DE1120485B

DE1120485B - Abdichtungseinrichtung an Waermeaustauschern, die aus einer feststehenden Regenerativkammer und drehbaren Zu- und Ableitungsvorrichtungen fuer das eine Medium bestehen

Info

Publication number: DE1120485B
Application number: DEA21291A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Herbert Brandt; Dipl-Ing Herbert Sandmann
Original assignee: APPBAU ROTHEMUEHLE DR BRANDT and
Current assignee: APPBAU ROTHEMUEHLE DR BRANDT and
Priority date: 1954-07-02
Publication date: 1961-12-28
Also published as: US2951686A

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdichtungseinrichtung an Wärmeaustauschern, die insbesondere zum Vorwärmen der Verbrennungsluft von Feuerungen dienen und aus einer feststehenden, die wärmespeichernden Mittel enthaltenden Regenerativkammer und zwei um eine Welle drehbaren Zu- und Ableitungsvorrichtungen für das eine Medium, beispielsweise die Verbrennungsluft, bestehen, deren Enden einerseits in Gestalt von Sektoren die Stirnflächen der Regenerativkammer überschleifen und andererseits die mit der Regenerativkammer fest verbundenen Zu- und Ableitungen des zweiten Mediums, beispielsweise die Rauchgase, in Gestalt von Rohrstutzen abgedichtet durchdringen.

Mit steigender Leistung bietet die Abdichtung der den Wärmeaustauscher durchfließenden Medien gegeneinander und gegen die Außenluft Schwierigkeiten. Die Herstellung eines möglichst kleinen Labyrinthspaltes wird durch die großen Abmessungen und durch Wärmeverziehungen der Konstruktion sehr erschwert.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Abdichtung der rotierenden Zu- und Ableitungsvorrichtungen gegenüber den Stirnflächen der Regenerativkammer derartig nachgiebig auszubilden, daß die einzelnen Umfangsteile der sektorförmigen Zu- und Ableitungsvorrichtungen den infolge der Wärmedehnungen auftretenden Verwerfungen der Stirnflächen der Regenerativkammer in gleichmäßigen Abständen folgen können, so daß an allen Stellen des Dichtungsumfanges jeweils ein in gleicher Größe einstellbarer Dichtungsspalt gewährleistet ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Verwendung von Tragrahmen für die Dichtungselemente an den sektorförmigen Enden der Zu- und Ableitungsvorrichtungen erfüllt, die den Zu- und Ableitungsvorrichtungen gegenüber axial beweglich und auf verstellbaren Rollen abgestützt sind, welche ihrerseits auf flanschartigen Endringen der Regenerativkammer abrollen.

Diese erfindungsgemäßen Tragrahmen an den Zu- und Ableitungsvorrichtungen brauchen dabei selbst bei größeren Verwerfungen nur eine verhältnismäßig geringfügige Bewegung — gewissermaßen als Feineinstellung — auszuführen, während man zur Grobeinstellung, insbesondere auch bei der Montage, die drehbaren Zu- und Ableitungsvorrichtungen selbst axial verschiebbar anordnen kann.

Weitere Merkmale der Erfindung seien an Hand eines in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispieles erläutert. Hierbei zeigt

Fig. 1 einen oberen Ausschnitt aus dem Wärme-Abdichtungseinrichtung an Wärmeaustauschern, die aus einer feststehenden
Regenerativkammer und drehbaren Zu-
und Ableitungsvorrichtungen für das eine
Medium bestehen

Anmelder:

Apparatebau Rothemühle Dr. Brandt & Co., Rothemühle über Olpe (Westf.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 2. Juli 1954 (Nr. 441106)

Dipl.-Ing. Herbert Sandmann, Olpe (Westf.),

und Dr.-Ing. Herbert Brandt,
Rothemühle über Olpe (Westf.),
sind als Erfinder genannt worden

austauscher mit dem oberen Tragrahmen in Seitenansicht schaubildlich dargestellt, zum Teil im Vertikalschnitt,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch den Außenrand des Rahmens nach der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform ähnlich der Fig. 2 mit entlasteten Rollen,

Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch den Innenrand des Tragrahmens nach der Linie IV der Fig. 6,

Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch den Innenrand des Tragrahmens nach der Linie V der Fig. 6,

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Tragrahmen und die Regenerativkammer.

Der in Fig. 1 teilweise dargestellte Wärmeaustauscher dient zum Vorwärmen von Verbrennungsluft von Feuerungen mit Hilfe von Rauchgasen. Die Regenerativkammer 15 dieses Austauschers ist über nicht gezeichnete Tragvorrichtungen feststehend ausgebildet und weist Zylinderform auf. Sie enthält wärmespeichernde Mittel. Mit ihrer oberen Stirnfläche ist eine Ableitung 18 für die wärmeabgebenden Rauchgase fest verbunden, in der ein Stutzen 19 drehbar ist, welcher seinerseits von einer Welle 25 getragen wird. Dieser Stutzen weist einen unteren, sektorförmigen

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Stutzenteil 22 auf, an dessen unteren, radialen Kanten Arme 43 angeordnet sind, welche Federtöpfe 46 tragen.

Der Stutzen 19 bzw. der zylindrische Teil des an diesen angeschlossenen sektoriörmigen Stutzenteils 22 ist mit der diese Teile tragenden Welle 25 über armartige, verstellbare Schraubenbolzen 40 verbunden, so daß die zentrische Einstellung auf die Welle erfolgen kann. Die axiale Einstellung wird ermöglicht über einen Nabenstern 37, der über Stellmuttern und Kontermuttern 38 bzw. 39 in seiner Höhe verstellt werden kann und gleichzeitig winkeleinstellbar ist, was über eine entsprechende, im Längsschnitt gewölbte Bohrung erreicht wird. Die Tragarme 43 greifen am Nabenstern 37 an, wobei die Verbindung nach unten zu gegenüber der Regenerativkammer abgefangen wird durch einen inneren Endring 41 an der Regenerativkammer, auf dem der Stutzen 22 bzw. die mit ihm verbundenen Teile über Rollen abgestützt sind.

Der Tragrahmen gemäß der Erfindung besteht aus radialen Teilen 44 und bogenförmigen Teilen 59, die untereinander sowie mit dem Nabenstern bzw. einer mit ihm verbundenen ringförmigen Platte 58 gemäß Fig. 6 gelenkig verbunden sind, um eine möglichst weiche Einstellung gegenüber der Stirnfläche der Regenerativkammer sicherzustellen. An den bogenförmigen Teilen 59 des Tragrahmens sind in der Höhe einstellbare und federnd gelagerte Rollen 35 angeordnet und gleichmäßig auf dem Umfang verteilt, die auf flanschartigen Endringen 36 an der Regenerativkammer abrollen (Fig. 1).

Im einzelnen zeigt Fig. 2 in vergrößertem Maßstabe einen Arm 43 im Querschnitt, an dem ein Federtopf 46 befestigt ist und der weiterhin eine Banddichtung 47 aufweist, welche über Schrauben mit dem unteren Flansch des U-förmigen Armes 43 verbunden ist. Diese Banddichtung ist andererseits über Schrauben 48 und Unterlegscheiben mit dem Radialteil 44 des Tragrahmens verbunden, wobei die gegenseitige Bewegung über Langlöcher in der Banddichtung gesichert und die Dichtung durch einen in den radialen Teilen 44 des Tragrahmens eingelegten Dichtungsring 49 erhöht ist.

Aus den Federtöpfen 46 und dem unteren Flansch des Tragarmes 43 ragen Stößel 50 heraus, deren Enden in Rohransätze 51 an den radialen Teilen 44 des Tragrahmens eingreifen. Diese Stößel stehen unter der Wirkung von in den Federtöpfen angeordneten Schraubenfedern, deren anderes Ende gegen eine über eine Stellschraube 52 einstellbare Federplatte 53 anliegt, so daß der Dichtungsdruck des Tragrahmens und der Dichtungslamellen 45 gegenüber der Regenerativkammer eingestellt werden kann.

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei welcher die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, das Dichtungsband 47 jedoch im Querschnitt schleifenförmig durchgebogen und mit dem Arm 43 in gleicher Weise wie mit den radialen Teilen 44 des Tragrahmens fest verbunden ist.

Fig. 4 zeigt die Abstützung des Tragrahmens auf dem inneren Endring 41 der Regenerativkammer. Hier sind die Rollen 42 sichtbar, welche auf dem inneren Endring 41 laufen. Die Rollen 42 sind mittels eines einseitig gelagerten Zapfens 54 über eine Stellschraube 55 in einer Gleitführung 56 höhenverstellbar. Auf den Zapfen 54 sind die Rollen lose drehbar aufgesetzt. Die Bedienungsöffnung im Nabenstern 37 zum Einstellen der Rollen ist durch eine Abschlußkappe 57 gasdicht verschließbar. Die Rollen werden von der ringförmigen Platte 58 getragen. Zwischen dieser und dem Nabenstern 37 ist wiederum eine Banddichtung 47 mit Dichtungsring 49 eingeschaltet. Auch zwischen dem Endring 41 und der ringförmigen Platte 58 befindet sich ein Dichtungsring 61.

In Fig. 5 ist die Innendichtung zwischen den Radialteilen 44 des Tragrahmens und der Regenerativkammer 15 dargestellt. Am Nabenstern 37 sind die Tragarme 43 befestigt, von denen die Radialteile 44 des Tragrahmens mit den Lamellenpaketen 45 über die federnden Stößel 50 mitgenommen werden. An den radialen Teilen 44 des Tragrahmens sind nach innen vorstehende Arme 62 befestigt, durch die Bolzen 63 hindurchgehen, welche in der ringförmigen Platte 58 eingeschraubt sind. Zwischen dieser ringförmigen Platte und den Armen liegen Tellerfedern 64 und zur Einstellung dienende Unterlegscheiben 60.

Die Fig. 6 läßt die äußere Tragrollenanordnung erkennen: An den Enden der Radialteile des Tragrahmens sind winkelförmige Tragarme 65 mit einer Kulissenführung 66 für Zapfen 67 der Rollen 35 angebracht. Die Zapfen sind in ähnlicher Weise in ihrer Höhenlage einstellbar, wie dies an Hand der Fig. 4 für die innenliegenden Tragrollen 42 beschrieben wurde. Auf der gleichen Laufbahn, auf welcher die Rollen 35 laufen, schleift am inneren Rand der bogenförmige Teil 59 des Tragrahmens mit seinem Lamellenpaket 45, dessen Anpreßdruck in gleicher Weise einstellbar ist wie derjenige der Lamellenpakete der Radialteile 44 des Tragrahmens.

Der untere, drehbare Rohrstutzen ist gegen die untere Stirnfläche der Regenerativkammer in der gleichen Weise ausgebildet und abgedichtet wie der obere. An der Innenseite erfolgt die Abdichtung in ähnlicher Weise wie beim oberen Stutzen mittels einer axiale Bewegungen zulassenden Bunddichtung. Die Druckfedern müssen hier jedoch stärker bemessen werden, da das Eigengewicht des Dichtungsrahmens zu überwinden ist. Am oberen Tragrahmen sind Schaber 69 angeordnet, welche die Bahnen der Rollen 42 und 35 ständig bestreichen und ansatzfrei halten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Abdichtungseinrichtung an Wärmeaustauschern, die insbesondere zum Vorwärmen der Verbrennungsluft von Feuerungen dienen und aus einer feststehenden, wärmespeichernde Mittel enthaltenen Regenerativkammer und zwei um eine Welle drehbaren Zu- und Ableitungsvorrichtungen für das eine Medium — beispielsweise die Verbrennungsluft—bestehen, deren Enden einerseits in Gestalt von Sektoren die Stirnflächen der Regenerativkammer mit axial beweglichen Dichtungselementen überschleifen und andererseits die mit der Regenerativkammer fest verbundenen Zu- und Ableitungen des zweiten Mediums — beispielsweise der Rauchgase — in Gestalt von Rohrstutzen abgedichtet durchdringen, gekenn zeichnet durch Tragrahmen (44, 59) für die Dichtungselemente an den sektorförmigen Enden der Zu- und Ableitungsvorrichtungen (22) des einen Mediums, die den Zu- und Ableitungsvorrichtungen gegenüber axial beweglich und auf verstellbaren Rollen (42, 35) abgestützt sind, die auf

flanschartigen Endringen (41, 36) der Regenerativkammer (15) abrollen.

2. Abdichtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der radialen (44) und bogenförmigen Teile (59) der Tragrahmen Pakete von Blechlamellen (45) angeordnet sind und beide Teile durch einstellbare Federn (53) gegen die Stirnflächen der Regenerativkammer gedruckt werden.

3. Abdichtungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (53) und die sie umgebenden Federtöpfe (46) an radial angeordneten Armen (43) befestigt sind, die fest mit den drehbaren Zu- und Ableitungsvorrichtungen (22) verbunden und an einem Nabenstern (37) angeschlossen sind, der drehfest, aber winkeleinstellbar mit der Antriebswelle (25) verbunden ist.

4. Abdichtungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen und bogenförmigen Teile der Tragrahmen (44, 59) gelenkig miteinander verbunden sind.

5. Abdichtungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Tragrahmen (44, 59) und den Armen (43) und dem Nabenstern (37) Dichtungselemente (47, 49, 61) angeordnet sind, die axiale Bewegungen dieser Teile gegeneinander zulassen.

6. Abdichtungseinrichtung nach den Ansprächen 1 bis 5 mit einer inneren, ringförmigen Dichtungsfläche der Regenerativkammer, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Teile (44) der Tragrahmen über die innere, ringförmige Dichtungsfiäche verlängert sind und mit regelbarem Druck auf einer ringförmigen Platte (58) aufliegen, die als Träger der inneren Rollen (42) dient.

7. Abdichtungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechlamellen (45) in den Tragrahmen (44, 59) quer zur Bewegungsrichtung geschichtet sind.

8. Abdichtungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Schaber (69), die die Bahnen der Rollen (42, 35) ständig bestreichen und ansatzfrei halten.

9. Abdichtungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch armartige, verstellbare Schraubenbolzen (40) zwischen der Welle bzw. einem die Welle umgebenden Rohr und dem zylindrischen Ende der drehbaren Zu- und Ableitungsvorrichtungen (22).

10. Abdichtungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Ableitungsvorrichtungen (22) gegenüber der sie antreibenden Welle (25) in axialer Richtung einstellbar sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 484 548, 471 750;
schweizerische Patentschrift Nr. 268 287;
USA.-Patentschrift Nr. 1 939 153.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen