DE1451264C - Drehspeicherwarmetauscher - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Drehspeicherwärme- gen axial verstellbar ist und mit dem eine im wesenttauscher, bei dem der Spalt zwischen dem feststehen- liehen als Scheibe ausgebildete, mit beiderseits der den und dem umlaufenden Teil von an einem der Scheibe angeordneten axialen Vorsprüngen versehene Teile angeordneten Dichtungselementen abgedichtet Tastvorrichtung drehfest verbunden ist, und daß die ist, die mit Tast- und Verstellvorrichtungen verbun- 5 Anschlagvorrichtung aus über den Umfang des den und durch diese in Abhängigkeit von der sich anderen Wärmetauscherteils verteilten einzelnen Anändernden Spaltweite axial verstellbar sind, wobei die schlagen besteht, die in zwei axial und radial mit genannten Vorrichtungen in Halterungen axial ver- Bezug auf die Drehachse des Wärmetauschers zu beistellbare Stellglieder sowie mit diesen axial fest ver- den Seiten der Scheibe versetzte Gruppen unterteilt bundene Tasteinrichtungen aufweisen, welch letztere io sind.

zur axialen Verstellung der Dichtungselemente von Bei der erfindungsgemäßen Wärmetauscherabdich-

einer mit dem anderen Wärmeaustauscherteil fest ver- tung werden keine feinbearbeiteten Teile benötigt,

bundenen und über dessen Umfang angeordneten deren Anfälligkeit gegenüber mechanischen, ther-

Anschlagvorrichtung betätigbar sind. mischen und chemischen Einflüssen besondere tech-

Bei einem bekannten, derartigen Wärmetauscher 15 nische Vorkehrungen erfordern. Da die axialen Vor-(deutsche Auslegeschrift 1125 110) erfolgt die Ab- Sprünge der als Scheibe ausgebildeten Tastvorrichdichtung des sich durch thermische Dehnungen tung bei normalen Betriebsbedingungen oder bei erändernden Spaltes zwischen den als Segmentplatten folgter Verstellung der Dichtungselemente die Ander Gehäusestirnwand ausgebildeten Dichtungsele- schlage nicht berühren, ist der Verschleiß der sich menten und den Rotorsektoren durch die Stellglieder 20 relativ zueinander bewegenden Teile besonders mittels Tasteinrichtungen, welche als Wälzkörper aus gering. Da sich darüber hinaus die drehbar gelagerte gebildet sind, welche ständig auf der als Flansch des Scheibe sofort bei Berührung der konträren An-Rotors ausgebildeten Anschlagvorrichtung abrollen schlage verdreht, d. h. gewissermaßen auf diesen An- und so jede Längenänderung des Rotors abtasten. schlagen abrollt, tritt auch hierbei nur geringfügiger Der ständige Kontakt zwischen Wälzkörpern und 25 Reibungsverschleiß auf.

Rotorflansch führt bei den vorliegenden ungünstigen Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

thermischen und chemischen Betriebsbedingungen zu Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher

vorzeitigem Verschleiß der Wälzkörper und der Ab- beschrieben. Es zeigt

rollflächen des Flansches. Darüber hinaus erfordert F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen

die außerhalb des Gehäuses vorgesehene Lagerung 30 Drehspeicherwärmetauscher mit den erfindungsge-

der Wälzkörperdrehachsen einen erheblichen tech- mäßen Mitteln zur selbständigen Nachstellung der

nischen und somit auch kostenmäßigen Aufwand. Dichtung,

Weiterhin ist es bekannt, (deutsche Patentschrift F i g. 2 einen Ausschnitt aus F i g. 1 in vergrößerter

851 072) einen am Rotormantel befestigten Stützring Darstellung,

für Radialstreben als Tasteinrichtung zu verwenden 35 F i g. 3 einen Horizontalschnitt nach Linie 3-3 in

und diesen zwischen über dem Umfang des Tauscher- F i g. 2,

gehäuses verteilten Rollanschlägen beidseitig zu Fig. 4 eine vergrößerte Seitenansicht eines Teils

führen. Auch bei dieser bekannten Vorrichtung ist der erfindungsgemäßen Nachstelleinrichtung,

ein ständiger Rollkontakt vorgesehen, wodurch sich Der in der Zeichnung dargestellte Drehspeicher-

die obenerwähnten Lagerungs- und Verschleißpro- 40 wärmetauscher weist einen Rotor mit einem zylin-

bleme ergeben. drischen Mantel 10 auf, der mit einer Rotornabe 11

Andere bekannte Abdichtungsvorrichtungen (USA.- durch radiale Zwischenwände 12 derart verbunden Patentschrift 2 874 939) verwenden Anschläge zum ist, daß eine Anzahl von sektorförmigen Abschnitten Verstellen der Dichtungselemente von Drehspeicher- .. zur Aufnahme von Einsätzen aus wärmespeichern-Wärmetauschern, die nur im Bereich der Dichtungs- 45 dem Material gebildet ist, durch welches abwechselnd segmente der Gehäuse-Stirnplatten vorhanden sind, ein wärmegebendes Strömungsmittel und ein wärmeso daß zur Erzielung der angestrebten Dichtstellung aufnehmendes Strömungsmittel hindurchgeleitet wernur im Bereich dieser Dichtungssegmente ein Kon- den. Der Rotor ist von einem Gehäuse 18 umschlostakt zwischen den Tastvorrichtungen der Dichtungs- ' sen, das einander gegenüberliegende Stirnplatten 20 elemente und der Anschlagvorrichtung vorhanden ist. 5° aufweist. Die Stirnplatten 20 sind mit undurch-Dort tritt er allerdings bei jedem Passieren des Dich- brochenen Abschnitten, den Dichtungssegmenten, tungselements am Dichtungssegment sehr intensiv mit versehen, zwischen denen sich Durchbrechungen beentsprechendem Verschleiß auf, gleichgültig, ob sich finden. An die Durchbrechungen sind Einlaßleitungen an der richtigen Abdichtstellung im Vergleich zum 15 und 17 und Auslaßleitungen 19 und 21 für das vorherigen Durchgang etwas geändert hat oder nicht. 55 wärmeabgebende bzw. das wärmeaufnehmende Strö-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus- mungsmittel angeschlossen.

gehend von der eingangs bezeichneten bekannten Art Am inneren Ende jeder radialen Zwischenwand 12

von Wärmetauschern eine Abdichtung zwischen dem ist an einer Stelle 24 nahe der Rotornabe 11 ein blatt-

Rotor und dem Dichtungssegment der Gehäuse-Stirn- förmig ausgebildetes radiales Dichtungselement 22

platten zu schaffen, die durch Vermeidung unnötigen 60 derart angelenkt, daß das äußere Ende des Dich-

Kontakts zwischen den Tastvorrichtungen der Dich- tungselementes 22 in axialer Richtung auf ein vorbe-

tungselemente und den Anschlagvorrichtungen unter stimmtes Abstandsverhältnis zwischen dem Rotor und

den gegebenen ungünstigen Betriebsbedingungen dem umgebenden Gehäuse eingestellt werden kann,

einen geringen Verschleiß und damit eine aus- Am äußeren Ende jedes radialen Dichtungselementes

reichende Lebensdauer gewährleistet. 65 22 ist ein Lenkzapfen 27 angebracht, der einen Schlitz

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge- 25 im Rotormantel durchdringt und mit einer ringlöst, daß jedes Stellglied ein Schraubenglied enthält, förmigen Umfangsdichtung 26 verbunden ist, die das das in mit Gewindebohrungen versehenen Halterun- Stirnende des Rotors umfaßt und gegen die Stirn-

platte 20 anliegt. Die axial äußere Kante der Umfangsdichtung 26 befindet sich in Anlage mit der angrenzenden Stirnkante des radialen Dichtungselementes 22, während die ringförmige Innenfläche der Umfangsdichtung 26 die Außenkante des Rotormantels 10 in axialer Richtung gleitend umschließt. Das äußere Ende des radialen Dichtungselementes 22 ist in dem Schlitz 25 an der Kante des Rotormantels gleitend geführt, wobei der Schlitz 25 von der Umfangsdichtung 26 abgedeckt wird, um das Hindurchtreten von Strömungsmittel zu verhindern.

Die Dichtungsnachstelleinrichtung besteht im wesentlichen aus einer Anzahl von Stützgliedern 32, die im Abstand zueinander am Umfang der Stirnplatten 20 angebracht und so angeordnet sind, daß sie sich in axialer Richtung in den Zwischenraum zwischen dem Rotormantel und dem zylindrischen Teil des Rotorgehäuses erstrecken. Jedes Stützglied 32 trägt ein Paar im axialen Abstand zueinander angeordneter Anschläge 34 und 36, von denen sich der Anschlag 34 radial nach einwärts in unmittelbare Nähe des Rotormantels erstreckt, während sich der im axialen Abstand dazu angeordnete Anschlag 36 in einem geringeren Maß radial nach einwärts erstreckt und dazwischen Raum für eine drehbare Tastvorrichtung frei läßt.

Die Tastvorrichtung besteht aus einer Scheibe 38 mit einer Anzahl stirnseitig am Umfang verteilter und sich axial erstreckender Vorsprünge 42. Im Zentrum der einen Stirnseite der Scheibe 38 setzt ferner ein Schraubenglied 43 an, das drehbar von zwei Halterungen 44 getragen wird, die sich an dem Ende jeder radialen Zwischenwand vom Rotormantel nach auswärts erstrecken. Die Halterungen 44 sind mit Gewindebohrungen zur Aufnahme des Schraubengliedes 43 versehen, um durch Drehung der Scheibe 38 und des daran ansetzenden Schraubengliedes 43 eine Axialbewegung desselben und der damit verbundenen Dichtungselemente zu ermöglichen. In dem Schraubenglied 43 ist eine Stange 46 lose geführt, auf der dicht am äußeren Ende des Schraubengliedes 43 und dicht an der gegenüberliegenden Stirnseite der Scheibe 38 zwei bundförmige Mitnehmer 50 sitzen, mittels welcher die Axialbewegung des Schraubengliedes 43 bei dessen Drehung in den Gewindebohrungen der Halterungen 44 auf die Stange 46 übertragen wird. Das der Stirnplatte benachbarte Ende der Stange 46 ist mit einem Gelenkbolzen 47 an die Dichtungselemente 22, 26 bzw. Umfangsdichtung über den Lenkzapfen 27 angelenkt. Die Stange 46 ist vorzugsweise mit einem Spannschloß 51 versehen, durch welches die wirksame Länge der Stange auf einfache Weise geändert werden kann, um eine Gundeinstellung der damit verbundenen Dichtungselemente zu ermöglichen.

Wenn sich die Dichtungselemente 22 in einer vorbestimmten Stellung zwischen dem Rotor und der benachbarten Oberfläche der Gehäuse-Stirnplatte befinden, nehmen die Scheibe 38, das Schraubenglied 43 und die von diesem mitgenommene Stange 46 eine unwirksame Stellung ein, in der die Enden der Vorsprünge 42 an den Stirnseiten der Scheibe 38 außer Berührung mit den Anschlägen 34 und 36 bleiben, wenn der Rotor um seine Achse umläuft.

Ändert sich nun der axiale Abstand zwischen dem Rotor und der gegenüberliegenden Gehäusestirnplatte, dann wird die Scheibe 38 in axialer Richtung mit Bezug auf die Anschläge 34 und 36 bewegt, so daß eine Berührung mit einem von diesen bei' der Umdrehung des Rotors auftritt. Falls z. B. der Rotor im Sinne des Pfeils in Fig. 3 rotiert, wird eine Aufwärtsverlagerung des Rotors innerhalb des Rotörgehäuses eine Berührung zwischen dem oberen Anschlag 36 und den Vorsprüngen 42 an der Oberseite der Scheibe 38 hervorrufen. Dadurch wird eine fortgesetzte Berührung an dieser Stelle mit den Anschlägen 36 der am Gehäuseumfang verteilten Stützglieder 32 eine Drehung der Scheibe 38 und des Schraubengliedes 43 im Uhrzeigersinn bewirken, durch die das Schraubenglied 43 nach abwärts geschraubt wird und dabei die Stange 46 und die damit verbundenen Dichtungselemente mitnimmt. In umgekehrter Weise wird eine Abwärtsverlagerung des Rotors zu einer Vergrößerung des Spaltes zwischen den Dichtungselementen und der oberen Gehäusestirnplatte führen und dadurch die Vorsprünge 42 an der Unterseite der Scheibe 38 in Berührung mit den Anschlägen 34 der Stützglieder 32 bringen, wodurch eine Drehung der Scheibe 38 und des Schraubengliedes 43 im Gegensinn hervorgerufen wird und die Dichtungselemente wirksam in ihre vorbestimmte Stellung zwischen dem Rotor und dem Rotorgehäuse zurückbewegt werden.

Jede Verlagerung oder Verwerfung des Rotors in Richtung zur benachbarten Oberfläche der Stirnplatte oder von dieser weg hat somit automatisch eine Nachstellung der Dichtungselemente zur Folge. Es ist ersichtlich, daß die Dichtungselemente am oberen und unteren Ende des Rotors in umgekehrtem Sinne in bezug auf den Rotor verstellt werden, denn wenn sich der Rotor mit dem einen Stirnende gegen die benachbarte Stirnplatte oder von dieser wegbewegt, tritt an dem anderen Stirnende eine genau gegensinnige relative Bewegung auf. Daher arbeiten die hierin beschriebenen Dichtungsnachstelleinrichtungen an den beiden Rotorstirnenden zwar in gleicher Weise, aber in umgekehrtem Sinne innerhalb des Wärmeaustauschers.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Drehspeicherwärmetauscher, bei dem der Spalt zwischen dem feststehenden und dem umlaufenden Teil von an einem der Teile angeordneten Dichtungselementen abgedichtet ist, die mit Tast- und Verstellvorrichtungen verbunden und durch diese in Abhängigkeit von der sich ändernden Spaltweite axial verstellbar sind, wobei die genannten Vorrichtungen in Halterungen axial verstellbare Stellglieder sowie mit diesen axial fest verbundenen Tasteinrichtungen aufweisen, welch letztere zur axialen Verstellung der Dichtungselemente von einer mit dem anderen Wärmeaustauscherteil fest verbundenen und über dessen Umfang angeordneten Anschlagvorrichtung betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stellglied ein Schraubenglied (43) enthält, das in mit Gewindebohrungen versehenen Halterungen (44) axial verstellbar ist und mit dem eine im wesentlichen als Scheibe (38) ausgebildete, mit beiderseits der Scheibe angeordneten axialen Vorsprüngen (42) versehene Tastvorrichtung drehfest verbunden ist, und daß die Anschlagvorrichtung aus über den Umfang des

   .anderen Wärmetauscherteils verteilten einzelnen . _: Anschlägen (34, 36) besteht, die in zwei axial und radial mit Bezug auf die Drehachse des Wärmetauschers zu beiden Seiten der Scheibe (38) versetzte Gruppen unterteilt sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen