DE973548C

DE973548C - Umlaufender Regenerativ-Vorwaermer fuer Gas, Luft od. dgl.

Info

Publication number: DE973548C
Application number: DED13145A
Authority: DE
Inventors: Peter Prang
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1952-09-16
Filing date: 1952-09-16
Publication date: 1960-03-24

Description

Umlaufender Regenerativ-Vorwärmer für Gas, Luft od. dgl. Die Erfindung betrifft einen umlaufenden Regenerativ-Vorwärmer .für Gas, Luft od. dgl., bei welchem die Luft bzw. das Gas durch vor der Übertrittsstelle der Heizbleche aus dem Luft- zum Gasraum bzw. aus dem Gas- zum Luftraum angeordnete Unterdruckräume abgesaugt und an der anderen Übertrittsstelle mit erhöhter Geschwindigkeit wieder eingeblasen wird. Sie besteht darin, daß die gegen den Drehkörper zu gelegenen Enden der Trennwände als Druckräume ausgebildet sind, in deren Begrenzungswänden radial verlaufende Schlitzdüsen derart angeordnet sind, daß die aus ihnen austretenden Luftstrahlen zusammenhängende radiale Sperrwände bilden.
Die bekannten Abdichtungen an umlaufenden Luftvorwärmern erstrecken sich in der Mehrzahl darauf, durch Anwendung möglichst kleiner Spielräume, ferner durch verschiedenartig ausgeführte Abdeck- und Schleifbleche den Übertritt von Luft in den Gasraum zu verhindern. Infolge der ständig wechselnden Temperaturen können die Spalten zwischen den feststehenden und den umlaufenden Teilen jedoch nicht beliebig verkleinert werden, andererseits kann die Anpreisung schleifender Teile wegen zu starken Verschleißes nur mäßig sein. Da die Druckunterschiede zwischen Luft- und Gasraum aber beträchtlich sind, ist ein Übertritt von. Luft in den Gasraum trotz vielfach komplizierter Abdichtungen nicht zu vermeiden.
Zu dein Luftverlust, der durch Spalte entsteht, kommt noch die Verlustmenge hinzu, die bei der Drehung mit den einzelnen Sektoren aus dem Luftraum in den Gasraum hinübergeschleust wird: Es ist zwar bekannt, durch Anordnung von Unterdruckräumen an der Übergangsstelle vom Luftzum Gasraum diese Luftmenge abzusaugen und dem Kaltluftstrom beizumischen. Die Anordnung der Saugräume bedingt jedoch eine Abdeckung des Rotors, die auch an der Übertrittsstelle vom Gas- zum Luftraum vorgesehen werden muß, von der Mindestbreite eines Sektors: Somit werden jeweils zwei Sektoren dein Wärmeansatz entzogen, und der Rotor muß um die in diesen toten Sektoren befindliche Austauschfläche überdimensioniert werden.
Es ist weiterhin bekannt, Spülgase bzw. Spülluft durch düsenartige Zuführungsöffnungen auf einer Rotorseite einzublasen. Dabei soll die Geschwindigkeit des Mediums so groß sein, daß eine zusätzliche Trennwirkung erreicht werde. Eine solche Einrichtung macht breite Abdeckungen an den Übergangsstellen zwischen Luft- und Gasraum notwendig, die für den Wärmeaustausch verlorengehen und durch die notwendige größere Dimensionierung des Wärmeaustauschers als kostspielig anzusehen sind. Außerdem treten bei einer solchen Einrichtung starke Leckluftübertritte auf, da -ein Übertreten der Schleusluft in das Rauchgas nur schwer zu verhindern ist.
Um einerseits diese Überdimensionierung des Rotors, andererseits kostspielige Abdichtungen zu vermeiden, die ihren Zweck doch nicht in dem gewünschten Maße erfüllen können, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Trennung zwischen Gas- und Luftraum durch Luftsperren zu bewirken. Zu diesem Zwecke werden in den Trennwänden Druckräume angeordnet, aus welchen radial verlaufende Düsenreihen mit großer Geschwindigkeit Luft ausblasen, die in die Zwischenräume zwischen den Heizblechen eintritt und dadurch einen Übertritt von Luft in den Gasraum, der quer zu dieser Luftsperre erfolgen müßte, verhindert. Zweckmäßig werden die Düsen. in Schlitzform ausgeführt, damit die Luftsperrwand eine möglichst geringe Tiefe erhalten kann.
Außerdem werden. die Heizbleche zweckmäßigerweise in radialer Richtung in die Sektoren eingesetzt. Die radiale Anordnung der Heizbleche ist nicht Gegenstand der Erfindung. Die zwischen zwei benachbarten Heizblechen liegenden Hohlräume ergeben dann einen so geringen Inhalt, daB die in ihnen ausgeschleuste Luftmenge nur einen unwesentlichen Anteil an der Gesamtmenge ausmachen würde. Um aber auch diese Luftmenge noch weiter zu verkleinern, wird vorgeschlagen, die Kanaltrennwände auf der Luftaustrittsseite gegenüber den Trennwänden der Lufteintrittsseite in Drehrichtung zu versetzen. Bei Eintritt der Heizflächen aus dem Gasraum in den. Luftraum kann daher durch die auf der Lufteintrittsseite zwischen die Heizbleche eingeblasene Sperrluft das in diesen Räumen befindliche Gas nach der anderen Seite herausgedrückt werden, ehe diese Seite die Sperrwand erreicht. Das Herüberschleusen von Gas in den Luftraüm wird auf diese Weise vermieden.
Um beim Übertritt der Heizbleche vom Luftzum Gasraum den Luftverlust zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, am Übertritt vom Luft- zum Gasraum auf der Luftaustrittsseite einen Saugraum anzuordnen, in welchen die Luft aus den übertretenden Zwischenräumen herausgesarugt wird. Der Unterdruck des Saugraumes muß dabei höher sein als der Unterdruck im Gasraum. Die abgesaugte Luft wird in einem kleinen Hilfsgebläse verdichtet und dem Druckraum auf der gleichen Seite des Rotors zugeführt. Damit die Luftsperre höchste Wirksamkeit erhält, müssen die Heizbleche möglichst nahe an den Düsenöffnungen. vorbeibewegt werden, d. h. ihre Kanten müssen bündig mit den Kanten der Zwischenwände-des Rotors liegen.
Die Zeichnung stellt in Abb. 1 bis 4 den Gegenstand der Erfindung dar.
Der Rotor 1, in welchem die Heizbleche 2 radial angeordnet sind, dreht sich in der durch Pfeile angedeuteten Richtung. Die zu erwärmende Luft, die beispielsweise im Zuströmkanal3a eine Pressung von 5oo mm Wassersäule hat, durchströmt den Rotor von oben nach unten und soll im Austrittskanal 3b noch eine Pressung von 4oo mm Wassersäule aufweisen. Die wärmeabgebenden Rauchgase durchströmen den Rotor 1 von unten nach oben und sollen beispielsweise vor dem Rotor im Raume 4a einen Unterdruck von 2o mm Wassersäule, hinter dem Rotor im Raume 4b einen Unterdruck von 6o mm Wassersäule aufweisen. Die Trennwände 5, 6, 7, 8 sind an ihren, dem Rotor zugewendeten Seiten als radial laufende Kanäle ausgebildet, die verschiedene Querschnittsformen haben können, wie -die Abb. z zeigt. Die Kanäle 9, io, ii sind Überdruckräume, der Kanal 12 ist ein Unterdruckraum. In den Kanälen 9, io, 1i sind Düsen r3, zweckmäßig Schlitzdüsen, wie Abb.2 zeigt, so nebeneinander angeordnet, daß die aus ihnen ausströmende Luft eine zusammenhängende radiale Sperrwand bildet. Diese Sperrwände, die aus den Düsen 13 zwischen die Heizbleche 2 übertreten, verhindern trotz der Spalte zwischen den Düsen 13 und den Außenkanten der Heizbleche 2 ein Übertreten von Luft -aus den Lufträumen 3a bzw. 3b nach den Gasräumen 4b bzw. 4a.
Um auch das überschlensen von Gas zu verhindern, ist die Trennwand 6 gegenüber der Trennwand 5 und die Trennwand 8 gegenüber der Trennwand 7 in Drehrichtung des Rotors 1 versetzt. Die- aus dem Kanal 9 ausgeblasene Luft, die beispielsweise eine Pressung von 65o mm Wassersäule häben soll, drückt dann die zwischen den Heizblechen 2 befindlichen Rauchgase in den Raum 4a zurück, so daß ein Überschleusen von Rauchgasen in den Luftraum an dieser Stelle nicht stattfinden kann. Die aus dem Kanal io, der ebenfalls 65o mm Wassersäule Überdruck haben soll, ausgeblasene Sperrluft würde aber zum großen Teil in den Gasraum 4b zurückströmen, in welchem, wie oben angegeben, ein Unterdruck von 6o mm Wassersäule herrscht. Um dies zu verhindern, wird der Kanal 12 an die Saugseite eines Hilfsgebläses 14" angeschlossen, das im Kanal 12 einen höheren Unterdruck erzeugt, als er im Gasraum 4b herrscht. Die aus dem Kanal io zwischen die. Heizbleche 2 eingeblasene Sperrluft wird dann in den Saugkanal 12 abgesaugt. Um diese Luft zu verwerten, wird sie über die Leitung i9 dem Hilfsgebläse 14" zugeführt, auf 550 mm Wassersäule verdichtet und durch die Leitung 2o dem Druckkanal i i zugeleitet, aus welchem sie als Sperrluft ausgeblasen wird. Die Sperrluft für die Druckkanäle 9, 1o wird von.einem Hilfsgebläse 14b geliefert, das über die Leitung 16 aus dem Druckstutzen des Frischluftgebläses 15 Kaltluft ansaugt und sie über die Leitungen 17a, 17b in die Kanäle 9, io hineindrückt. Beide Gebläse 14a und 141, können -vorn einem gemeinsamen Motor 22 angetrieben werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Umlaufender Regenerativ-Vorwärmer für Gas, Luft od. dgl., bei welchem die Luft bzw. das Gas durch vor der Übertrittsstelle der Heizbleche aus dem Luft- zum Gasraum bzw. aus dem Gas- zum Luftraum angeordnete Unterdruckräume abgesaugt und an der anderen Übertrittsstelle mit erhöhter Geschwindigkeit wieder eingeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen den Drehkörper (i) zu gelegenen Enden der Trennwände (5, 6, 7) als Druckräume (9, io, ii) ausgebildet sind, in deren Begrenzungswänden radial verlaufende Schlitzdüsen (13) derart angeordnet sind, daß die aus ihnen austretenden Luftstrahlen zusammenhängende radiale Sperrwände bilden.
2. Umlaufender Regenerativ-Vorwärmer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizbleche (2) in an sich bekannter Weise in radialer Richtung angeordnet sind und mit den Zwischenwänden des Rotors (i) bündig liegen.
3. Umlaufender Regenerativ-Vorwärmer nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanaltrennwände (6, 8) auf der Luftaustrittsseite (3b) gegenüber den Trennwänden (5, 6) auf der Lufteintrittsseite (3a) in Drehrichtung versetzt sind.
4. Umlaufender Regenerativ-Vorwärmer nach den Ansprüchen i bis 3, dädurch gekennzeichnet, daß die Sperrluft für die Lufteintrittsseite (3a) von einem Hilfsgebläse aus der Druckleitung (i4b) des Frischluftgebläses angesaugt wird.
5. Umlaufender Regenerativ-Vorwärmer nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (8) der Luftaustrittsseite. (3b), an welcher die Heizbleche aus dem Luftkanal in den Gaskanal übertreten, in an sich bekannter Weise einen gegen die Heizfläche offenen Kanal (12) bildet, aus welchem ein Hilfsgebläse (14a) Luft ansaugt und in den auf der gleichen Rotorseite liegenden Druckraum (ii) drückt, an welchem die Heizbleche (2) aus dem Gasraum (4) in den Luftraum (3) übertreten. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 825 q.42, 865 625, 757 737; österreichische Patentschrift Nr io6 546; belgische Patentschrift Nr. 502 345; USA.-Patentschriften Nr. 1781 303, i 652 025, 1746598. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 912 003.