FR2463906A1

FR2463906A1 - Adjustable lever for fire detection system - is adjusted by opposed screws on articulated yoke and for use in rotary regenerative heat exchanger

Info

Publication number: FR2463906A1
Application number: FR7921018A
Authority: FR
Inventors: Kenneth O Bellows
Original assignee: Svenska Rotor Maskiner AB
Current assignee: Svenska Rotor Maskiner AB
Priority date: 1979-08-20
Filing date: 1979-08-20
Publication date: 1981-02-27
Also published as: FR2463906B1; OA06352A

Abstract

In a rotary regenerative heat exchange a first lever arm carriers each fire detecting head. Gears pivoted upon the housing arcuately move each lever arms from a position within the housing where it faces the matrix of heat absorbent material to a position where it is seated upon an open end of the enclosure that comprises that air lock. A second lever is operatively connected to the gear. A prime mover reciprocates the second lever. Adjusters vary the lateral movement of the second lever to permit each infra-red detecting head to simultaneously seat on an open side of the enclosure.

Description

Dans un échangeur de chaleur à récuparation, une masse de matière d'absorption de chaleur, essentiellement composée de plaques empilées qui forment une matrice d'absorption de chaleur, est placéedans un passage de gaz chauds de manière à absorber la chaleur contenue dans les gaz chauds la traversant. Après que les plaques ont e été échauffées par le gaz chaud, elles sont transférées dans un passage d'écoulement d'air froid où elles transmettent la chaleur absorbée à l'air froid les traversant. In a recovery heat exchanger, a mass of heat absorption material, essentially composed of stacked plates which form a heat absorption matrix, is placed in a passage of hot gases so as to absorb the heat contained in the gases hot through it. After the plates have been heated by the hot gas, they are transferred to a cold air flow passage where they transmit the absorbed heat to the cold air passing through them.

Quand les gaz d'échappement chauds sont dirigés au travers de ltéchangeur de chaleur, des cendres volantes et des produits imbrûlés de combustion entrainés par les gaz d'échappement se déposent sur les surfaces des plaques empilées,et ces dépôts continuent à se former et à grossir de telle sorte que l'écoulement de l'air et des gaz dans 1' échangeur de chaleur est fortement ralenti pour être fina
est lement arrêté. De la chaleur/engendrée dans les dépôts et les éléments adjacents de façon à former un point chaud qui, s'ii n'est pas détecté, augmente rapidement jusqu'à ce que le métal adjacent de l'échangeur de chaleur soit luimême enflammé et provoque un incendie catastrophique.When hot exhaust gases are directed through the heat exchanger, fly ash and unburned combustion products entrained by the exhaust gases settle on the surfaces of the stacked plates, and these deposits continue to form and magnify so that the flow of air and gases through the heat exchanger is greatly slowed down to be fina
is arrested. Heat / generated in deposits and adjacent elements to form a hot spot which, if not detected, increases rapidly until the metal adjacent to the heat exchanger is itself ignited and causes a catastrophic fire.

Récemment, on a mis au point un appareil de détection à rayons infra-rouges pour détecter les "points chauds" dans une matrice d'absorption de chaleur d'un réchauffeur d'air, comme cela a été décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique nO 3.861.458 et 3.730.259, cet appareil permettant de déterminer de façon très satisfaisante un "point chaud" avant qu'il se produise effectivement un incendie susceptible de causer des dommages. Recently, an infrared ray detection apparatus has been developed to detect "hot spots" in a heat absorption matrix of an air heater, as has been described in US patents. United States of America Nos 3,861,458 and 3,730,259, this apparatus making it possible to very satisfactorily determine a "hot spot" before there actually occurs a fire liable to cause damage.

Dans le brevet des Etats-Unis nO 4.022.270, on a décrit une série de têtes de détection qui sont déplacées à l'unisson sur des bras de levier indépendants jusque dans une position où elles peuvent détecter des "points chauds" et fournir un signal destiné à avertir un opérateur. Les têtes de détection ont été agencées pour se déplacer simultanément sur des bras à déplacement curviligne en vue d'explorer la matrice d'absorption de cha leur puis pour revenir dans un sas d'air où elles peuvent être commodément nettoyées ou réparées en vue d'une utilisation ultérieure. In U.S. Patent No. 4,022,270, a series of sensing heads have been described which are moved in unison on independent lever arms to a position where they can detect "hot spots" and provide a signal intended to warn an operator. The detection heads have been arranged to move simultaneously on arms with curvilinear displacement in order to explore the heat absorption matrix and then to return to an airlock where they can be conveniently cleaned or repaired in order to 'further use.

Cependant, fréquemment, les bras de levier supportant les têtes de détection sont légèrement déformés ou même radicalement incurvés, de sorte qu'ils ne peuvent pas s'engager complètement dans les sas d'air alors que d'autres reviennent de façon satisfaisante de la manière envisagéeinitialement. En conséquence, des cendres volantes et des produits imbrûlés de combustion pénètrent de façon continue dans certains des sas d'air dont ltétanchéité n'est pas correcte et en outre l'ouverture d'une porte d'un sas d'air crée un passage d'écoulement de l'air dans le sas permettant à du fluide sous pression se trouvant à l'intérieur de l'é- changeur de chaleur de s'écouler dans l'atmosphère. Frequently, however, the lever arms supporting the detection heads are slightly deformed or even radically curved, so that they cannot fully engage in the air locks while others return satisfactorily from the initially planned. As a result, fly ash and unburnt products of combustion continuously penetrate into some of the air locks which are not properly sealed and furthermore the opening of a door of an air lock creates a passage air flow in the airlock allowing pressurized fluid inside the heat exchanger to flow into the atmosphere.

L'invention concerne un dispositif de réglage de chaque tête de détection d'incendie à pivotement radial, indépendamment des autres têtes, en vue d'obtenir un système de réglage de chaque tête de détection d'incendie indépendamment de tous les autres éléments du système par utilisation d'un bras de levier articulé associé à un moyen de réglage. The invention relates to a device for adjusting each fire detection head with radial pivoting, independently of the other heads, in order to obtain a system for adjusting each fire detection head independently of all the other elements of the system. by using an articulated lever arm associated with an adjustment means.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels:
Fig. 1 est une vue en perspective d'un échangeur de chaleur rotatif à récupération qui comprend le dispositif selon l'invention,
Fig. 2 est une vue en plan à échelle agrandie d'un ensemble de détecteurs à rayons infra-rouges,
Fig. 3 est une vue en plan à échelle agrandie montrant un moyen de réalisation particulier, et
Fig. 4 est une coupe à échelle agrandie d'un bras de levier réglable, la coupe étant faite suivant la ligne 4-4 de la fig. 3.Other advantages and characteristics of the invention will be highlighted in the following description given by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawings in which:
Fig. 1 is a perspective view of a rotary heat exchanger with recovery which comprises the device according to the invention,
Fig. 2 is a plan view on an enlarged scale of a set of detectors with infrared rays,
Fig. 3 is a plan view on an enlarged scale showing a particular embodiment, and
Fig. 4 is a section on an enlarged scale of an adjustable lever arm, the section being taken along line 4-4 of FIG. 3.

Sur les dessins, un réchauffeur d'air rotatif à récupération comprend une enveloppe cylindrique 10 qui entoure un rotor comportant un carter 14 divisé en une série de compartiments en forme de secteur par des cloisons radiales 16 qui sont disposées entre le carter 14 et un fût central 15 du rotor. Les compartiments contiennent chacun une masse de matière d'absorption de chaleur 17 se présentant sous la forme de tôle ondulée ou d'éléments semblables qui créent des passages d'écoulement de fluide entre leurs extrémités opposées.Le rotor est entrainé en rotation lente autour de son axe par un moteur 20 qui fait progresser les éléments d'absorption de chaleur contenus dans les compartiments du rotor et qui les déplace alternativement entre le courant de fluide chauffant et le courant de fluide à chauffer afin que la matière d'absorption de chaleur puisse absorber la chaleur contenue dans le fluide chauffant et la céder au fluide à chauffer. Après avoir passé sur la matière chauffée et après avoir absorbé la chaleur contenue dans celle-ci, le fluide chauffé est évacué par l'intermédiaire d'un conduit 32 en direction d'une chaudière ou d'un autre endroit d'utilisation. In the drawings, a rotary recovery air heater comprises a cylindrical casing 10 which surrounds a rotor comprising a casing 14 divided into a series of sector-shaped compartments by radial partitions 16 which are arranged between the casing 14 and a barrel central 15 of the rotor. The compartments each contain a mass of heat absorbing material 17 in the form of corrugated iron or similar elements which create fluid flow passages between their opposite ends. The rotor is driven in slow rotation around its axis by a motor 20 which advances the heat absorbing elements contained in the compartments of the rotor and which moves them alternately between the stream of heating fluid and the stream of fluid to be heated so that the heat absorbing material can absorb the heat contained in the heating fluid and transfer it to the fluid to be heated. After having passed over the heated material and after having absorbed the heat contained therein, the heated fluid is evacuated via a conduit 32 in the direction of a boiler or another place of use.

Pendant le démarrage d'une chaudière ou d'un autre appareil duquel l'échangeur de chaleur reçoit un écoulement de gaz d'échappement chauds, une combustion incomplète de combustible dans les brûleurs peut faire en sorte que des particules de combustible imbrûlé et des produits de combustion soient entraînés dans les gaz d'échappement de sorte que ces produits ont tendance à se déposer sur la matrice d'absorption de chaleur de l'échangeur de chaleur. During start-up of a boiler or other appliance from which the heat exchanger receives a flow of hot exhaust gases, incomplete combustion of fuel in the burners can cause unburnt fuel particles and products combustion gases are entrained in the exhaust gases so that these products tend to deposit on the heat absorption matrix of the heat exchanger.

Ces dépôts s'accumulent rapidement et, au bout d'une courte période, ils arrêtent partiellement ou même complètement l'écoulement du fluide chauffant et du fluide à chauffer.These deposits accumulate quickly and, after a short period, they partially or even completely stop the flow of the heating fluid and the fluid to be heated.

Du fait que ces surfaces ne sont pas encore soumises à un écoulement d'air de refroidissement, la température continue à augmenter jusqu'à ce qu'elle atteigne une valeur comprise entre 370 et 4000C. A ce moment, le processus est auto-entretenu et de la chaleur est engendrée à l'intérieur des dépôts jusqu'à ce qu'il se produise finalement effectivement un incendie, souvent avec des conséquences désastreuses.Because these surfaces are not yet subjected to a flow of cooling air, the temperature continues to increase until it reaches a value between 370 and 4000C. At this point, the process is self-sustaining and heat is generated inside the deposits until there is actually actually a fire, often with disastrous consequences.

Dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 4.022.270, on a décrit des détecteurs faisant partie d'un appareil de contrôle du type défini ci-dessus. Dans ce brevet, une série de têtes de détection 36, sensibles aux rayons infra-rouges, sont placées à I'extrémité de bras de leviers 38. Les bras de leviers sont eux-mêmes montés à pivotement dans une bote de vitesse 42 placée sur le côté du carter du rotor de façon à tourner à ltunisson et à être dirigée vers le rotor; à mesure que le rotor tourne, les bras 38 pivotent vers l'arrière jusqu'à ce que les têtes de détection viennent s'appuyer contre les enceintes 40. In US Patent No. 4,022,270, detectors have been described which are part of a monitoring device of the type defined above. In this patent, a series of detection heads 36, sensitive to infrared rays, are placed at the end of lever arms 38. The lever arms are themselves pivotally mounted in a gear box 42 placed on the side of the rotor housing so as to rotate in unison and to be directed towards the rotor; as the rotor turns, the arms 38 pivot backwards until the detection heads come to rest against the speakers 40.

Les têtes de détection montées sur les bras de levier 38 sont entraînées en rotation par des engrenages 45 de la bôite de vitesse 42 montée sur le côté du carter du rotor. Un levier d'actionnement 46 s'étend vers l'arrière à partir de chaque bote de vitesses et il est relié à pivotement en 48 à une tringlerie d'entrainement alternatif 52, qui est déplacée vers l'avant et vers l'arrière par une source d'énergie 55 appropriée. The detection heads mounted on the lever arms 38 are rotated by gears 45 of the gearbox 42 mounted on the side of the rotor housing. An actuating lever 46 extends rearwards from each gearbox and it is pivotally connected at 48 to an alternative drive linkage 52, which is moved forwards and backwards by an appropriate energy source 55.

Quand la tringlerie d'entraînement 52 est déplacée, le levier 46 fait tourner les engrenages 45 de la boi- te de vitesses 42 et le bras de levier 38 est déplacé vers l'extérieur suivant un mouvement curviligne afin de soumettre chaque tête de détection 36 à une émission de rayons infrarouges, mais quand les bras de levier 46 sont déplacés dans une direction opposée, ils font arriver les têtes dans une position où elles viennent s'appuyer contre l'en- ceinte 40. Chaque enceinte 40 comporte une porte amovible 62 qui est agencée pour fermer l'ouverture 54 ménagée dans la paroi de carter 35 tandis qu'un anneau d'étanchéité 58 placé autour de l'ouverture ménagée dans l'enveloppe empêche l'écoulement de fluide quand la tête de détection est appuyée étroitement contre celle-ci. When the drive linkage 52 is moved, the lever 46 rotates the gears 45 of the gearbox 42 and the lever arm 38 is moved outward in a curvilinear movement in order to subject each detection head 36 to an emission of infrared rays, but when the lever arms 46 are moved in an opposite direction, they cause the heads to arrive in a position where they come to bear against the enclosure 40. Each enclosure 40 has a removable door 62 which is arranged to close the opening 54 formed in the casing wall 35 while a sealing ring 58 placed around the opening formed in the casing prevents the flow of fluid when the detection head is pressed closely against it.

Lorsqu'un détecteur est en contact avec le flui dethauffant, il est simultanément soumis à l'action de substances contaminantes entraînées par le fluide de sorte qu'il est encrassé, que sa sensibilité est réduite et qu'on doit le nettoyer pour maintenir son efficacité. Lorsqutil devient nécessaire de nettoyer une tête de détection 36, on les ramène toutes par pivotement en direction de la paroi du carter jusqu'à ce qu'elles viennent s'appuyer sur l'ouverture correspondante de l'enceinte 40.Sous l'effet de variations de la structure, de la température ou des conditions de marche, toutes les têtes de détection n'entrent pas simultanément en contact avec leurs sièges de sorte que bien que l'application d'une tête contre le siège de l'enceinte 40 correspondante puisse empêcher des substances contaminantes de sortir de ce sas, un trajet de fuites peut exister dans d'autres sas d'air 40 et il se produit une fuite en direction de l'enceinte . Un démontage d'une autre porte 62 recouvrant une ouverture ménagée dans le côté de l'enceinte 40 permet à du fluide et aux substances contaminantes qu'il contient de sortir de l'enceinte 40 correspondante et de contaminer l'atmosphère ambiante. When a detector is in contact with the heating fluid, it is simultaneously subjected to the action of contaminating substances entrained by the fluid so that it is clogged, that its sensitivity is reduced and that it must be cleaned to maintain its efficiency. When it becomes necessary to clean a detection head 36, they are all brought back by pivoting in the direction of the wall of the casing until they come to bear on the corresponding opening of the enclosure 40. variations in structure, temperature or operating conditions, all the detection heads do not simultaneously come into contact with their seats so that although the application of a head against the seat of the enclosure 40 corresponding can prevent contaminating substances from leaving this airlock, a leakage path may exist in other airlocks 40 and there is a leak towards the enclosure. Disassembly of another door 62 covering an opening in the side of the enclosure 40 allows fluid and the contaminating substances it contains to leave the corresponding enclosure 40 and contaminate the ambient atmosphere.

Conformément à la présente invention, chaque bras de levier 46 est pourvu d'un moyen de réglage associé permettant de modifier l'angle de déplacement de chaque levier en vue de faire déplacer les engrenages 45 de la boite de vitesses 42 et le bras de levier 38 afin que chaque tête 44 entourant les détecteurs 36 puisse venir s'appliquer d'une façon étanche au fluide contre l'ouverture ménagée dans 1' enceinte 40 correspondante afin d'empêcher un écoulement de fluide par cette ouverture. In accordance with the present invention, each lever arm 46 is provided with an associated adjustment means making it possible to modify the angle of movement of each lever in order to move the gears 45 of the gearbox 42 and the lever arm. 38 so that each head 44 surrounding the detectors 36 can be applied in a fluid-tight manner against the opening formed in one corresponding enclosure 40 in order to prevent a flow of fluid through this opening.

Le moyen de réglage comprend un manchon 63 claveté sur un arbre 64 et agencé pour s'étendre axialement au travers d'un des engrenages 45. Le manchon comporte d'un côté une saillie 66 qui pénètre librement dans un espace 68 situé entre des prolongements espacés 72 prévus à une extrémité du bras 46. Pour que la saillie 66 puisse être solidement maintenue dans l'espace 68, chaque prolongement 72 est pourvu d'un trou qui est taraudé de manière à recevoir une vis de réglage 76. Par desserrage d'une vis 76 et par serrage de la vis opposée, on peut modifier la position de la saillie 66 par rapport à l'espace 68 et on peut faire tourner suffisamment le train d'engrenage 45 pour faire déplacer le bras 38 et la tête 44 suivant un mouvement curviligne en vue d'assurer une assise parfaite. The adjustment means comprises a sleeve 63 keyed onto a shaft 64 and arranged to extend axially through one of the gears 45. The sleeve has on one side a projection 66 which freely penetrates into a space 68 situated between extensions spaced apart 72 provided at one end of the arm 46. So that the projection 66 can be securely held in the space 68, each extension 72 is provided with a hole which is tapped so as to receive an adjusting screw 76. By loosening d 'a screw 76 and by tightening the opposite screw, we can change the position of the projection 66 relative to the space 68 and we can rotate the gear train 45 enough to move the arm 38 and the head 44 following a curvilinear movement in order to ensure a perfect seat.

L'arbre 64 partant de l'engrenage 45 est orienté axialement et il traverse un joint d'étanchéité approprié prévu dans la boite de vitesse 42 afin d'empêcher toute fuite entre ses côtés opposés. Du fait que le levier 46 est placé conplètement à l'extérieur de la boîte de vitesses 42, on peut facilement y accéder pour un entretien ou un réglage en marche normale. Si les conditions variaient suffisamment pour altérer les conditions d'application d'une tête 44 contre l'enveloppe 40, il suffirait de régler les vis correspondantes 76 qui commandent la "course" du levier affecté en particulier, et seule cette tête serait déplacée suivant un mouvement curviligne vers l'avant ou vers l'arrière jus qu'à ce qu'on obtienne une assise correcte empêchant toute fuite. The shaft 64 starting from the gear 45 is oriented axially and it passes through a suitable seal provided in the gearbox 42 in order to prevent any leakage between its opposite sides. Because the lever 46 is placed completely outside the gearbox 42, it can easily be accessed for maintenance or adjustment in normal operation. If the conditions varied enough to alter the conditions of application of a head 44 against the envelope 40, it would suffice to adjust the corresponding screws 76 which control the "stroke" of the lever affected in particular, and only this head would be moved according to a curvilinear movement forwards or backwards until a correct seat is obtained preventing any leakage.

Claims

1.- Rotary recovery heat exchanger, characterized in that it comprises a casing provided with inlet and outlet opening for a heating fluid and a fluid to be heated, a matrix of heat absorption material carried in the casing, means for alternately subjecting said matrix to the action of the heating fluid and the fluid to be heated, a series of infrared ray detection heads which are arranged to control a part of the matrix and a series of openings formed in the casing and arranged to simultaneously receive each infrared ray detection head, a series of air locks each comprising an enclosure open at its ends and one open end of which is placed opposite each opening of the casing, a first lever arm carrying each detection head, a gear pivotally mounted on the casing and arranged to cause each detection head to move in a curvilinear movement from a position placed inside back of the casing and where it is located opposite the matrix of heat absorption material up to a position where it comes to rest against an open end of the enclosure which constitutes the air lock, a second lever connected at said gear, a source of energy used to alternately move the second lever and means for varying the lateral movement of the second lever so as to allow each infrared detection head to bear simultaneously on an open side of said pregnant.

2.- Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the means for varying the lateral movement of the second lever comprises a lever adjustable laterally.

3. A heat exchanger according to claim 2, characterized in that the laterally adjustable lever comprises a first part which is connected to said gear and a second part which is pivotally connected to said energy source, said lateral adjustment means being placed between the two aforementioned parts.

4. Heat exchanger according to claim 3, characterized in that said lateral adjustment means comprises a set of opposite adjustment screws which are connected to a first and a second part of the adjustable lever.

5. A heat exchanger according to claim 4, characterized in that the opposite adjustment screws provided in the second part of the adjustable lever are placed opposite a radial projection of the first part of said lever.