BE570543A - - Google Patents

Description

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   La présente invention concerne de façon générale des préchauffeurs d'air à régénération du type rotatif et en particulier l'agencement et le mon- tage du rotor et du carter fixe qui enferme le rotor de façon à réduire les ef- fets d'une déformation mécanique et thermique. 



   Dans des préohauffeurs d'air de ce type général, un rotor porte un élément absorbant la chaleur qui, lorsqu'il est placé dans un passage de gaz chaud absorbe de la chaleur qui est ensuite transférée à de l'air plus froid lors- que le rotor tourne pour amener l'élément absorbant la chaleur dans un autre pas- sage d'air. Le rotor est enfermé dans un carter auquel sont raccordés des con- duits de gaz et d'air, et le carter est pourvu de plaques d'extrémité qui com- portent des ouvertures espacées en ligne avec les passages d'air et de gaz qui traversent le rotor.

   Des joints d'étanchéité circonférentiels sont prévus pour empêcher l'air de dévier à travers l'espace séparant le rotor du carter et des joints d'étanchéité radiaux sont prévus le long des cloisons radiales qui divi- sent le rotor en compartiments afin d'empêcher le gaz et l'air de se mélanger. 



  Comme la température du rotor varie fortement entre les ouvertures d'entrée et de sortie, le gradient thermique est souvent suffisant pour amener une déforma- tion substantielle du rotor, déséquilibrant ainsi la relation précise qui a été établie entre les organes d'étanchéité et leurs parties de carter coopérantes. 



   On a souvent essayé de compenser une dilatation relative ou de pré- voir des dispositifs permettant cette dilatation relative entre des surfaces d'étanchéité, sans en perdre complètement les effets bénéfiques; cependant, on n'a pas fait grand chose pour réduire la déformation et limiter les effets de la déformation à un seul plan afin de simplifier ainsi le problème de l'étanchéi- té entre des surfaces relativement mobiles. 



   L'invention a pour but de procurer un préchauffeur régénérateur rota- tif qui ne soit pas soumis aux excès habituels de déformation thermique. 



   L'invention a encore pour but de procurer un échangeur de chaleur ré- générateur rotatif dont toute l'opération d'étanchéité soit effectuée sur un seul plan. 



   Ces buts et d'autres encore de la présente invention ressortiront de la description détaillée donnée ci-après avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : la Fig. 1 est une coupe en élévation schématique d'un échangeur de cha- leur régénérateur rotatif suivant l'invention; la Fig. 2 est une vue en plan de l'échangeur de chaleur suivant la li- gne 2-2 de la Fig. 1; 
Dans les dessins, le chiffre 10 désigne un rotor annulaire monté sur un tourillon 12 qui est supporté par un palier 14 de façon à pouvoir tourner au- tour de son axe vertical grâce à un moteur ou une autre source d'énergie motri- ce. Le rotor est enfermé par un carter cylindrique 16 comportant une plaque d'extrémité non perforée 18 à une extrémité et une plaque d'extrémité perforée 22 à son extrémité opposée.

   La plaque d'extrémité perforée 22 comporte des ouver- tures radialement alignées 24 et 26 d'un côté, séparées par une partie courbe 38 de la plaque d'extrémité perforée tandis que des ouvertures semblables 28 et 30 diamétralement espacées des premières sont radialement espacées l'une de l'autre par une bande courbe 40 de la même plaque d'extrémité. Les ouvertures 24 et 26 situées d'un côté de la plaque d'extrémité ainsi que les ouvertures diamétrale- ment espacées 28 et 30 peuvent être raccordées aux conduits d'entrée et de sortie destinés aux fluides froid et chaud respectivement. 



   Le rotor 10 comprend une enveloppe annulaire 32 présentant une section en substance en V qui comprend des côtés annulaires inclinés reliés par un rayon annulaire 34 à leur partie inférieure et par une série de supports radiaux 36 qui sont fixés au tourillon 12 de façon à tourner avec ce dernier autour de l'axe 

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 du palier de support 14. Le rotor est entraîné en rotation autour de son axe par n'importe quel dispositif approprié tel qu'un moteur à réducteur représenté en 35. 



   Le rotor est divisé en compartiments en forme de secteurs par des cloisons 42 qui s'étendent radialement entre des côtés inclinés en sens opposés du rotor. Le rayon 34 de chaque compartiment peut supporter un bloc de matière de transfert de la chaleur régénératrice 44, dont des blocs   circonférentiellement   adjacents se combinent pour former un nid d'abeilles en substance annulaire axia- lement aligné avec les parties arrondies 38 et 40 de la plaque d'extrémité supé- rieure 28. 



   Afin d'empêcher les courants de gaz et d'air de se mélanger, la plaque d'extrémité perforée comporte des parties non perforées en forme de secteur 38 placées entre les ouvertures de gaz et d'air qui sont au moins égales mais habi- tuellement légèrement supérieures en étendue circonférentielle à un comparti- ment du rotor afin d'être attaquées par des joints d'étanchéité 50 qui sont fi- xés au bord d'extrémité de chaque membrane. Les joints d'étanchéité radiaux ser- vent à isoler au moins un compartiment lorsqu'il est placé entre des passages d'air et de gaz de façon que le fluide ne puisse pas s'écouler directement entre eux. 



   Pour empêcher des courants de gaz et d'air de contourner la surface de transfert de la chaleur 44 en s'écoulant directement entre les conduits d'entrée et de sortie ou en s'écoulant axialement dans l'espace 45 prévu entre le rotor et le carter, des joints d'étanchéité circonférentiels sont prévus en 46, 47 et 48 et frottent contre des surfaces correspondantes de la plaque d'extrémité ad- jacente. Les organes d'étanchéité 46 et 48 sont fixés aux bords circonférentiels intérieur et extérieur du rotor tandis que l'organe d'étanchéité 47 est prévu au bord axial de la cloison cylindrique 49. 



   L'appareil assemblé peut être supporté verticalement sur des poutrelles 52 ou sur une autre construction de support semblable; cependant, en prévoyant simplement un palier de support à l'extrémité inférieure du carter pour suppor- ter le tourillon horizontalement, on peut facilement adapter l'appareil à une installation horizontale. 



   Dans l'agencement ainsi défini, des gaz chauds pénétrant dans le rotor par la lumière d'entrée 28 sont dirigés vers le bas et radialement vers l'inté- rieur à travers le nid d'abeilles 44 ou ils abandonnent leur chaleur. En traver- sant le nid d'abeilles absorbant la chaleur, le courant de gaz est complètement inversé de sorte qu'il s'écoule vers le haut et est évacué par la lumière de sortie 32. Lorsque le rotor tourne, les sections chauffées du nid d'abeilles sont déplacées vers le côté air froid du rotor où elles chauffent l'air froid qui pé- nètre dans le rotor par la lumière d'entrée   24.   Après avoir absorbé de la cha- leur du nid d'abeilles 44, le courant d'air chauffé est dirigé vers l'extérieur vers n'importe quel point d'utilisation prédéterminé à travers la lumière de sor- tie 26. 



   En plaçant des lumières d'entrée et de'sortie pour les fluides froid et chaud à une extrémité du rotor, on peut réaliser toute l'étanchéité dans un seul plan à une extrémité du rotor ce qui simplifie fortement les conditions   d'étanchéité   et réduit les risques de fuite possibles. L'extrémité du rotor 34 ainsi que la périphérie extérieure 32 ont suffisamment de jeu entre des organes adjacents du carter pour permettre une déformation substantielle du rotor sans contact indésirable avec le carter. 



   Quoique l'invention ait été décrite avec référence à la forme d'exécu- tion représentée dans les dessins, il est clair qu'elle n'y est pas limitée et que de nombreux changements et modifications peuvent y être apportés sans sortir de son cadre.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS.

   Echangeur de chaleur à régénération comportant un rotor annulaire supporté de façon à pouvoir pivoter par un arbre de rotor vertical et agencé de façon à porter une masse cylindrique en matière échangeuse de chaleur venant en contact alterné avec des fluides relativement chaud et froid, caractérisé en ce qu'un carter enfermant le :

   rotor consiste en une plaque d'extrémité non perfo- rée, à une extrémité., et une plaque d'extrémité perforée, à l'extrémité opposée, et en ce qu'une paire d'ouvertures radialement espacées est prévue pour l'écou- lement du fluide chaud qui pénètre et sort de la masse de matière échangeuse de chaleur portée par le rotor, et une paire d'ouvertures semblables circonféren- tiellement espacée de la première paire est prévue pour permettre lrécoulement du fluide froid à travers la masse de matière échangeuse de chaleur.

   2. - Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des ouvertures de chaque paire circonférentiellement espacée sont radia- lement espacées par un segment courbe de la plaque d'extrémité perforée.

   3. - Echangeur de chaleur suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'un segment courbe de la plaque d'extrémité perforée se trouve en ligne axiale avec la masse cylindrique de matière échangeuse de chaleur, amenant ainsi le fluide qui s'écoule entre des ouvertures d'entrée et de sortie à être dirigé radialement à travers la masse échangeuse de chaleur.

   4. - Echangeur de chaleur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le rotor annulaire comprend une enveloppe présen- tant une section en V formée par des côtés inclinés en sens inverses et reliés par un rayon annulaire situé dans un plan en substance parallèle à la plaque d'extrémité non perforée.

   5. - Echangeur de chaleur suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le rayon annulaire de l'enveloppe supporte la masse cylindrique de matiè- re échangeuse de chaleur.

   6. - Echangeur de chaleur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que des dispositifs d'étanchéité placés sur un bord axial de la masse cylindrique de matière échangeuse de chaleur sont en relation d'étanchéité avec le segment courbe prévu entre des ouvertures radialement sépa- rées afin d'empêcher le fluide de s'écouler entre elles.

   7. - Echangeur de chaleur suivant la revendication 1, en substance com- me décrit avec référence à la Fig. 1 des dessins annexés.