DE914049C

DE914049C - Umlaufender Regenerativ-Luftvorwaermer

Info

Publication number: DE914049C
Application number: DEA14805A
Authority: DE
Inventors: Per Hilmer Karlsson
Original assignee: Svenska Rotor Maskiner AB
Current assignee: Svenska Rotor Maskiner AB
Priority date: 1950-12-28
Filing date: 1951-12-23
Publication date: 1954-06-24
Also published as: GB708369A

Description

Umlaufender Regenerativ-Luftvorwärmer Die Erfindung betrifft einen umlaufenden Regenerativ-Luftvorwärmer mit durch radial gestellte Zwischenwände unterteiltem zvlindrischem Rotor, welcher in einem Gehäuse mit Ein- und Auslässen für Luft und Gas eingeschlossen ist (Ljungström-Vorwärmer). SolcheVorwärmer haben bekanntlich einen zylindrischen Rotor mit Einzelkammern, welche Regenerativmasse enthalten. Der Rotor durchläuft abwechselnd einen heißen Gasstrom und einen kalten, die aufgespeicherte Wärme aufnehmenden Luftstrom. Der Rotor ist gewöhnlich in einem festen Gehäuse untergebracht, das oben und unten mit Luft- und Gasdurchlässen versehenen Abdeckplatten abgeschlossen ist.
Der Gegenstand der Erfindung besteht ' im wesentlichen darin, daß der Wärmeau.stauschstoff als lose Füllmasse in mit Abstand zueinander, neben- bzw. neben- und übereinanderliegend angeordneten Taschen (Füllmassetaschen) mit durchlässigen Seitenwänden untergebracht ist und darin, daß je zwei neben- bzw. übereinanderliegende Füllmassetaschen an ihren beiderseitigen Enden gegeneinander versetzte Abdeckungen aufweisen, so daß zwischen den Füllmassetaschen aufeinanderfolgend Kanäle mit je gegeneinander versetzten offenen und geschlossenen Enden gebildet sind, wodurch ein Zwangsdurchtritt der Gas- bzw. Luftströme durch die durchlässigen Seitenwände der Füllmassetaschen hindurch ermöglicht ist.
Die Zeichnung stellt zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dar. Es zeigt Fig. r die raumbildliche Darstellung eines Luftvorwärmers, Fig.2 einen senkrechten Mittelschnitt in vergrößerter Darstellung, Fig.3 einen waagerechten Schnitt nach der Ebene 3-3 in Fig. 2, Fig. 4. einen senkrechten Mittelschnitt durch eine andere Ausführungsform, Fig.5 einen waagerechten Schnitt nach den Ebenen 5-5 in Fig. 4, Fig. 6 eine mit Regenerativmasse gefüllte Zelle in vergrößerter Schnittdarstellung, Fig. 7 eine ähnlicheDarstellung einer abgeänderten Ausführungsform. . In der Fig. i bis 3 ist mit dem Bezugszeichen io der Zylindermantel des Rotors bezeichnet, der durch radial gestellte Zwischenwände i i irr eine Anzahl Sektoren unterteilt ist. Die Zwischenwände i i sind mit der hohlen Mittelsäule 12 des Rotors verbunden: der von einem @-lotor über das Reduktionsgetriebe 13 in Umlauf gesetzt wird. Die einzelnen Rotorsektoren enthalten die Regenerativm.asse, welche die Wärme aus den heißen Gasen aufnimmt, welche durch den Einlaß 15 einströmen und durch den Auslaß 16 abgehen. Das zu erwärmende Mittel, beispielsweise Luft, tritt von entgegengesetzter Seite und in entgegengesetzter Richtung durch den Eimaß 17 ein und geht durch den Auslaß 18 ab, nachdem es aus der Regenerativmasse Wärme aufgenommen hat.
Das den Rotorio umschließende festeGehäuse2o ist an den beiden Stirnenden mit Deckplatten 21 versehen, die im Zuge der Gasführung 15, 16 bzw. Luftführung 17, 18 mit Öffnungen 22 ausgestattet sind. Um das Überströmen von Gas aus der Gasführung zur Luftführung oder umgekehrt das Überströmen von Luft zur Gasführung zu verhindern, ist es zweckmäßig, zwischen den beiden Führungen mindestens ein Sektorelement abzudecken. Außerdem sind zwischen den radial gestellten Zwischenwänden i i und der Innenseite der Gehäusedecken Dichtungen vorgesehen, welche den gewünschten Dichtungserfolg erreichen, wenn die undurchbrochenen Deckenteile 25 zwischen den Gasdurchlaßöffnungen größer als ein Rotorsektor bemessen sind. Ebenso sind zur Vermeidung falscher Gasströmungen zwischen Rotorumfang und Rotorgehäuse umfängliche Dichtungen angeordnet.
In Luftwärmern dieser Art werden gewöhnlich ,Metallplatten als Regenerativmasse verwendet. Bei dem Gegenstand der Erfindung besteht die Regenerativmasse aus loser Füllmasse, insbesondere aus metallischen oder keramischen Körnern oder Kugeln oder aus einer Füllmasse des dem jeweiligen Zweck entsprechenden Materials.iDer Venv endungszweck bestimmt auch die Größe der Körner oder Kugeln (3 bis 12 mm Durchmesser). Die lose Füllmasse 3o ist in taschenartige Behälter oder Zellen 3 i untergebracht, die in die Sektoren einzusetzen sind. Diese taschen- oder zellenartigen Behälter (Füllmassetaschen) haben durchlässige Seitenwände, so daß die Gase durch ,die Wände hindurchströmen und mit der Füllmasse 30 in Berührung treten können.Die Füllmassetaschen 31 sind innerhalb der Rotorsektoren mit einem radialen Abstand voneinander untergebracht, wobei die Zwischenräume zu den einzelnen Zellen abwechselnd oben und untendurch gasundurchlässige Abdeckungen 3.4 abgeschlossen sind. Diese Abdeckungen 34 füllen je einen Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Füllma3setaschen 31 aus, deren Endplatten mit der oberen und unteren Fläche des Rotors bündig liegen. Die Füllmassetaschen bilden also, wie insbesondere Fig.3 erkennen läßt, gleichmittig angeordnete Ringe, zwischen denen sich füllmassefreie Ringräume befinden. Durch diese Anordnung der Füllmassetaschen und füllmassefreien Zwischenkanäle werden' die in axialer Richtung fließenden Gas- oder Luftströme gezwungen, die eingebauten Füllmassetaschen durch deren durchbrochene Wandungen und das in den Füllmassetaschen untergebrachte Füllmittel hindurch nicht nur nach oben oder unten in achsparalleler Richtung, sondern auch in radialer Richtung zu durchdringen.
Die Seitenwände 33 der Zellen oder Taschen 32 können gewellte Platten sein, die gelocht oder sonstwie durchbrochen sind (Fig.6). Sie können aber auch als Netz- oder Siebgeflecht ausgebildet sein.
In besonderen Fällen kann man als regeneratives Füllmaterial katalytische Stoffe benutzen, die bei der Verwendung als Wärmeaustauschmaterial zugleich regeneriert werden.
Die Anordnung der Füllmassetaschen erleichtert das Auswechseln des Regenerativmaterials. Die durchbrochenen Wände der Füllmassetaschen bieten ,den wärmeaustauschenden Gasen eine verhältnismäßig große Wirkungsfläche dar, obwohl die von den Gasen Du durchdringende Schicht verhältnismäßig dünn ist (geringer Durchströmungswiderstand).
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. q. ist die Anordnung so getroffen, daß die einzelnen Füllmassetaschen in achsparalleler Richtung durchströmt werden, während der Gas- und Lufteintritt in radialer und axialer Richtung bzw. umgekehrt erfolgt. Der Rotormantel weist eine Anzahl von Öffnungen .4o auf, die in axialer Richtung durch eine Abdeckung 4.1 voneinander getrennt sind. Durch die Öffnungen 40 strömen z. B. die heißen Gase zu den Räumen T2; zwischen denen die Füllmassen 44 angeordnet sind, welche z. B. aus zwischen Siebdecken 45 gelagerten Kugeln bestehen können. In diesem Falle sind also die F üllm.assetaschen sektorförmig ausgebildet und passen in die durch die Zwischenräume i i gebildeten Rotorsektoren hinein. Auf diese Weise kommen mehrere, im Falle der Fig. q. vier ringförmige Schichten. von Füllmasse mit Abstand voneinander übereinanderzuliegen. Die Zwischenräume zwischen den von den Füllmassetaschen .44. gebildeten übereinanderliegenden Schichten sind auf der Innenseite mit Ringabdeckungen 46 abgedeckt, die auf der Mittel-Säule 12 durch Tragarme 48 gehalten sind. Auch in diesem Falle wird trotz geringer Stärke der Austaiischmaterialschichten den wärmeaustauschenden Mitteln eine große Wirkfläche dargeboten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. T-Tmlaufender Regenerativ-Luftvorwärmer mit durch radial gestellte Zwischenwände unterteiltem zylindrischem Rotor, welcher in einem Gehäuse mit Ein- und Auslässen für Luft und Gas eingeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauschstoff als lose Füllmasse (30) in mit Abstand zueinander, neben- bzw. neben- und übereinanderliegend angeordneten Taschen (Füllmassetaschen 31) mit durchlässigen Seitenwänden untergebracht ist und daß je zwei neben- bzw. übereinanderliegende Füllmassetaschen an ihren beiderseitigen Enden gegeneinander versetzte Abdeckungen (34 bzw. 41, 46) aufweisen, so daß zwischen; den Füllmassetaschen aufeinanderfolgend Kanäle mit je gegeneinander versetzten offenen und geschlossenen Enden gebildet sind, wodurch ein Zwangsdurchtritt der Gas- bzw. Luftströme durch die durchlässigen Seitenwände der Füllmassetaschen hindurch ermöglicht ist. a. Umlaufender Regenerativ-Luftvorwärmer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmassetaschen (3i) in jedem Sektor in radialem Abstand zueinander und mit den Füllmassetaschen der benachbarten Sektoren fluchtend angeordnet sind und von dem in axialer Richtung in den Rotor eintretenden und ihn in axialer Richtung verlassenden Gas- oder LuftstTömnen in annähernd radialer Richtung durchströmt werden. 3. Umlaufender Regenerativ-Luftvorwärmer ,nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmassetaschen als Keilkörper ausgebildet sind, die, in umfänglicher Richtung miteinander fluchtend, in gegenseitigem Abstand übereinander in die einzelnen Sektoren des Rotors so eingesetzt sind, daß in diesem ein zentraler freier Raum verbleibt (Fig. 4 und 5). 4. Umlaufender Regenerativ-Luftvorwärmer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der wärmeaustauschenden Gasströme einen radialen und einen axialen Zu- oder Abfluß im Gehäusemantel hat (Fig. 4 und 5).