattet, mit einem einzigen um-

laufenden Regenerativ-Vorrowärmer mszukommen,

indem nämlich-der Lufftkanal in zwei voneinander

praktisch. unabhängige Teilkanäle aufgeteilt wird,

so @daß diese baidlen Luftströme durchaus verschic

dene Drücke aufweisen können.

Zur Veranschaulichung des Erfindungsgedankens

sind; in der Zeichnung in

Abb. i -bis 3 drei Ausführungsbeispiele in Auf-

-sicht auf eine Stirnfläche des Rotors vereinfacht

dargestellt;

Alb. 4 zeigt sussicbnittsweise einen Axialschnitt

in etwas größeren Maßstab, um einige konstruk-

tive Einzelheiten genauer erkennen zu laßsm

Allen drei- Ausführungsbeispielen ist gemeinsam,

daß die Rotorfläche in der üblichen Weise in einen

den größeren Zentriwinkel einnehmenden. Gaskanal

(in den: Abbildungen i bis 3 jeweils oben) und in

einen, kleiner. Luftkanal (jeweils unten) unterteilt

ist. In den die beiden. Kanäle trennenden Uber-

gangssektoren sind bewegliche Platten i und :2 an-

geordnet, die die toten Rotortssektoren abdichten.

Diese Abdichtpladten i -und 2 können sich den

während des Betriebes. infolge Wärmeausdehnung

auftretenden Vertwerfungen des, Rotors anpassen.

Gemäß Hauptpatent sind auf die Innenkanten

der Abdichtrplatten i und 2 Stege 3 Und 4 -auf-

gesetzt, die durch. einem. Umfangststeg 5 und einem

Steg 6 im Bereich der Achse zu einem geschlossenen

Zug ergänzt sind. Ein: ebenfalls, in sich geschlosse-

ner Zug entsprechender Stege .ist auf der festen

Stirnwund: des Gehäusefis angebracht, so daß diese

beiden Züge vom. Stegen, den hi:'ndurchlaufenden

Kanal auf seinem gesamten Umlang abdichtend

umschließen. In welcher Form die Abdichtung der

aus Abb. i bis 3 ersichtlkhen Stege des beweglichen

Systems gegenüber den in genant der gleichen Lage

befindlichen enttsprednendem Stegen. der Stirnwand

des. Gehäuses- erfolgt, ist für den Erfindungs-

gedanken an sich von untergeordneter Bedeutung.

In manchen Fällen mögen einfache Stege genügen,

,die, .um einen -geringem. Betrag gegeneinander ver-

setzt, einander gegenüberstehen und nach Art einer

Labyrinthdichtung wirken. Besser ist jedoch die

Verwendung einer gasdichten. nachgiebige. Man-

schette oder eines beweglichen Balges, der einer-

seits an; den dargestellten beweglichen Stegen, und

andererseits den entsprechenden Stegen der festen

Stirnwand des Gehäuses befiestigt stst. Es ist jeden-

falls ersichtlich, daß durch eine Abdichtung dieser

oder ähnlicher Art längs des. geschlossenen Linien-

zuges- 3-5-4-6 der Luftkanal gegenüber denn Gas-

kanal abgedichtet ,ist. Insoweit stihnmen dife Aus-

führungsbeispiele mit Vorwiärmern nach dem

Hauptpatent überein, wobei auch sonstige Merkmale

.'des Hauptpatents. anwendbar sind.

Das wesentliche Merkmal des Vorwärmers gemäß

der Erfindung, durch das dieser sich gegenüber den

Vorwärmern mach dem Hauptpatent unterscheidet,

ist die kreisbogenförmige, konzentrische Abdicn-

tung 7, die dem Luftkanal in zwei. getrennte Kanäle

unterteilt, und zwar in -den Erstluftkanal 8 und den

Zweitlutffikan,ai 9. Es ist also autf beiden Stierseiten

des Rotors eine -solche Abdichtung 7 vorgesehen,

während der Rotor selbst notwendigerweise durch

eine entsprechende könzentrische Rotor-Tremnwand

io unterteilt ist.

,Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i sihd

die radialen Abdichtungen 3 und q, beiden Teil-

kanMen 8 und 9 geizeinsam. Da nun aber der

er'hö'hte Druck des Erstluftkamals 8 größere Ver-

luste, an Leck- und Schleusluft mit -sich bringt,

sucht das Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 2 diesle

Verluste dadurch zu verringern., d'aß die gesamten

Abdichtungen des Erstlufhkanals, 8 gesondert aus-

gebildet sind. Diese Abdichtungen stellen einen

geschlossenen Zug 3'-7-q.'-6' dar, der innerhalb des

Abdichtungszuges 3-5-4-6 des Zweitlnftkanals liegt,

wobei' zwischen den einander entsprechenden Ab-

,di@chtungen 3 und 3'"4 rund 4 sowie 6 .und 6' j eweils

kleine Zrvvisfichen@räume belassen sind, :die mit dem

großen. Zweitluftleanal9 zusammenhängen. Es er-

gibt sich somit, daß die Leck- und Sohlemiu.Tt, die

aus dem Erstluitkannal 8 @ durch däfie Dichtungen

3'-7-q.'-6' hinduxchtritt, nicht in den Rauchgaskanal

gelangt und damit verlorehgeht, sondern in: den-

Zweitluftkanal 9 und damit doch wieder nutzbar

gemacht wird.

Die Ausführungeform nach Abb. 3 stellt eine

Mittellösung zwischen den beiden vorstehend be-

schriebenen Ausführungsformen dar. Es ist näm-

lich nicht unbedingt notwendig, die verteuernde

doppelte Abdichtung auf dem gesamten Umfang

des Ersbluffükanals 8 vorzunehmen. Es genügt viel-

mehr :diese doppelte Abdichtung an derjenigen

rackfialen Begrenzungskante des Erstluftkanals, an

der oder Rotor sich von. der Luftseite zur Gasseite

hinbewegt. An der anderen radialen Begrenzu-ngs-

kau.te 3 nämlich heben sich die Wies der

Schleusluft und die der Leckluft weitgehend auf,

so daß hier besondere Vorkehrungen nicht so

wichtig. sind. Die in Abb. 3 angenommene Dreh-

fichtung des Rotors (entgegengesetzt dem. Uhr-

zeiger-sinn) ist durch einen Pieil angedeutet.

Was die konstrtiktive Ausgestaltung anbelangt, sei erwähnt; daß als abdichtendes Element vorzugsweise ein federnder gasdichter Metallbalg :iin Betracht kommt. Nähere Einzelheiten einer solchen Konstruktion sind aus Abb. 4 ersichtlisch. Entsprechend dem kreisbogenfömigen Teil desi Metallbalges wird eine TangemIialwandreihe des Rotors oben und unten durch einen angeschweißten Flanschring io gleichen Durchmessers begrenzt, so daß in radialer Richtung Falschluft nur in dem geringfügigen Maße übertreten kann, wie es das geringe Bewegungsspiel zwischen diesem Rotorflansch io und dem feststehenden Metallbalgring 7 zuläßt.

Beider einfacherenAusführunäsform nachAbb. i grenzt ,das kreisboggenförmige Stück des Metallbalges beiderseits an die Radialabdichtunaen 3 und 4 des Zwei.tluftkanalls 9 an und: .ist zeit seinem beweglichen Teil auch mit den beweglichen Sektorabdichtplatten i und 2 der Radiialabdichtungen feist verbunden, so dlaß die Einstellbewegungen der Abdichtplatten und diejenigen des Metallbalges' miteinander gekoppelt sind.
Der gemäß Abb. i vorhandene Nachteil, daß das volle Druckgefälle von der Erstluftseite zur Raue gasseisbe wirksam ist unddaß dementsprechend die hier übertretende, verhältnismäßig große Leckluftmenge für die Verbrennung verlonemgeht, ist bei dem Ausiführungsbei:spiel nach Abb.2 vermieden. Allerdings bringt es die doppelte Radialahdichtung mi!t sich, daß hier ein etwas größerer Teil der Heizfläche ungenutzt verbleibt. Um diesen durch: die Abdeckung unwirksam gemachten Teil der Heizfläche möglichst klein zu _halten.,. wird die an dem Metallbalg angebrachte radiale Ab.dichtleiste möglichst sehanal bemessen. Damit sich aber bei jeder Rotorstellung mit Sicherheit wenigstens eine Radial, wan' unter der Abdich.tleiste befindet und somit einen Luftübertritt verhindert, werden die Radierwände des Rotors im Erstlufttei.l enger angeordnet als im außenliegenden Zweitluftteil. Zweckmäßig ist es, die Heizbleche im Zweitluftteil tangential anzuordnen und im Erstrluftteil radial, wie es in den Abb. i bis 3 je für zwei Sektoren als Beispiel eingezeichnet isst.
Uni auch hier eine Kopplung der notwendigem. Einstellbewegungen zu erreichen, sind diL radialen Abdichtleisten 3' und 4' mit den beweglichen Sektorplatten i und 2 und den Zweitluft Radialabdichtungen 3 und 4 durch mehrere Stege i i fest verbunden, bzw. es sind die radialen Abdichtleisten und (die beweglichen -Sektorplatten i und 2 j e aus einer einzigen Platte geschnitten. Zwischen den benachbarten Abdichtleisten 3 und 3', 4 und 4' sowie 6 und 6' sind jedenfalls, wie es, Abb. 2 deutlich eikennen läßt, Schlitze i2 .ausgeschnitten, die dem Druckausgleich der übertretenden Falschluft dienen und die es ermöglichen:, daß diese Falschluft in den Zweitluftkanal 9 hineingelangt. Entsprechendes gilt beider Ausführungsform nach Abb. 3 für den Zwislchenraum zwischen den. Leisten 4 und 4'.
Bei allen Ausführungsbeispielen ist zur Achse ,hin eine in Abb. 4 dargestellte Abdichtung zwischen Rotor und Gehäusestirnplatte vorgesehen, und zwar besteht diese Abdichtung aus einer entsprechend großen Anzahl von konzentrischen Ringen 13 im Rotor, die bis zur Oberkante des Rotors geführt sind und eine Wirkung ähnlich derjenigen einer Labyrinthdichtung hervorrufen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Umlaufender Regenerativ-Vorwärmer mit beweglichen, die toten Rotorsektoren abdichtenden Platten, bei dem zwischen den Plattenkanten und dem ruhenden Gehäuseteil vorgesehene Abdichtungen mit entsprechenden Abdichtungen am Rotorumfang und an der Rotorachse in geschlossenem Zuge den Luftkanal auf seinem ganzen Umfang abdichtend umschließen, nach Patent 920 978, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal auf beiden Rotorstirnflächen durch je eine kreisbogenförmige, konzentrische Abdichtung (7), die einer entsprechenden konzentrischen Rotor-Trennwand (io) gegenüberstehen, in zwei getrennte Kanäle (8 und 9) unterteilt ist.
2. Umlaufender Regenerativ-Vorwärmer mit. zwei getrennten Luftkanälen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Kanal (8) zur Vorwärmung der unter höherem Druck stehenden Erstluft einer Feuerungsanlage dient und der äußere Kanal (9) zur Vorwärmung der Zweitluft.
3. Umlaufender Regerierativ-Vorwärmer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diejenige radiale Begrenzungskante des Erstluftkanals an der der Rotor sich von der Luftseite zur Gasseite hin bewegt, eine gesonderte Abdichtung (4') aufweist, wobei zwischen dieser Abdichtung und der benachbarten radialen Abdichtung (4) des Zweitluftkanals ein Zwischen-. raum verbleibt, durch den die aus dem Erstluftkanal austretende Leck- und Schleusluft in den Zweitluftkanal gelangt.
4. Umlaufender Regenerativ-Vorwärmer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtungen des Erstluftkanals längs ihres gesamten, den Kanal umschließenden Zuges, gesondert ausgebildet und in Abstand von den entsprechenden - Abdichtungen des Zweitluftkanals angeordnet sind, so daß auf dem gesamten Umfang des Erstluftkanals die dort austretende Luft in den Zweitluftkanal gelangt.
5. Umlaufender Regenerativ-Vorwärmer nach Anspruch 2; 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizbleche des Rotors im Zweitluftteil tangential, im Erstluftteil hingegen radial angeordnet sind.