NL8103562A - Regenerator met een draaibare, regeneratieve warmtewisselaar. - Google Patents

Description

; £ _ * l

A

< VO 2178

Titel : Regenerator met een draaibare, regeneratieve warmtewisselaar.

De uitvinding beeft betrekking op een regenerator met een rond. een draaihartlijn draaibare, in elk der van elkaar gescheiden gebieden door een warmt et oevoerende en een warmt e-opnemende mediumstroom door stroomde, regeneratieve warmtewisselaar volgens de aanhef van conclusie 1.

5 Er is reeds een dergelijke regenerator bekend, waarbij de warm tewisselaar is uitgevoerd als een rond een draaihartlijn langzaam draai- ' bare, met. warmtedraagmateriaal in een over het vlak nagenoeg regelmatige pakkingsdiehtheid gevulde eirkelschijf. In ëên cirkelhelft van zijn draai-baan wordt deze eirkelschijf axiaal doorstroomd door een bijvoorbeeld 10 warmt e-t oevoerende gasstroom, waarbij het warmt edraagmat er iaal in de schijf wordt verwarmd, en in de andere cirkelhelft van de schijfdraai-baan een tweede gasstroom, die is gescheiden van de warmtetoevoerende gasstroom, door de schijf heen stroomt en daarbij op zijn beurt warmte opneemt. Eet warmtetransport vindt derhalve plaats via het draaien van de 15 warmtedraagschijf, waarbij het deze schijf doorstromende hete medium zijn warmt e-inhoud in hoofdzaak afgeeft aan het warmt edraagmat eriaal, en het koude medium zich bij het dóórstromen opwarmt aan het verwarmde warmte-draagmateriaal.

Regeneratoren van deze bekende uitvoering blijken vatbaar voor 20 verbetering. Dergelijke generatoren met een cirkelschijfconstructie hebben weliswaar slechts begrensde, axiale afmetingen, maar zijn radiaal gezien groot. Zij zijn derhalve in installaties moeilijk te integreren.

Voor de overwegende toepassingsgevallen, in het bijzonder bij industriële installaties, maar ook bij klimaatregelinstallaties, zijn stromingskana-25 len met een grote diepte, maar een kleine bouwhoogte gebruikelijk. Bovendien zijn de overgangen van in het algemeen een rechthoekige dwarsdoorsnede vertonende installatiekanalen naar de eirkelvormige of halfcirkelvormige dwarsdoorsneden in het doorstromingsgebied van de cirkelschijfvormige warmtewisselaar, kostbaar en alleen te verwezenlijken door 30 middel van stramingstechnisch ongunstige kanaalovergangsstukken ♦ Tenslotte moeten in het belang van een gunstige benutting van de warmte van de overdraagmassa van de eirkelschijf, de twee mediumstromen zo dicht mogelijk langs de, de mediumstromen scheidende cirkelsehijfdiameter worden geleid, hetgeen enerzijds moeilijkheden meebrengt bij de kanaalgeleidingen 35 en anderzijds leidt tot een nagenoeg volledig afschermen van de cirkel- 81 0 3 5 62 2 * * * schijflegering. In liet "bijzonder aan de toepassing in een hoog tempera-tuurgebied zijn derhalve niet te overtomen grenzen gesteld aan de cir-kelschij fuitvoering. Een ‘verder zwaar wegend gebrek van de hetende rege-neratoren bestaat in een over de stromingsdwarsdoorsnede zeer onregel-5 matige temperatnnrverdeling in de mediumstromen.

Gezien deze tekortkomingen, van de stand van de techniek bestaat de aan de uitvinding ten grondslag liggende opgave in het verschaffen van een regenerator met een draaibare, door gescheiden medrumstromen doorstroomde, regeneratieve warmtéwisselaar, die voor wat betreft zijn 10 geometrie op eenvoudige wijze in de bij gebruikelijke installaties aanwezige kanaalstelsels kan worden ingebouwd-, en een verbeterde warmt ewis-seling verzekert tussen althans twee medijmstromen, waarbij een in hoofdzaak regelmatige temperatuurverdeling over de dwarsdoorsnede van althans de het verwarmde stromingsmedium· geleidende stromingskaaalen 15 moet zijn verzekerd. Tenslotte moeten ook de, de stand..yan de techniek kenmerkende toepassingsgrenzen in een hoog temperatuurgehied worden overwonnen.

Uitgaande van de onderkenning, dat. aan. deze elkaar ten dele tegensprekende eisen alleen kan worden voldaan, .wanneer het bij de te ver-20 schaffen warmtewisselaar gaat om een .met de gebruikelijke kanaaluitvoe-ringen overeenkomend, vlak uitgevoerd en langwerpig inbouwelement met zo veranderlijk mogelijke kanaalaansluitingen,. en een ten opzichte van het eenvoudige kruisstroombeginsel verbeterde warmtewisseling kan worden verwezenlijkt, is de gestelde opgave volgens het onderscheiden kenmerk van 25 conclusie 1 opgelost door de uitvoering van de regenerator als dwars-stroomregenerator met een rond een draaihartlijn draaibare, hol cilindrische warmt ewisselaarwals, waarvan de walsmantel bestaat uit in hoofdzaak radiaal zich uit strekkende door stroomwegen bezittend warmt edraagma-teriaal, waarbij de inwendige, holle cilinder door een zich' over de ge-30 hele walslengte uitstrekkende tussenwand is verdeeld in twee van elkaar gescheiden door stroomgebieden, en de gescheiden yan elkaar geleide medium-stromen, waarvan de temperaturen verschillen, elk onder het door stromen van het warmtedr aagmater.iaal in de walsmantel radiaal binnenstromen in een van de door de scheidingswand verdeelde gebieden in de rotor, en deze 35 eveneens nagenoeg radiaal door de walsmantel weer verlaten.

Bij de uitvinding doorstromen de mediumstromen dus de het warmte-dr aagmat er iaal volgens een zo regelmatig mogelijke pakkingsdiehtheid ,opne- 8103562 1- 3 w £ Λ mende walsmantel elk, tweemaal, hetgeen natuurlijk moet leiden, tot een verbeterde warmtevisseling tussen de mediumstromen en liet warmtedraagmate-riaal. Fanneer volgens de "bijzonder voordelige uitvoering van de uitvinding volgens de conclusie 2, de mediumstromen elk tegen de draai-5 riciiting van de rotor onder het tweemalig doorstromen van de walsmantel door êên van de door de tussenwand gescheiden gehieden van de binnen-ruimte van de rotor worden geleid, is een met de werking van de twee-, voudige kruisstroomwarmtewisselaar vergelijkbare en het tegenstroom.be-ginsel benaderende warmtewisseling verzekerd.

10 Verdere uitvoeringen van de uitvinding zijn aangegeven in de volgconclusies 3 - 2kt

Doer het volgens de uitvinding uitvoeren van de regenerator met een warmtedraagwals, waarvan de mantel door de in de binnenruimte'. van de rotor door de tussenwand gescheiden gehouden mediumstromen, twee-15 maal wordt doorstrocmd, is een in constructie eenvoudige, goedkoop te vervaardigen regenerator verschaft met een hoog specifiek warmtewis-selingsvermogen, waardoor het toepassingsgebied van deze regeneratoren ten opzichte van de stand van de techniek, aanzienlijk kan worden uitge-breid. Op de eerste plaats kenmerkt de regenerator volgens de uitvinding 2G zich door een voordelige aanpashaarheid aan de behoeften van het betreffende toepassingsgeval. Zo kan bijvoorbeeld de lengte van de warmte-wasselaarwals aangepast aan de diepte van de installatiekanalen worden gekozen, wat natuurlijk, het inbouwen in installaties met de gebruikelijke, rechthoekige kanalen met een kleine hoogte en een grote diepte 25 vergemakkelijkt. Onafhankelijk van de gekozen bouwlengte wordt een in hoofdzaak. regelmatige temperatuurverdeling bereikt in. de opgewarmde me-diumstrocm en in alle geval bestaan tegen toepassing in een hoog tem-peratuurgebied geen bezwaren wanneer volgens een bijzonder uitvoerings-kenmerk, temperatuurgevoelige onderdelen, zoals het walsleger en de 30 draaiaandrijving, op afstand zijn aangebracht van de doorstrocmde gebieden, Gezien de dwarsdoorstrocmde warmtewisselaarvals gelukt het op eenvoudige wijze de legering en aandrijving voor het onderhoud gunstig en gekoeld buiten de stromingskanalen op te stellen. Door eenzelfde of andere uitvoering van de door de tussenwand in de binnenruimte van de rotor 35 gescheiden gebieden is een zo groot mogelijke aanpasbaarheid aan de betreffende, vereiste mediumgeleidingen en wamrtewisselaareisen mogelijk.

Als bijzonder doelmatig is de aanbrenging gebleken van de warmte- 8103562

_ . Λ V

- U - wisselaarwals in een huis, dat onderling over 90° verspringende kanaal-aansluitstompen "bezit, waarbij elke twee bij elkaar bekorende kanaal-aansluitstompen voor de aansluiting van de, een mediumstroom toevoerende en wegleidende kanalen aan een zijde zijn aangebracht van de de binnen-5 ruimte van de rotor verdelende tussenwand* Wanneer ook bij grote drukverschillen tussen de mediumstromen een uiterst kleine lekhoeveelheid wordt geëist, lukt de afdichting door middel van afdichtlijsten, waarmede bij een aangepaste materiaalkeuze ook het hoogtemperatuurgebied kan worden beheerst.

10 Voor de sterkte van de warmtewisseling is de aard van het wam- tedraagmateriaal van bijzonder belang. Naast een hoge soortgelijke warmte,. een goede warmtegeleidbaarheid en een groot soortgelijk oppervlak is de toepassing van starts of stroombaan warmtedraagmateriaal van voordeel, zoals in de gedaante van een korrelvormig produkt. Hierbij kan de vol-15 gens over het vlak zo regelmatig mogelijke pakkingsdichtheid in de wals-mantel opgenomen laag van warmt edraagmat er iaal radiaal zijn begrensd door een inwendige en een uitwendige cilinder, waarbij de cilinders onder vorming van een het warmt edraagmat er iaal opnemende ringruimte elkaar concentrisch omsluiten en zijn voorzien van door stroomwegen voor de gasstramen. 20 De het warmt edraagmat eriaal tussen zich opnemende cilinders kunnen ook bestaan uit geperforeerde, stalen platen, maasvlechtwerken of combinaties van' geperforeerde stalen platen en maasvlechtwerken. Tussen de twee elkaar concentrisch emsluitende cilinders kunnen de vormhandhaving daarvan verschaffende radiale lijven met bij voorkeur onderling gelijke amtreks-25 hoeken zijn aangebracht, en wel op onderlinge afstanden, die kleiner zijn dan de breedte van de huislijven tussen naburige huiskanalen.

Een andere, bijzonder belangrijke uitvoering van de uitvinding is gevormd, doordat het korrelvormige warmt edraagmat er iaal tot een holle cilindervorm is gesinterd, in welk geval er geen het warmt edraagmat eriaal 30 volgens een voorafbepaalde pakkingsdichtheid tussen zich opnemende cilinders nodig zijn.

Als alternatief voor de besproken uitvoeringen kan het warmte-draagmateriaal ook bestaan uit lamellen, die onder vorming van radiale doorstroomspleten zijn aangebracht in de walsmantel. Bij deze lamellen 35 kan het gaan om coaxiaal onderling aangebrachte eirkelschijven, die bijvoorbeeld door middel van axiaal door de schijven zich uit strekkende draagbouten zijn verankerd in de walsmantel, of de lamellen, kunnen onder 8103562 « 5 ^ gelijke deelhoeken aangebraehte, axiaal zich. uit strekkende lijf plat en zijn. Bij de uitvoering van de mantel van de warmtedraagwals is het van voordeel om de lamellen te voorzien van in de radiaaL zich uit strekkende doorstroomspleten naar tinnen gevormde oppervlakt everanderingen, bijvoor-5 heeld in de vorm. van onder een rechte hoek op de vlakafmetingen van de lamellen gerichte uitdrukkingen of uitklinkingen om zodoende zo sterk mogelijk turhulente stromingen en dunne, korte temperatuur grenslagen te "bereiken "bij het door stromen van de valsmantel.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de teke-tO ning, waarin : fig. 1 het beginsel van de constructie toont van een regenerator met een draaibare varmtedraagwals in een doorsnede loodrecht op de -vals-draaihartlijn; fig. 2 in de aanzichten a - d alternatieve mogelijkheden toont 15 om de mediumstromen door de van elkaar gescheiden gebieden te leiden van de warmt evisselaarwals; fig. 3 een ruimtelijk aanzicht is van. een doorsnede van een uitvoeringsvorm van de dwarsstroomgenerator met bij .het dóórstromen van de warmt evisselaarwals elk over 90° omgebogen mediumstromen; 2Q fig. U in een aanzicht van een doorsnede, zoals in fig. 1, een ander alternatief toont voor het geleiden van de mediumstromen met op kanaalaansluitstompen van het huis aangesloten strcmingskanalen; fig. 5 een mogelijke uitvoeringsvorm toont van de valsmantel met het volgens een in vergaande mate regelmatige pakkingsdichtheid opgenomen 25 warmtewisselaarmateriaal; fig. 6 een detail toont van een voorstelbare uitvoering van de valsmantel.; fig. 7 een alternatief toont voor fig. 6; fig. 8 een uit tot een valsvorm gesinterd korrelvormig materiaal 30 bestaande valsmantel toont; fig. 9 een vervezenlijkingsmogelijkheid toont van de valsmantel met onder vorming van tussenspleten aangebrachte lamellen als warmte-öraagmateriaal; fig. 10 een voor fig. 9 alternatieve uitvoeringsvorm toont met 35 cirkelschijfvormige lamellen; en fig. 11 in een detailaanzicht voor de fig. 8 en 9 maatregelen toont voor het verwezenlijken van turbulentiestromingen bij met lamellen 8103562 η 6 r uitgeruste -warmt ewisselaarwalsen.

Bij de in fig. 1 in een doorsnede^aanzicht. getoonde regenerator is de warmtewisselaar een holcilindrische wals 10'met een in verhouding tot zijn diameter grote bouwlengte, De -warmtewisselaar 10 is draaibaar 5 opgenomen in een regeneratorïmis 20, en uitgerust met een niet weergegeven draai aandrijving voor lage draaisnelheden. De warmt ewisselaarwals 10 is gelegerd door middel van buiten de door de walsmantel 11 ontsloten, . . holle cilinder aangebrachte, eveneens niet weergegeven legers.-In de wals mantel 11 is op een hierna nog te beschrijven wijze warmtedraagmateriaal 10 opgenomen. Door de walsmantel met het warmtedraagmateriaal strekken zich in het bijzonder in radiale richting lopende doorstroomwegen zich uit.

De inwendige, holle cilinder van de warmt ewisselaarwals 10 is door middel van een bijvoorbeeld op een diameter lijn vertikaal lopende tussenwand 12, die zieh óverigens over de gehele walslengte uitstrekt, en zowel ten op-15 ziehte van het inwendige cilindervlak van de walsmantel als in het gebied van de eindzijden van de wals is af gedicht, verdeeld in twee van elkaar gescheiden gebieden 13, 1^, elk. met een halfr-cilindrische vorm.

Het huis 20 bezit vier over 90° onderling verspringende kanaalaansluit-stompen 21,, 22, 23, 2k, die twee*-aan*-twee aan elke zijde van de inwendige 20 tussenwand-12 in de Bolle cilinder liggende toe- en wegstroomkanalen 25, 26 en 27 , 28 vormen. Op deze kanalen,, die zich in hoofdzaak. over de gehele bouwlengte van de warmt ewisselaarwals 10 uitstrekken, kunnen installatie-kanalen voor het. toe*· en wegvoer en. van gasstrcmen worden aangesloten, hetgeen hierna in samenhang met fig. ^ nog wordt verduidelijkt. Althans 25 in het door de tussenwand 12 opengespannen vlak zijn. de spleten tussen de walsmantel 11 en het huis af gedicht door middel van niet weergegeven afdichtlijsten. Soortgelijke, eveneens niet afgebeelde afdichtingen bevinden zich in het gebied van de eindzijden van de wals.

Gebruikelijk voor de onderhavige regenerator is, , dat de medium-30 stromen, waartussen .via het in de walsmantel opgenomen warmtedraagmateriaal een warmtewisseling moet plaats vinden, elk de walsmantel tweemaal nagenoeg radiaal doorstromen. Dit tonen in verschillende uitvoeringsmogelijkheden de schematische afbeeldingen in fig. 2a - 2d.

Fig. 2b geeft bij weglating van het regeneratorhois een met fig. 35 1 overeenstemmende afbeelding weer. Aangenomen wordt, het draaien van varm-tedraagwals 10 volgens de pijl 16, dus rechtsom rond zijn draaihartlijn 15. Te zien is, dat een via het toestroomkanaal 25 in het huis 20 toege— 81 0 3 5 62 * " r * «In voerde mediumstroom 30 nagenoeg radiaal door de walsmantel heen gaat en "binnengaat in de half-cilindrische "binnenruimte 13' van de rotor om deze binnenruimte dan onder het nogmaals door stromen van de walsmantel in het gebied van het vegstroomkanaal 26 in het huis te verlaten. Een tweede mediumstroom 31 wordt via het toestroomkanaal· 27 toegevoerd aan het huis 5 en hemt eveneens onder het door stromen van de walsmantel 11 binnen in de andere half-cilindrische binnenruimte 1¾ van de rotor om dan onder een richtingsomhering en het opnieuw dóórstromen van de walsmantel weer via het wegstroomïcanaal 28 te worden afgevoerd. In het inwendige van de rotor zijn de twee mediumstromen 30, 31 van elkaar gescheiden door de tussen-10 wand 12. Wanneer wordt aangenomen, dat de mediumstroom 30 warmte toevoert, wordt bij het tweemalig door stromen van de walsmantel het daarin opgehoopte warmtedraagmedium verwarmd. Gezien het draaien van de warmtedraag-vals in de richting van de pijl 16 bewegen de door de warmte-toevoerende mediumstroom 30 doorstroomde walsgebieden voortdurend over het vertikaal 15 lopende scheidingsvlak. tussen de twee mediumstromen heen, en komen dan in de doorstromingsgebieden van de mediumstroom 31, die bij het dóórstromen van het daarvoor verhitte warmtedraagmateriaal op zijn beurt wordt verwarmd en zodoende warmte afvoert. De mediumstromen worden hierbij tegen de draairichting van de warmtewisselaarwals 10 geleid, zodat bij het weg-20 stromen van de warmte-toevoerende mediumstroom uit de binnenruimte 13 van de rotor, een voorverwarming plaats vindt van het varmtedraagmateriaal, en deze in het gebied van het toestroomkanaal 25 een verwarming krijgt tot op zijn eindtemperatuur. De, de warmte-afvoer van de warmtedraagwals 10 versehafte mediumstroom 31 daarentegen stroomt door het hoger verhit-^5 te warmtedraagmedium in het gebied van het wegstroomkanaal 28 uit de binnenruimte 1U van de rotor weg en komt, nadat bij de vermelde doorstroming aan het warmtedraagmateriaal reeds in aanzienlijke mate warmte is onttrokken, in het gehied van het toestroomkanaal 27 binnen, waarbij gezien de overeenkomstig lage inlaattemperatuur van deze mediumstroom, de 3^ in dit draaigebied van de walsmantel nog in het warmtedraagmateriaal vervatte warmte, wordt onttrokken. Door deze tegen de draairichting van de wamt ewisselaarwals gerichte, tweemalige doorstroming van de walsmantel is in het gebied van de twee mediumstromen een nagenoeg tegenstroomvormige warmte-overdracht verzekerd.

35 De beginselschets volgens fig. 2a onderscheidt zich van de uit voeringsvorm volgens fig. 2b alleen doordat de inwendige tussenwand 112 8103562 ♦ - 8 - loopt in een bijvoorbeeld pver k5° ten opzichte van de horizontaal zich uit strekkend diametervlak, en· doordat de mediumstromen 130, 131 elk hori- . zontaai worden toegevoerd en vertikaal wegstromen uit de warmtedraag-wals 110.

5 Fig. 2e toont, dat ook bij buiten de warmtevisselaarwals 210 in lijn geleide mediumstromen 230, 231, deze elk de walsmantel tveemalig nagenoeg radiaal dóórstromen.

De constructie volgens fig. 2d toont een andere verdeling van de inwendige holle cilinder van de varmtewisselaarwals 310 door de in- 1.0 wendige tussenwand 312. Zo strekken de inwendige ruimten 313, 31U van de rotor zich over verschillende omtrekshoeken van. de walsmantel uit. Evenwel wordt ook bij deze uitvoeringsvorm de walsmantel door elk der twee mediumstromen 330, 331 tweemaal nagenoeg radiaal door stroomt.

Gezien de uitvoering volgens fig. 2d is het duidelijk, dat 15 binnen het raam van de uitvinding ook een verdeling van de holle cilinder van de warmtedraagwals in meer dan twee van elkaar gescheiden, inwendige ruimten kan worden verwezenlijkt. Indien nodigkunnen dus met behoud van het verwezenlijkte doorstromingsbeginsel ook meer dan twee mediumstromen met elk een tweemalige doorstroming van de walsmantel, worden 20 toegepast.

Pig. 3 toont in een ruimtelijke doorsnede bijzonder duidelijk de in verhouding tot de diameter van de warmt'evisselaarwals 10fgrote bouwlengte van de regenerator, evenals van de voor het toe- en wegvoeren van de mediumstromen dienende kanalen in het huis 20’, die een 25 bijvoorbeeld met de lengte van de varmtewisselaarwals overeenkomende diepte bij naar verhouding kleine afmetingen, dwars daarop hebben. De inwendige, holle cilinder van de varmtewisselaarwals is weer door middel van een vertikaal lopende tussenwand verdeeld in twee, bijvoorbeeld half-cilindrische inwendige ruimten van de rotor. De ene mediumstroom wordt vol-30 gens de pijl 35 in het gebied van het door de kanaalaansluitstomp 21T gevormde toestroomkanaal horizontaal toegevoerd en stroomt na het tveemalig door stromen van de mantel 11’ van de varmtewisselaarwals 10’ via het door de kanaalaansluit stomp 22’ gevormde wegstroomkanaal in de rich- -ting van de pijl 36 vertikaal weg uit de warmtewisselaarvals. De andere · 35 mediumstroom wordt volgens de pijl 37 in het gebied-van de kanaalaansluit-stomp 27’ horizontaal toegevoerd en.komt na het tveemalig doorstromen van de walsmantel in het gebied van. de kanaalaansluitstomp 28’ in de richting 8103562 ^ 9 ~ * van de pijl 38 verticaal naar boven naar tuiten. Oei bij deze constructie is veer een telkens tweemalig nagenoeg radiaal doorstromen verzekerd van de walsmantel·

Fig. 4 toont bij de regenerator volgens fig, T de aansluiting 5 van installatiekanalen 40, 41 en 42, 43 op de kanaalaansluitstompen 21, 22 en 23, 24. Hierbij lopen de voor de toe- en afvoer van de ene medium-stroom dienende installatiekanalen 40, 41 in lijn, waarbij de voor het leiden van de andere mediumstroom dienende installatiekanalen 42, 43 loodrecht op elkaar lopen.

10 Fig. 4 toont in samenhang met de fig. 2a - 2d de door de onder havige gerenerator verwezenlijkte, veelvoudige inbouwmogelijkheden.

De sterkte van de warmtewisseling tussen een wamtedraagmate-riaal en een daardoorheen gaande mediumstroom is enerzijds afhankelijk van de aard van het warmtedraagmateriaai (in het bijzonder zijn warmte-15 opslagvermogen en warmtegeleidhaarheid) en anderzijds van de soort stroming om het warmt edr aagmat er iaal, Ha te streven zijn zo groot mogelijke wamte-overdrachtstallen, hetgeen door sterk turbulente stromingen of stromingsgrenslagen met een zo kort. mogelijke looplengte, gelukt.

Als bijzonder geschikt zijn stort- of stroambare materialen ge-20 bleken in kogel- of korrelvorm, die volgens een aan de betreffende toepassingseisen aangepaste laagdikte zijn opgenomen in de walsmantel van de wamrtewisselaarwals, zoals dit bijvoorbeeld is weergegeven in fig. 5·

De walsmantel bestaat hierbij uit een elk van doorstroamwegen voorziene binnenste en buitenste cilinder 50, 51, die elkaar onder het vormen van 25 een ringruimte concentrisch omsluiten en door middel van op onderling gelijke omtrekshoeken aangebrachte radiale lijven 52 met elkaar zijn verbonden, en uit het als warmtedraagmateriaai toegepaste korrelvormige materiaal 53, dat volgens een zoveel mogelijk regelmatige pakkingsdicht-heid in de genoemde ringruimte is aangebracht. De onderlinge afstanden 30 van de radiale lijven 52 zijn hierbij kleiner dan de breedte van de huis-lijven tussen naburige huiskanelen, zodat bij het draaien van de warmte-wisselaarwals altijd althans êên radiaal lijf zich bevindt in het gebied van een van de huislijven. De twee de walsmantel radiaal begrenzende cilinders kunnen bestaan uit geprofileerde stalen platen 54, die zijn om-35 sloten door een de doorstroomopening 55 afdekkend, fijnmazig draadvlecht-werk 58 (fig. 6). Als alternatief kunnen de, het wamt edraagmateriaai tussen zich opnemende cilinders ook elk bestaan uit een de cilindervorm 8103562 - 10 - verschaffende grove roostermat 57 van elkaar kruisende lengte- en dwars-draden en een de roostermat ontsluitend, fijnmazig draadvlechtwerk 58 (fig. 7)* Een andere mogelijkheid “bestaat uit het ophouwen van de wals-mantel uit een tot een cilindervorm gesinterd korrelvormig materiaal 5 60 (fig. 8).

Nog een andere mogelijkheid bestaat in het ophouwen van de wals-?. J; . mantel uit lamellen. Hierbij kan het gaan cm in de lengterichting van de . wals lopende lamellen 61 in de vorm van langwerpige plaat stroken, die onder vorming van radiale doorstroomspleten op onderlinge afstand zijn aange-10 bracht (fig. 9) of om cirkelschijfvormige lamellen 62, die bijvoorbeeld kunnen zijn opgenomen op in. lengterichting van de wals zich uit strekkende draagbouten 63 (fig. 10). Bij de toepassing van lamellen als warmtedraag-materiaal is het voordelig gebleken om in het gebied van de radiaal gerichte doorstroomspleten oppervlakteveranderingen èk te voorzien (fig. 11), 15 bijvoorbeeld in de vorm van onder een rechte hoek ten opzichte van het lamelvlak gerichte uitdrukkingen of uitklinkingen.

8103562

Claims (20)

1. Regenerator met een rond een draaihartlijn draaibare, in elk van onderling gescheiden gebieden door een warmte-toevoerende en een warmt e-opnemende mediumstrocm door stroomde, regeneratieve warmtevisse-. laar, die in de door de gescheiden geleide mediumstramen belaste gebie-5 den een over de doorstroomde vlakken in hoofdzaak regelmatige ophoping van een warmte-opnemend en afgevend warmtedraagmateriaal bezit, waarbij als gevolg van zijn draaien de door de ene meditrnstroom doorstroamde gebieden voortdurend in het doorstramingsgehied van de andere mediumstroom komen, zodat via het warmtedraagmateriaal een voortdurende warmtewisseling 70 plaats vindt tussen de mediumstromen, gekenmerkt door de uitvoering als dwarsstroomregenerator met een rond een draaihartlijn (15) draaibare, holcilindrische warmt ewisselaarwals (10, 10f), waarvan de walsmantel (11, 111} bestaat uit in hoofdzaak radiaal lopende doorstroorawegen bezittend warmt edraagmat er iaal (53, 61, 62), waarbij de inwendige, holle 75 cilinder van de warmtewisselaarwals door een zich over de gehele wals-lengte uit strekkende tussenwand (12 , 12 ') is verdeeld in twee van elkaar gescheiden doorstroamgebieden (13*, 14; 13r, 1^?), en de gescheiden van elkaar geleide mediumst romen, waarvan de temperaturen verschillen, elk onder doorstroming van het warmtedraagmateriaal in de walsmantel nagenoeg 20 radiaal in een van de door de tussenwand verdeelde gebieden in de rotor--binnengaan en dit eveneens nagenoeg radiaal door de walsmantel weer verlaten.

2. Regenerator volgens conclusie 7 met het kenmerk, dat de medium-stromen tegen de draairichting van de rotor (10, 100 onder het tweema- 25 lig doorstromen van de walsmantel (11, 11’) elk door een van de door de tussenwand (12, 12*) gescheiden gebieden (13, 1^; 13', 1V) van de binnenruimte van de rotor worden geleid.

3. Regenerator volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk, dat de door de tussenwand (12, 12’) gescheiden gebieden van de binnenruimte van 30 de rotor zich over eenzelfde omtrekshoek van de warmtewisselaarwals (10, 10’! uitstrekken. U. Regenerator volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk, dat de door de tussenwand (312) gescheiden gebieden (313, 31U) van de binnenruimte van de rotor zich over verschillende omtrekshoeken van de warmte-35 wisselaarwals (310) uitstrekken. 8103562 — 12.— J

5. Regenerator volgens een der voorgaande conclusies met liet ken merk, dat althans êên van de mediumstromen aan de toe- en wegstroomzijde van de warmtewisselaarwals (12) in hoofdzaak volgens een rechte lijn wordt geleid.

6. Regenerator volgens een der conclusies 1 - 5 met het kenmerk, dat dat althans êên van de mediumstromen hij het doorstromen van de warmtewisselaarwals (10, 10') een sterke richtingsombuiging van hij voorkeur ongeveer 90° ondergaat.

7. Regenerator volgens een der voorgaande conclusies gekenmerkt T0 door een grote houvlengte van de warmt ewisselaarwals (10, 10’) in verhouding tot de walsdiameter.

8. Regenerator volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, "dat de legers en/of de draai-aandrijving van de warmt ewisselaarwals (10, 10') zijn aangehracht buiten' de door de mediumstromen hestre- 15 ken gebieden.

9. Generator volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de warmt ewisselaarwals (10, 10?) is opgenomen in een huis (20, 20’) met een toevoer- en een afvoerkanaal voor elk der mediumstromen, waarbij de kanalen een in hoofdzaak over de gehele axiale bouwlengte van de 20 warmt ewisselaarwals reikende diepte hebben, en de voor de toe- en afvoer-van elk der mediumstromen dienende kanalen zijn aangebracht aan êên zijde van de, de binnenruimte van de rotor in van elkaar gescheiden gebieden verdelende tussenwand (12, 12').

10. Regenerator volgens conclusie 9 met het kenmerk, dat de door 25 de kanaalaansluitstompen (21, 22, 23, 24; 2.1', 22’, 23', 24') van het huis (20, 20’) gevormde toe— en wegstroomkanalen voor elk der mediumstromen over 90° verspringend zijn aangebracht.

11. Regenerator volgens conclusie 9 of 10 gekenmerkt door een met betrekking tot de draaihartlijn van de warmt ewisselaarwals (10, 10’) vol- 30 ledig symmetrische uitvoering van het huis (20, 20’).

12. Regenerator volgens een der conclusies 9-11) met het kenmerk, dat de toe- en wegstroomkanalen (25, 26, 27, 28) voor de mediumstromen radiaal zijn gericht in het huis (20).

13. Regenerator volgens een der conclusies 9-12 met het kenmerk, 35 dat althans in het door de tussenwand (12, 12'T) open gespannen vlak de tussen het huis (20, 20f) en de warmt ewisselaarwals (10, 10f) en tussen deze laatste en de tussenwand optredende spleten zijn afgedieht door 8103562 - 13 - afdi.ch.tlij sten.

14. Regenerator volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat het warmtedraagmateriaal (53, 60, 61, 62) een hoge soortelijke warmte, een goede warmtegeleidbasrheid en een groot soortelijk oppervlak 5 heeft. 15« Regenerator-volgens conclusie 1k gekenmerkt door een start- of stroomhaar warmt edraagmat eriaal (53, 60), bijvoorbeeld in de vorm van een korrelvormig produkt.

16. Regenerator volgens conclusie 15 met het kenmerk, dat de met een To over het vlak zoveel mogelijk regelmatige pakkingsdichtheid in de wals-mantel opgencmen laag van warmt edraagmat er iaal (53) radiaal wordt begrensd door een inwendige en een uitwendige cilinder (50, 51), welke cilinders elkaar onder vorming van een het warmt edraagmat eri aal opnemende ringruimte concentrisch omsluitea en zijn voorzien van doorstroomwegen 15 voor de mediumstr omen. 17« Regenerator volgens conclusie 16 met het kenmerk, dat de het warm- t edraagmat eriaal (53) tussen zich opnemende cilinders (50, 51) bestaan uit geperforeerde stalen platen (5^)» maasvlechtwerken (57» 58) of combinaties van geperforeerde, stalen platen en maasvlechtwerken.

18. Regenerator volgens conclusie 16 of 17 met het. kenmerk,dat-onder on derling bij voorkeur gelijke omtrekshoeken tussen de twee elkaar concentrisch omsluitende, het warmtedraagmateriaal (53) tussen zich opnemende cilinders (50, 51), de vormhandhaving daarvan verschaffende radiale lijven (52) zijn aangebracht.

19. Regenerator volgens conclusie 18 met het kenmerk, dat de afstanden tussen in amtreksriehting van de warmtewisselaarwals naburige radiale lijven (52) ten hoogste gelijk zijn aan de breedte van de huislijven tussen de naburige toe- en afvoerkanalen in het huis.

20. Regenerator volgens conclusie 15 met het kenmerk, dat het korrel-30 vormige warmtedraagmateriaal is gesinterd tot een holle cilindervorm (60).

21. Regenerator volgens een der conclusies(l^ en 16 - 18) met het kenmerk, dat het warmt edraagmat er iaal bestaat uit lamellen (61, 62), die onder vorming van radiale doorstrocmspleten zijn aangebracht in de wals-mantel.

22. Regenerator volgens conclusie 21 met het kenmerk, dat de lamellen onderling coaxiaal aangebrachte cirkelschijven (62) zijn.

23. Regenerator volgens conclusie 21 met het kenmerk, dat de lamellen 8103562 — — onder gelijke deèlhoeken aangebraehte, axiaal lopende lijfplaten (61) zijn. 2k. Regenerator volgens een der conclusies 21 - 23 met let kenmerk, dat de lamellen (61, 62) zijn voorzien van in de radiaal lopende doors' stroomspleten naar tinnen gevormde oppervlakt ever ander ingen (6k) voor liet opvekken van turbulente stromingen in de door stroomspleten, bijvoorbeeld in de vorm van loodrecht op de vlakafïaet ingen van de lamellen gerichte uitdrukkingen of uitklinkingen. 8103562