KR20030010628A - 수직 공기 예열기용 이중 시일을 갖는 로터 디자인 - Google Patents

수직 공기 예열기용 이중 시일을 갖는 로터 디자인 Download PDF

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KR20030010628A
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Abstract

본 발명은 기존의 공기 예열기 내에 추가 축방향 시일들(56')과 반경방향 시일들(46')을 부가하는 방법에 관한 것이다. 설치된 열전달 바스켓들(40), 반경방향 시일들(46), 축방향 시일들(56), 격자들(62)은 모두 공기 예열기에서 제거된다. 기존의 스테이 플레이트들(64,66)는 재사용되거나 또는 새로운 스테이 플레이트들(65,67)로 교체될 때 변형된다. 중간 다이어프램 플레이트(60)는 각 오리지날 격실(36)에 배치되고 스테이 플레이트들(64,66)에 설치된다. 추가 고온 및 저온 단부 축방향 시일 지지 바아들(52',54')은 로터 쉘(34)과 중간 다이어프램 플레이트(60)에 설치된다. 축방향 시일들(56,56')은 오리지날 및 추가 축방향 시일 지지 바아들(52,54,52',54')에 설치되고 반경방향 시일들(46,46')은 오리지날 및 중간 다이어프램 플레이트들(38,60)의 축방향 에지들에 설치된다.

Description

수직 공기 예열기용 이중 시일을 갖는 로터 디자인{Rotor design with double seals for verticle air preheaters}
회전 재생식 공기 예열기는 보일러로부터 나오는 배연가스(flue gas)로부터, 가스 및 공기 흐름(stream)을 지나 연속적으로 회전하는 로터의 재생 열전달면(regenerative heat transfer surface)을 통해 들어오는 연소 공기(entering combustion air)에 감열(sensible heat)을 전달한다. 열전달면으로 둘러싸인 로터는 다이어프램(diaphragm)이라 불리는 다수의 반경방향으로 연장하는 플레이트에 의해 격실(compartment)들로 분할된다. 이러한 격실들은 모듈 방식의 바스켓(basket)들을 잡아주도록 사용되며, 이 바스켓에 열전달면이 포함되어 있다.
공기 예열기는 섹터 플레이트(sector plate)들에 의해 배연 가스 측면 또는 섹터들과 하나 이상의 연소 공기 측면 또는 섹터들로 분할된다. 전형적으로 설치된 회전 재생식 열교환기에서, 다이어프램들의 상부 및 바닥 에지들 상에 장착된 강성또는 가요성의 반경방향 시일(radial seal)들이 이러한 섹터 플레이트들에 인접하고, 섹터들 간의 공기 및/또는 가스의 누설을 최소화한다. 유사하게, 다이어프램들의 외측 에지에 장착된 강성 또는 가요성의 축방향 시일(axial seal)들이 하우징의 내면 상에 장착된 축방향 시일 플레이트에 인접하며, 그 사이의 누설을 최소화한다. 전형적인 설치된 공기 예열기들에서, 다이어프램들의 개수와 섹터 플레이트들 및 시일 플레이트들의 폭은, 하나의 반경방향 시일과 하나의 축방향 시일만이 매번 각각의 플레이트 부근에 배치되게 하는 것이다. 이러한 시일들은 근접 시일(proximity seal)이며, 섹터 플레이트들이나 또는 시일 플레이트들의 밀봉면과 접촉하도록 설계되지 않았다. 결과적으로, 이들 시일들을 지나 누설이 발생하며, 누설량은 이들 시일들에 가로질러 공기와 가스 흐름들 간의 압력차에 의존한다. 누설은 열적 성능을 저하시킬 수 있고, 사용되는 에너지가 증가할 필요가 있게 하여 팬(fan)들을 구동하는데 더 많은 비용이 들게 될 수 있다. 누설된 유체의 유동은 시일들과 밀봉면들이 부식하게 하는 재(ash)를 동반한다.
본 발명은 공기 예열기 내에서의 누설(leakage)을 제어하기 위해 회전 재생식 공기 예열기의 축방향 시일들과 반경방향 시일들에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 설치된 공기 예열기들 내에 부가적인 축방향 시일들과 반경방향 시일들을 부가하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
도 1은 상부 섹터 플레이트들을 도시하기 위해 절취된 종래의 2개의 섹터(bisector)로 구성된 회전 재생 공기 예열기의 전체 사시도.
도 2는 하우징 내의 로터와 섹터 플레이트들을 도시하는 종래의 3개의 섹터(trisector) 공기 예열기의 개략 평면도.
도 3은 본 발명에 따라 변형된 공기 예열기의 로터 조립체의 일부분의 개략 사시도.
도 4는 이중 시일 장치를 예시하는 본 발명에 따라 변형된 로터의 일부분과축방향 시일 플레이트의 단면도.
도 5는 이중 시일 장치를 예시하는 본 발명에 따라 변형된 로터의 일부분과 섹터 플레이트의 단면도.
도 6은 포스트, 한쌍의 기존 다이어프램 플레이트, 중간 다이애프램 플레이트 및 스테이 플레이트(stay plate)들을 예시하는 도 3의 로터의 장치 내측 부분의 상면도.
도 7은 포스트, 기존의 다이어프램 플레이트들중 한 플레이트의 일부, 중간 다이어프램 플레이트의 일부, 스테이 플레이트들, 포스트 시일, 반경방향 시일 및 플리넘 시일(plenum seal)을 예시하는, 도 6의 선 VII-VII을 따라 취한 단면도.
도 8은 도 7의 선 VII-VII을 따라 취한 단면도.
도 9는 제조된 것을 예시된 기존 스테이 플레이트의 평면도.
도 10은 내부 스테이 플레이트를 형성하기 위하여 변형된 기존 스테이 플레이트의 평면도.
도 11은 외부 스테이 플레이트를 형성하기 위하여 변형된 기존 스테이 플레이트의 평면도.
도 12는 기존의 스테이 플레이트가 활용된, 스테이 플레이트와 격자들의 조합체를 사용하는 본 발명의 제 1 실시예의 제 1 보기를 예시하는 도 7의 로터의 내측 부분의 횡단면도.
도 13은 기존의 스테이 플레이트가 사용되지 않는 본 발명의 제 1 실시예의 제 2 보기를 예시하는 도 7의 로터의 내측 부분의 횡단면도.
도 14는 한쌍의 기존 다이어프램 플레이트, 중간 다이애프램 플레이트, 스테이 플레이트들 및 고온의 축방향 시일 지지 바아를 예시하는 도 3의 로터의 장치 외측 부분의 상면도.
도 15는 본 발명의 제 1 실시예를 예시하는 도 14의 선 XV-XV을 따라 취한 횡단면도.
도 16은 기존의 스테이 플레이트가 활용된, 모든 스테이 플레이트를 사용하는 본 발명의 제 2 실시예의 제 1 보기를 예시하는 도 7의 선 XV-XV을 따라 취한 횡단면도.
도 17은 기존의 스테이 플레이트가 사용되지 않는 본 발명의 제 2 실시예의 제 2 보기를 예시하는 도 7의 선 XV-XV를 따라 취한 횡단면도.
본 발명은 기존의 공기 예열기들 내에 부가의 축방향 시일들과 반경방향 시일들을 추가하는 방법에 대한 것이다. 부가의 시일들을 새로 설치하기(retrofit) 위해, 오리지날 열전달용 바스켓들, 오리지날 반경방향 시일들, 오리지날 축방향 시일들, 및 오리지날 격자들이 공기 예열기로부터 모두 제거된다. 오리지날 스테이 플레이트들이 재사용되지 않는다면, 상기 오리지날 스테이 플레이트들을 제거된다. 만약, 오리지날 스테이 플레이트들이 재사용된다면, 스트립 재료는 중간 다이어프램 플레이트를 수용하기 위하여 외부 스테이 플레이트들로부터 제거되고, 고온 및 저온의 연장 플레이트들은 내부 스테이 플레이트들에 설치된다. 여기서, 중간 다이어프램 플레이트는 각 오리지날 격실 내에 배치되어서 내부 및 외부 스테이 플레이트들에 설치된다. 저온의 연장 플레이트들은 그 다음 외부 스테이 플레이트들에 설치된다. 바스켓 지지물들이 격자 및 스테이 플레이트들의 조합체를 포함한다면, 새로운 격자들이 오리지날 다이어프램 플레이트들과 중간 다이어프램 플레이트에 설치된다. 부가의 고온 및 저온 단부의 축방향 시일 지지 바아들은 로터 쉘과 중간 다이어프램 플레이트에 설치된다. 축방향 시일들은 오리지날 축방향 시일 지지 바아들과 부가의 축방향 시일 지지 바아들에 설치되며 반경방향 시일들은 오리지날 다이어프램 플레이트들과 중간 다이어프램 플레이트들의 축방향 에지들 상에 설치된다. 결국, 새로운 열전달 바스켓들이 오리지날 다이어프램 플레이트들, 중간 다이어프램 플레이트들, 로터 쉘에 의해서 형성된 각 격실 안으로 삽입된다.
도면 중 도 1은 로터(14)가 구동 샤프트 또는 포스트(16; drive shaft or post) 상에 장착되는 하우징(12)을 도시하는 전형적인 2개의 섹터 구조의 공기 예열기(10)의 부분적으로 절취된 사시도이다. 하우징은 유동물체가 침투하지 못하는 섹터 플레이트(18, 20)들에 의해 배연 가스 섹터(24)와 공기 섹터(26)로 분할된다. 상응하는 섹터 플레이트들이 장치(unit)의 바닥에도 설치된다. 하우징(12)의 내측에는 로터의 전체 높이에 걸쳐 연장하는 축방향 시일 플레이트(28)가 장착되어 있다(도 4).
고온의 배연 가스가 화살표(30)에 의해 지시된 바와 같이 공기 예열기로 들어가, 배연 가스 섹터(24)를 지나 흐르며, 여기에서 열이 로터(14)의 열전달면으로 전달된다. 그 다음에, 이러한 고온의 열전달면이 공기 섹터(26)를 통해 회전함으로, 열이 화살표(32)로 지시한 바와 같이 바닥으로부터 로터를 통해 흐르는 공기로 전달된다. 결과적으로, 저온의 공기 입구와 냉각된 가스 출구가 저온의 바닥 단부를 형성하고, 고온의 가스 입구와 가열된 공기 출구가 고온의 상부 단부를 형성한다. 로터(14)는 쉘(34)을 가지며, 다이어프램 플레이트(38)에 의해 다수의 파이(pie) 형상의 격실(36)들로 분할되며, 각각의 격실은 다수의 열교환용 바스켓 모듈(40)들을 수용한다.
도 2는 로터 하우징(12)과 로터(14)를 포함하는 종래의 3개의 섹터로 구성된 공기 예열기를 나타내는 평면도이다. 이 경우에, 하우징은 섹터 플레이트(18, 20, 22)들에 의해 3개의 섹터로 분할된다. 섹터들은 배연 가스 섹터(24)와, 공기 섹터(26)이며, 공기 섹터는 주 공기 섹터(42)와 보조 공기 섹터(44)로 분할된다. 이 도면은 명료하게 도시하기 위해 섹터 플레이트들을 단면도로 예시한다. 로터(14)는 로터를 격실(36)들로 분할하는 다이어프램 플레이트(38)와 쉘(34)로 구성된다.
종래의 공기 예열기에 있어서, 반경방향 시일(46)은 각 다이어프램 플레이트(38)의 상부 및 바닥 축방향 에지(48,50)에 부착되고 로터(14)가 다이어프램 플레이트(38)의 고온 단부 및 저온 단부를 지나는 누설을 제거하도록 회전하므로 섹터 플레이트(18,20,22)와 결합한다. 고온 및 저온 단부의 축방향 시일 지지 바아(52,54)는 각 다이어프램 플레이트(38)의 외측 반경방향 에지와 나란하게 로터쉘(34) 상에 설치된다. 고온 및 저온 단부의 축방향 시일 지지 바아(52,54)에 부착된 축방향 시일(56)은 로터(14)가 이 로터(14)의 외측 주변을 지나서 누설을 제어하도록 회전할 때 시일 플레이트(28)와 결합한다. 섹터 플레이트(18,20,22)와 시일 플레이트(28)의 크기 및 시일이 부착될 수 있는 다이어프램 플레이트(38)는 단지 하나의 반경방향 시일(46)과 한 축방향 시일(56)이 어떤 한 시점에서 각 플레이트와 인접하게 배치되도록, 종래 공기 예열기에서 국한된다. 상기 시일(46,56)은 근접 시일이고 섹터 플레이트(18,20,22) 또는 시일 플레이트(28)의 밀봉면과 접촉하도록 설계되지 않는다. 결과적으로, 시일(46,56)을 지나서 누설되며, 여기서, 누설량은 시일(46,56)을 가로지르는 공기 및 가스 스트림 사이의 압력차에 의존한다. 공기 및 가스 스트림 사이의 유동은 애쉬를 동반하고 이 애쉬는 시일(46,56)과 밀봉면(18,20,22,28)을 부식시켜서, 열기능을 저하시키고 팬의 에너지 이용을 증가시킨다.
주요 발명에 따라서 변형된 종래의 수직 공기 예열기의 로터(14)는 각쌍의 오리지날 또는 기존의 다이어프램 플레이트(38)의 중간에 설치된 추가 반경방향 시일(46')과 추가 축방향 시일(56')을 가지므로, 두 반경방향 시일(46,46')과 두 축방향 시일(56,56')은 각각 동시에 섹터 플레이트(18,20,22) 및 시일 플레이트(28)와 결합한다. 이것은 도 4 및 도 5에 예시되어 있다. 이제, 공기와 가스 흐름 간의 압력차가 두 세트의 반경방향 및 축방향 시일에 걸쳐 낮아지기 때문에, 누설 유동의 용적은 단일 세트의 반경방향 및 축방향 시일에 대한 누설 유출량에 비해 약 50%만큼 감소된다. 누설 유출량이 감소되므로, 이러한 누설 유동(leakage flow)에운반되는 재(ash)의 흐름도 비례적으로 감소되고, 부식이 감소되고, 열적 성능 및 에너지 효율이 개선된다.
종래의 수직 공기 예열기는 부가의 반경방향 시일 및 축방향 시일들을 지지하기 위해 필요한 기계식 구조를 갖지 않으며, 이는 이러한 새로운 시일(46',56')들이 기존의 다이어프램 플레이트(38)들 중간에 설치되기 때문이다. 그러므로, 기존의 다이어프램 플레이트(38) 중간에 배치된 추가의 기계식 지지물(58)은 이들 새로운 시일(46', 56')을 기계적으로 지지해 주기 위해 필요하다. 중간의 다이어프램 플레이트(60)는 로터(14)의 고온 단부로부터 저온 단부까지의 완전한 밀봉을 보장하기 위하여 기존의 다이어프램 플레이트(38)와 대략 동일한 높이이다.
부가의 기계식 지지물(58)의 특성은 주로 열전달 바스켓(40)이 로터(14)에 로딩되는 방식으로 결정된다. 로딩 방법은 격자(62)와 같은, 바스켓 지지 요소, 스테이 플레이트(64,66), 스테이 플레이트 연장부(68,70,72) 및 바스켓 지지 바아(74)는 바스켓 지지 구조물을 형성하기 위해서 사용된다. 종래의 수직 공기 예열기들은 바스켓 지지 요소들의 두 기본 구성들중 하나를 사용한다: 1) 스테이 플레이트(64,66) 및 격자(62)로 구성된 지지 구조물은 덕트 로딩 및 측면 로딩 바스켓에 대하여 사용되고 2) 모든 바스켓이 덕트 로딩될 때, 모든 스테이 플레이트(64,66)로 구성된 지지 구조물이 사용된다. 결과적으로, 본 발명은 본 발명의 추가 시일을 수용하기 위하여 필요한 추가 지지 구조물에 대한 두개의 다른 디자인을 포함한다.
적당한 기계식 지지물을 새로운 시일(46',56')에 제공하는데 필요한 요소들은 새로운 축방향 시일(56')을 지지하기 위하여 추가 고온 및 저온 단부의 축방향 시일 지지 바아(52',54')와 각 기존의 격실(36)을 한정하는 기존의 다이어프램 플레이트(38) 사이에서 센터링된 중간 다이어프램 플레이트(60)를 포함한다. 중간 다이어프램 플레이트(60)는 내부 스테이 플레이트(64',65)의 외측면에서 로터 쉘(34)로 연장되고 기존의 다이어프램 플레이트(38)와 동일하거나 또는 얇은 두께를 가진다. 추가 격자(62) 및/또는 스테이 플레이트 연장부(68,70,72) 또는 새로운 스테이 플레이트(65,67) 및/또는 바스켓 지지물(94)은 열교환 바스켓(40')을 지지하기 위하여 중간 다이어프램 플레이트와 기존의 다이어프램 플레이트(60,38)에 설치된다. 공기 예열기의 변형부분이 측면 로딩 바스켓을 구비한 후에, 모든 최내측 바스켓(40')은 덕트 로딩될 필요가 있다는 것을 주의해야 한다.
도 7과 도 8에 대해서, 중간 다이어프램 플레이트(60)는 내부 스테이 플레이트(64',65)의 외측면에서 로터 쉘(34)으로 연장된다. 이것은 내부 스테이 플레이트(64',65)의 내측면에서 단지 단일 시일을 사용하는 로터 포스트(16)까지의 영역을 남겨둔다. 이중 시일과 단일 시일 사이의 전이 영역(transition area)을 격리시키기 위하여, 원주방향 타입의 플리넘 시일(plenum seal;76)은 내부 스테이 플레이트(64',65)의 고온 및 저온의 단부들에서 사용된다. 플리넘 시일(76)은 이중 시일 플리넘(78)으로부터 단일 시일 플리넘(80)으로의 유동을 차단한다. 플리넘 시일(76)은 기존의 다이어프램 플레이트(38) 상에 설치된 반경방향 시일(46) 사이에서 연장된다. 플리넘 시일(76)은 반경방향 시일(46)의 형태부에 적합할 수 있는 형태로 설계되어 제조된다. 중간 다이어프램 플레이트(60) 상에 설치되는 반경방향 시일(46')은 플리넘 시일(76)과 로터 쉘(34) 사이에서 연장된다.
상기 디자인에 의해서 허용되는 추가 누설량은 포스트(16)에 대해서 이중 시일을 사용하는 디자인과 비교할 때, 최소가 된다. 이것은 로터 턴다운(rotor turndown)이 포스트(16)와 내부 스테이 플레이트(64',65)의 내측면 사이의 영역에서 갭을 크게 증가시키지 않는다는 사실에 기인한다.
상술한 바와 같이, 기존의 스테이 플레이트(64,66)는 본 발명에 따라 변형된 공기 예열기에서 재사용을 목적으로 변형된 스테이 플레이트(64',66')를 형성하도록 변형될 수 있다. 다른 방안으로, 기존의 스테이 플레이트(64,66)는 새로운 스테이 플레이트(65,67)로 교체될 수 있다. 기존의 내부 및 외부 스테이 플레이트(64,66)는 모두 동일한 형태(도 9)를 가진다. 도 10은 기존의 내부 스테이 플레이트(64)에 고온 및 저온 내부 스테이 플레이트 연장부(68,70)를 첨가한 구성을 도시한다. 이 연장부(68,70)는 기존의 스테이 플레이트(64) 보다 얇거나 또는 동일한 두께를 가진다. 이 연장부(68,70)는 적당한 얼라인먼트를 보장하는데 필요한 기존의 스테이 플레이트(64)에 용접되거나 또는 용접되지 않을 수 있다. 양 연장부(68,70)들은 플리넘 시일(76)의 설치를 위하여 설치 구멍(82)을 합체할 수 있다. 플리넘 시일(76)은 현장에서 용접될 수 있다.
도 11은 저온의 스테이 플레이트 연장부(72)를 기존의 외부 스테이 플레이트(66)에 부가한 구성을 도시한다. 연장부(72)는 기존의 스테이 플레이트(66)와 동일한 두께이거나 또는 더 얇은 두께를 가진다. 연장부(72)는 기존의 다이어프램 플레이트(38)와 중간 다이어프램 플레이트(60)에 용접된다. 이것들은 적당한 얼라인먼트를 보장하기 위하여 필요할 때, 기존의 스테이 플레이트(66)에 용접되거나 또는 용접되지 않을 수 있다. 새로운 중간 다이어프램 플레이트(60)의 두께와 동일한 재료의 스트립은 내부 스테이 플레이트(66)의 중간부에서 제거되어서 각 내부 스테이 플레이트(66)를 두 스테이 플레이트 세그먼트(66)로 분할된다.
본 발명에 따른 종래 공기 예열기를 변형시키기 위하여, 로터(14)는 모든 열전달 바스켓(40)이 배출되고 모든 반경방향 시일(46)과 격자(62)가 제거된다. 스테이 플레이트(64,66)와 격자(62)로 구성된 열전달 바스켓 지지 구조물을 갖는 예열기에 있어서, 기존의 내부 스테이 플레이트(64)의 바닥에 있는 바스켓 지지 바아는 제거되고 기존의 외부 스테이 플레이트(66)는 만약, 기존의 스테이 플레이트(64,66)가 재사용된다면(도 6,12,14,15), 두 세그먼트(66')들로 분할된다(상술한 바와 같이). 중간 다이어프램 플레이트(60)는 기존의 로터 격실(36)의 중심에 설치된다. 내부 및 외부 스테이 플레이트(64,66)는 상기 구성요소들의 위치를 확인한 후에 중간 및 기존의 다이어프램 플레이트(60,38)들에 용접된다. 연장부들(68,70,72)은 내부 및 외부 스테이 플레이트(64,66)에 설치된다. 새로운 바스켓 지지 앵글(84)와 새로운 격자(62)는 배치되어 설치된다. 고온 및 저온 단부의 축방향 시일 지지 바아(52',54')들은 중간 다이어프램 플레이트(60)와 나란하게 로터 쉘(34)에 용접된다. 일단, 전체 로터에서 상기 변형시키는 동작이 완료되면, 새로운 열전달 바스켓(40')과 시일(46,46',56,56')이 설치된다.
만약, 열전달 바스켓 지지 구조물이 스테이 플레이트와 격자들의 조합으로구성되고, 기존의 스테이 플레이트(64,66)가 재사용되지 않는다면, 새로운 내부 및 외부 스테이 플레이트(65,67)들은 기존의 로터 격실(36)의 중심에 설치된다. 내부 및 외부 스테이 플레이트(65,67)들은 상기 구성요소들의 위치가 확인된 이후에 중간 및 기존의 다이어프램 플레이트(60,38)들에 용접된다. 새로운 바스켓 지지 앵글(84)와 새로운 격자(62)들은 배치되어 설치된다. 고온 및 저온 단부의 축방향 시일 지지 바아(52',54')들은 중간 다이어프램 플레이트(60)와 나란하게 로터 쉘(34)에 용접된다. 일단 전체 로터에서 상기 변형시키는 동작이 완료되면, 새로운 열전달 바스켓(40')과 시일(46,46',56,56')이 설치된다.
만약, 열전달 바스켓 지지 구조물이 모든 스테이 플레이트들로 구성되고, 기존의 스테이 플레이트(64,66)가 재사용된다면, 기존의 내부 스테이 플레이트의 바닥 상의 바스켓 지지 바아는 제거된다(도 6,12,14,16). 기존의 외부 스테이 플레이트(66)의 바닥 상의 기존의 지지 바아는 제거되고 기존의 외부 스테이 플레이트(66)는 두 세그먼트(66')로 분할된다. 중간 다이어프램 플레이트(60)는 기존의 로터 격실(36)의 중심에 설치된다. 내부 및 외부 스테이 플레이트(64,66')는 상기 구성요소들의 위치가 확인된 이후에 중간 및 기존의 다이어프램 플레이트(60,38)에 용접된다. 연장부들(68,70,72)은 내부 및 외부 스테이 플레이트(64,66')에 설치된다. 새로운 바스켓 지지 앵글와 새로운 바스켓 지지 바아(74)는 배치되어 설치된다. 고온 및 저온 단부의 축방향 시일 지지 바아(52',54')는 중간 다이어프램 플레이트(60)와 나란하게 로터 쉘(34)에 용접된다. 일단 전체 로터에서의 상기 변형시키는 동작이 완료되면, 새로운 열전달 바스켓(40')과시일(46,46',56,56')이 설치된다.
만약, 열전달 바스켓 지지 구조물이 모든 스테이 플레이트들로 구성되고, 기존의 스테이 플레이트가 재사용되지 않는다면, 새로운 내부 스테이 플레이트(65,67)가 설치된다(도 6,13,14,17). 중간 다이어프램 플레이트(60)는 기존의 로터 격실(36)의 중심에 설치된다. 내부 및 외부 스테이 플레이트(65,67)는 상기 구성요소들의 위치가 확인된 이후에 중간 및 기존의 다이어프램 플레이트(60,38)에 용접된다. 새로운 바스켓 지지 앵글와 새로운 바스켓 지지 바아(74')는 배치되어 설치된다. 고온 및 저온 단부의 축방향 시일 지지 바아(52',54')는 중간 다이어프램 플레이트(60)와 나란하게 로터 쉘(34)에 용접된다. 일단 전체 로터에서의 상기 변형시키는 동작이 완료되면, 새로운 열전달 바스켓(40')과 시일(46,46',56,56')이 설치된다.
본원에서는 양호한 실시예에 대해서 도시하고 기술하였지만, 본 발명의 정신 및 범주 내에서는 여러 변형 및 대체가 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 예시적이고 제한적인 의미로 기술되지 않았음을 이해해야 한다.

Claims (16)

  1. 포스트와, 복수의 축방향 시일 플레이트를 포함하는 로터 하우징과, 공기 예열기의 양 축방향 단부 상의 섹터 플레이트와, 상기 로터 하우징에 위치하여 상기 포스트 주위에서 회전가능하고 로터에 격실들을 형성하는 복수의 반경방향으로 연장되는 오리지날 다이어프램 플레이트들을 구비하는 로터와, 바스켓들을 설치하기 위하여 상기 격실 내에 장착된 복수의 격자(grating)들 또는 스테이 플레이트들과, 각 상기 오리지날 다이어프램 플레이트들의 각 축방향 에지로부터 연장되는 오리지날 반경방향 시일과, 각 상기 오리지날 다이어프램 플레이트들의 외측 반경방향 에지로부터 연장되는 오리지날 축방향 시일을 구비하는, 기존의 수평 공기 예열기에 대해서 개선된 공기 예열기에 있어서,
    각 상기 오리지날 다이어프램 플레이트들 사이에 장착된 중간 다이어프램 플레이트와, 각 상기 중간 다이어프램 플레이트의 외측 반경방향 에지로부터 연장되는 추가 축방향 시일과, 상기 각 중간 다이어프램 플레이트의 각 축방향 에지로부터 연장되는 추가 반경방향 시일을 포함하는 개선된 공기 예열기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 로터는 각 상기 오리지날 다이어프램 플레이트의 상기 외측 반경방향 에지에 장착된 오리지날 축방향 시일 지지 바아와, 각 상기 오리지날 지지 바아들로부터 연장되는 복수의 축방향 시일을 구비하고,
    각 상기 중간 다이어프램 플레이트들의 상기 외측 반경방향 에지에 장착된추가 축방향의 시일 지지 바아와, 각 상기 추가 지지 바아로부터 연장되는 추가 축방향의 시일을 추가로 포함하는 개선된 공기 예열기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 로터는 상기 격실들의 외면을 한정하는 로터 쉘과 상기 포스트와 상기 로터 쉘의 중간의 상기 로터의 격실에 각각 배치된 복수의 내부 스테이 플레이트들을 추가로 포함하고, 상기 오리지날 다이어프램 플레이트들과 상기 오리지날 반경방향 시일은 상기 포스트에서 상기 로터 쉘로 연장되고, 상기 중간 다이어프램 플레이트들과 상기 추가 반경방향 시일들은 상기 스테이 플레이트들에서 상기 로터 쉘로 연장되며,
    각 상기 오리지날 반경방향 시일은 상기 포스트에서 상기 스테이 플레이트로 연장되는 내측 부분과 상기 스테이 플레이트들에서 상기 로터 쉘로 연장되는 외측 부분을 구비하는 개선된 공기 예열기.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 오리지날 반경방향 시일들의 상기 내측 부분들은 단일 시일 플리넘과 상기 오리지날 반경방향 시일들의 외측 부분을 한정하고 상기 추가 반경방향 시일들은 이중 시일 플리넘을 한정하며, 상기 로터는 상기 이중 시일 플리넘으로부터 상기 단일 시일 플리넘으로의 유동을 지연시키기 위한 플리넘 시일 수단을 추가로 포함하는 개선된 공기 예열기.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 플리넘 시일 수단은 각 플리넘 시일들이 상기 오리지날 반경방향 시일들에서 상기 오리지날 반경방향 시일들중 인접한 한 시일로 연장되는 복수의 플리넘 시일들을 포함하고, 그에 의해서, 각 상기 추가 반경방향 시일들은 상기 플리넘 시일들중 하나에서 상기 로터 쉘로 연장되는 개선된 공기 예열기.
  6. 상부 및 하부의 축방향 단부들과, 로터 하우징과, 상기 축방향 단부들 상에 배치된 복수의 섹터 플레이트들과, 상기 로터 하우징에 배치된 로터와, 오리지날 바스켓들을 장착하기 위하여 오리지날 격실들 내에 장착된 오리지날 내부 및 외부 스테이 플레이트들 및/또는 복수의 오리지날 격자들과, 각 상기 오리지날 다이어프램 플레이트들의 각 축방향 에지로부터 연장되는 오리지날 반경방향 시일과, 상기 오리지날 다이어프램 플레이트들의 각 상기 외측 반경방향 에지들에 장착된 오리지날 축방향 시일 지지 바아와, 각 상기 오리지날 지자 바아로부터 연장되는 오리지날 축방향 시일을 구비하며,
    상기 로터는 포스트와, 외측 반경방향 에지 및 상부 및 하부 축방향 에지들을 각각 구비하고 상기 포스트에서 로터 쉘로 반경방향으로 연장되는 복수의 오리지날 다이어프램 플레이트 및 로터 쉘을 구비하며,
    상기 로터 쉘과 상기 오리지날 다이어프램 플레이트들은 복수의 오리지날 격실들을 한정하고, 상기 로터는 상기 오리지날 격실들에 저장된 복수의 오리지날 열교환 바스켓들을 추가로 구비하는 수직 공기 예열기에서 시일들의 수를 증가시키는 방법에 있어서,
    오리지날 격실들로부터 오리지날 바스켓들을 제거하는 단계와;
    오리지날 반경방향 시일들, 오리지날 축방향 시일들 및 오리지날 격자들을 제거하는 단계와;
    새로운 또는 변형된 내부 및 외부 스테이 플레이트들을 중간 및 기존의 다이어프램 플레이트들에 장착하는 단계와;
    오리지날 다이어프램 플레이트들, 중간 다이어프램 플레이트들 및 로터 쉘에 의하여 형성된 각 새로운 격실들에서 새로운 바스켓 지지 앵글(angle)를 배치하여 장착하는 단계와;
    추가 고온 및 저온 단부의 축방향 시일 지지 바아들을 로터 쉘 및 중간 다이어프램 플레이트에 장착하는 단계와;
    오리지날 축방향 시일 지지 바아들과 추가 축방향 시일 지지 바아들에 축방향 시일들을 장착하는 단계와;
    중간 다이어프램 플레이트들 및 오리지날 다이어프램 플레이트들의 축방향 에지들에 반경방향 시일들을 장착하는 단계와;
    새로운 열전달 바스켓들을 각 새로운 격실들에 설치하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 오리지날 내부 스테이 플레이트들을 변형시키는 단계와, 오리지날 외부 스테이 플레이트들을 변형시키는 단계를 추가로 포함하고, 상기 오리지날 외부 스테이 플레이트들을 변형시키는 상기 단계는 중간 다이어프램 플레이트를 수용하기에 충분히 큰 오리지날 외부 스테이 플레이트들의 중간부에서 재료 스트립을 제거하는 보조 단계를 포함하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 오리지날 외부 스테이 플레이트를 변형시키는 상기 단계는 저온의 스테이 플레이트 연장부를 오리지날 외부 스테이 플레이트에 설치하는 보조 단계를 추가로 포함하는 방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 오리지날 내부 스테이 플레이트들을 변형시키는 단계를 추가로 포함하며, 이 단계는 고온의 스테이 플레이트 연장부를 오리지날 내부 스테이 플레이트에 장착시키는 보조 단계를 포함하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 오리지날 내부 스테이 플레이트들을 변형시키는 상기 단계는 저온의 스테이 플레이트 연장부를 오리지날 내부 스테이 플레이트에 장착시키는 보조 단계를 추가로 포함하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 오리지날 내부 스테이 플레이트들을 변형시키는 상기 단계는 기존의 내부 지지 플레이트의 바닥으로부터 기존의 지지 바아를 제거하는 보조 단계를 추가로 포함하는 방법.
  12. 제 6 항에 있어서, 새로운 격자들을 배치하여 설치하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  13. 상부 및 하부의 축방향 단부들과, 로터 하우징과, 상기 축방향 단부들 상에 배치된 복수의 섹터 플레이트들과, 상기 로터 하우징에 배치된 로터와, 오리지날 격실들 내에 장착된 오리지날 내부 및 외부 스테이 플레이트들 및 오리지날 격자들로 구성된 복수의 바스켓 지지 구조물들과, 각 오리지날 다이어프램 플레이트들의 각 축방향 에지로부터 연장되는 오리지날 반경방향 시일과, 상기 오리지날 다이어프램 플레이트들의 각 외측 반경방향 에지들에 장착된 오리지날 축방향 시일 지지 바아와, 각 상기 오리지날 지자 바아들로부터 연장되는 오리지날 축방향 시일을 구비하며,
    상기 로터는 포스트와, 외측 반경방향 에지 및 상부 및 하부 축방향 에지들을 각각 구비하고 상기 포스트에서 로터 쉘로 반경방향으로 연장되는 복수의 오리지날 다이어프램 플레이트 및 로터 쉘을 구비하며,
    상기 로터 쉘과 상기 오리지날 다이어프램 플레이트들은 복수의 오리지날 격실들을 한정하고, 상기 로터는 상기 오리지날 격실들에 저장된 복수의 오리지날 열교환 바스켓들을 추가로 구비하는 수직 공기 예열기에서 시일들의 수를 증가시키는 방법에 있어서,
    기존의 내부 스테이 플레이트의 바닥에서 바스켓 지지 바아를 제거하는 단계와;
    기존의 외부 스테이 플레이트들의 중간부에서 스트립 재료를 제거하는 단계와;
    각 기존의 로터 격실의 중심에 중간 다이어프램 플레이트를 설치하는 단계와;
    내부 및 외부 스테이 플레이트들의 위치를 확인하여 중간 및 기존 다이어프램 플레이트들에 용접하는 단계와;
    연장부들을 내부 및 외부 스테이 플레이트들에 장착하는 단계와;
    오리지날 다이어프램 플레이트들, 중간 다이어프램 플레이트들 및 로터 쉘에 의하여 형성된 각 새로운 격실들에서 새로운 바스켓 지지 앵글(angle)를 배치하여 설치하는 단계와;
    새로운 격자들을 배치하여 설치하는 단계와;
    중간 다이어프램 플레이트와 나란하게 고온 및 저온 단부의 축방향 시일 지지 바아들을 배치하여 로터 쉘에 용접하는 단계와;
    오리지날 축방향 시일 지지 바아들과 추가 축방향 시일 지지 바아들에 축방향 시일들을 장착하는 단계와;
    중간 다이어프램 플레이트들 및 오리지날 다이어프램 플레이트들의 축방향 에지들에 반경방향 시일들을 장착하는 단계와;
    새로운 열전달 바스켓들을 각 새로운 격실들에 설치하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 상부 및 하부의 축방향 단부들과, 로터 하우징과, 상기 축방향 단부들 상에배치된 복수의 섹터 플레이트들과, 상기 로터 하우징에 배치된 로터와, 오리지날 격실들 내에 장착된 오리지날 내부 및 외부 스테이 플레이트들 및 오리지날 격자들로 구성된 복수의 바스켓 지지 구조물들과, 각 오리지날 다이어프램 플레이트들의 각 축방향 에지로부터 연장되는 오리지날 반경방향 시일과, 상기 오리지날 다이어프램 플레이트들의 각 외측 반경방향 에지들에 장착된 오리지날 축방향 시일 지지 바아와, 각 상기 오리지날 지자 바아들로부터 연장되는 오리지날 축방향 시일을 구비하며,
    상기 로터는 포스트와, 외측 반경방향 에지 및 상부 및 하부 축방향 에지들을 각각 구비하고 상기 포스트에서 로터 쉘로 반경방향으로 연장되는 복수의 오리지날 다이어프램 플레이트 및 로터 쉘을 구비하며,
    상기 로터 쉘과 상기 오리지날 다이어프램 플레이트들은 복수의 오리지날 격실들을 한정하고, 상기 로터는 상기 오리지날 격실들에 저장된 복수의 오리지날 열교환 바스켓들을 추가로 구비하는 수직 공기 예열기에서 시일들의 수를 증가시키는 방법에 있어서,
    새로운 내부 스테이 플레이트를 설치하는 단계와;
    각 기존의 로터 격실의 중심에 중간 다이어프램 플레이트를 설치하는 단계와;
    내부 및 외부 스테이 플레이트들의 위치를 확인하여 중간 및 기존 다이어프램 플레이트들에 용접하는 단계와;
    오리지날 다이어프램 플레이트들, 중간 다이어프램 플레이트들 및 로터 쉘에의하여 형성된 각 새로운 격실들에서 새로운 바스켓 지지 앵글(angle)를 배치하여 설치하는 단계와;
    새로운 격자들을 배치하여 설치하는 단계와;
    중간 다이어프램 플레이트와 나란하게 고온 및 저온 단부의 축방향 시일 지지 바아들을 배치하여 로터 쉘에 용접하는 단계와;
    오리지날 축방향 시일 지지 바아들과 추가 축방향 시일 지지 바아들에 축방향 시일들을 장착하는 단계와;
    중간 다이어프램 플레이트들 및 오리지날 다이어프램 플레이트들의 축방향 에지들에 반경방향 시일들을 장착하는 단계와;
    새로운 열전달 바스켓들을 각 새로운 격실들에 설치하는 단계를 포함하는 방법.
  15. 상부 및 하부의 축방향 단부들과, 로터 하우징과, 상기 축방향 단부들 상에 배치된 복수의 섹터 플레이트들과, 상기 로터 하우징에 배치된 로터와, 오리지날 격실들 내에 장착된 오리지날 내부 및 외부 스테이 플레이트들로 구성된 복수의 바스켓 지지 구조물들과, 각 오리지날 다이어프램 플레이트들의 각 축방향 에지로부터 연장되는 오리지날 반경방향 시일과, 상기 오리지날 다이어프램 플레이트들의 각 외측 반경방향 에지들에 장착된 오리지날 축방향 시일 지지 바아와, 각 상기 오리지날 지자 바아들로부터 연장되는 오리지날 축방향 시일을 구비하며,
    상기 로터는 포스트와, 외측 반경방향 에지 및 상부 및 하부 축방향 에지들을 각각 구비하고 상기 포스트에서 로터 쉘로 반경방향으로 연장되는 복수의 오리지날 다이어프램 플레이트 및 로터 쉘을 구비하며,
    상기 로터 쉘과 상기 오리지날 다이어프램 플레이트들은 복수의 오리지날 격실들을 한정하고, 상기 로터는 상기 오리지날 격실들에 저장된 복수의 오리지날 열교환 바스켓들을 추가로 구비하는 수직 공기 예열기에서 시일들의 수를 증가시키는 방법에 있어서,
    기존의 내부 및 외부 스테이 플레이트의 바닥에서 바스켓 지지 바아를 제거하는 단계와;
    기존의 외부 스테이 플레이트들의 중간부에서 스트립 재료를 제거하는 단계와;
    각 기존의 로터 격실의 중심에 중간 다이어프램 플레이트를 설치하는 단계와;
    내부 및 외부 스테이 플레이트들의 위치를 확인하여 중간 및 기존 다이어프램 플레이트들에 용접하는 단계와;
    연장부들을 내부 및 외부 스테이 플레이트들에 장착하는 단계와;
    오리지날 다이어프램 플레이트들, 중간 다이어프램 플레이트들 및 로터 쉘에 의하여 형성된 각 새로운 격실들에서 새로운 바스켓 지지 앵글(angle)를 배치하여 설치하는 단계와;
    새로운 격자들을 배치하여 설치하는 단계와;
    새로운 바스켓 지지 바아를 배치하여 설치하는 단계와;
    중간 다이어프램 플레이트와 나란하게 고온 및 저온 단부의 축방향 시일 지지 바아들을 배치하여 로터 쉘에 용접하는 단계와;
    오리지날 축방향 시일 지지 바아들과 추가 축방향 시일 지지 바아들에 축방향 시일들을 장착하는 단계와;
    중간 다이어프램 플레이트들 및 오리지날 다이어프램 플레이트들의 축방향 에지들에 반경방향 시일들을 장착하는 단계와;
    새로운 열전달 바스켓들을 각 새로운 격실들에 설치하는 단계를 포함하는 방법.
  16. 상부 및 하부의 축방향 단부들과, 로터 하우징과, 상기 축방향 단부들 상에 배치된 복수의 섹터 플레이트들과, 상기 로터 하우징에 배치된 로터와, 오리지날 격실들 내에 장착된 오리지날 내부 및 외부 스테이 플레이트들로 구성된 복수의 바스켓 지지 구조물들과, 각 오리지날 다이어프램 플레이트들의 각 축방향 에지로부터 연장되는 오리지날 반경방향 시일과, 상기 오리지날 다이어프램 플레이트들의 각 외측 반경방향 에지들에 장착된 오리지날 축방향 시일 지지 바아와, 각 상기 오리지날 지자 바아들로부터 연장되는 오리지날 축방향 시일을 구비하며,
    상기 로터는 포스트와, 외측 반경방향 에지 및 상부 및 하부 축방향 에지들을 각각 구비하고 상기 포스트에서 로터 쉘로 반경방향으로 연장되는 복수의 오리지날 다이어프램 플레이트 및 로터 쉘을 구비하며,
    상기 로터 쉘과 상기 오리지날 다이어프램 플레이트들은 복수의 오리지날 격실들을 한정하고, 상기 로터는 상기 오리지날 격실들에 저장된 복수의 오리지날 열교환 바스켓들을 추가로 구비하는 수직 공기 예열기에서 시일들의 수를 증가시키는 방법에 있어서,
    새로운 내부 스테이 플레이트를 설치하는 단계와;
    각 기존의 로터 격실의 중심에 중간 다이어프램 플레이트를 설치하는 단계와;
    내부 및 외부 스테이 플레이트들의 위치를 확인하여 중간 및 기존 다이어프램 플레이트들에 용접하는 단계와;
    오리지날 다이어프램 플레이트들, 중간 다이어프램 플레이트들 및 로터 쉘에 의하여 형성된 각 새로운 격실들에서 새로운 바스켓 지지 앵글(angle)를 배치하여 설치하는 단계와;
    중간 다이어프램 플레이트와 나란하게 고온 및 저온 단부의 축방향 시일 지지 바아들을 배치하여 로터 쉘에 용접하는 단계와;
    오리지날 축방향 시일 지지 바아들과 추가 축방향 시일 지지 바아들에 축방향 시일들을 장착하는 단계와;
    중간 다이어프램 플레이트들 및 오리지날 다이어프램 플레이트들의 축방향 에지들에 반경방향 시일들을 장착하는 단계와;
    새로운 열전달 바스켓들을 각 새로운 격실들에 설치하는 단계를 포함하는 방법.
KR10-2002-7015696A 2000-05-22 2001-04-23 수직 공기 예열기용 이중 시일을 갖는 로터 디자인 KR100525588B1 (ko)

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PCT/US2001/013016 WO2001090646A1 (en) 2000-05-22 2001-04-23 Rotor design with double seals for vertical air preheaters

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