專利名稱：空氣預(yù)熱器的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及回轉(zhuǎn)式再生式熱交換器，通常用做空氣預(yù)熱器，更具體而言，是一種改善的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)使吸熱材料在轉(zhuǎn)子內(nèi)占據(jù)的空間達(dá)到最大。
回轉(zhuǎn)式再生式熱交換器用來從一種例如熱管道氣流的熱氣流到另一種例如燃用空氣的冷氣流傳送熱。轉(zhuǎn)子包括大量吸熱材料，吸熱材料首先旋轉(zhuǎn)通過一個(gè)熱氣流通道，在此吸熱材料吸收熱量。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，吸熱材料進(jìn)入冷氣流通道，在此熱量從吸熱材料傳送給冷氣流。
在典型的回轉(zhuǎn)熱交換器中，這種回轉(zhuǎn)式再生成空氣預(yù)熱器，圓柱形的轉(zhuǎn)子安放在垂直的中心轉(zhuǎn)桿上，并且被許多稱做隔板的徑向隔離物分成許多從轉(zhuǎn)桿延伸到轉(zhuǎn)子外框的扇形隔間。這些扇形隔間內(nèi)裝有模塊式的包括大量吸熱材料的熱交換容器，吸熱材料一般形成層疊的片狀單元。
在一種類型的回轉(zhuǎn)熱交換器中，支撐格板延伸在隔板之間，形成敞開的支撐，熱交換容器被支撐在上面。通過轉(zhuǎn)子外框，放射狀地將熱交換容器裝入扇形區(qū)內(nèi)，例如參見美國專利5615732。
為了使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)子的外圍固定一個(gè)銷支架組合。此組合包括一系列銷，銷通過傳動(dòng)齒輪嚙合而引起旋轉(zhuǎn)。參見例如美國專利3216486和5803157。銷支架組合位于轉(zhuǎn)子外框的外圍，通常在轉(zhuǎn)子的冷端，此組合通過轉(zhuǎn)子外框限制轉(zhuǎn)子的部分路徑，并通過轉(zhuǎn)子外框?qū)峤粨Q容器放射狀地裝入轉(zhuǎn)子。典型的做法是最低的(冷端)支撐格板位于銷支架組合的上面。這樣在轉(zhuǎn)子的下部形成一個(gè)無吸熱材料的空間，實(shí)際上是浪費(fèi)的空間。這樣轉(zhuǎn)子的高度可能是一英尺或更高，因此要求轉(zhuǎn)子和整個(gè)結(jié)構(gòu)大于所需吸熱材料的總量。
發(fā)明簡述本發(fā)明涉及回轉(zhuǎn)式再生式熱交換器的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，更具體而言是支撐格板系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及充分利用用于吸熱材料的轉(zhuǎn)子空間的熱交換容器的安裝方法。本發(fā)明提供了一種配置，其中支撐格板裝置可以位于圍繞銷支架組合的轉(zhuǎn)子空間內(nèi)，而熱交換容器仍然可以裝入。更具體而言，支撐格板系統(tǒng)包括將熱交換容器裝入銷支架組合內(nèi)容器層的位置后再安裝的格板或部分格板。
附圖的簡要描述

圖1是傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)式再生式空氣預(yù)熱器的總體透視圖，顯示銷支架組合和轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)裝置。
圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一部分轉(zhuǎn)子的橫截面。
圖3是類似于圖2、但結(jié)合了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一部分轉(zhuǎn)子的橫截面。
圖4和圖5是說明本發(fā)明另外的實(shí)施例的另一個(gè)橫截面。
優(yōu)選實(shí)施例描述圖1是典型的空氣預(yù)熱器的部分切開圖，示出了外框12，其中轉(zhuǎn)子14安裝在軸或桿16上以便旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子包括許多扇形區(qū)20，其中每個(gè)扇形區(qū)包括許多熱交換容器模塊22，而且每個(gè)扇形區(qū)被隔板24隔開。隔板的外端連接到熱端轉(zhuǎn)子外框部分26和冷端轉(zhuǎn)子外框部分28。熱交換容器模塊包括吸熱材料，這些材料通常是類似于彼此隔開的熱交換片的形式。外框用氣體不可滲透的扇形板30分成管道氣體側(cè)和空氣側(cè)。在此裝置的底部也安裝有相應(yīng)的扇形板。熱管道氣體通過氣體輸入管32進(jìn)入空氣加熱器，流過轉(zhuǎn)子，其中的熱量被傳送給轉(zhuǎn)子中的吸熱材料，然后通過氣體輸出管34送出。反向流動(dòng)的空氣通過空氣輸入管36進(jìn)入，流過轉(zhuǎn)子，在這里空氣吸收熱量，然后通過空氣輸出管38送出。固定在轉(zhuǎn)子冷端底部的冷端轉(zhuǎn)子外框部分28的是銷支架組合40，銷支架組合包括銷42，這些銷與傳動(dòng)電機(jī)44的傳動(dòng)齒輪(未示出)配合。
圖2是典型的現(xiàn)有技術(shù)的一部分轉(zhuǎn)子14的橫截面，其中示出桿16、一個(gè)隔板24、熱端轉(zhuǎn)子外框部分26、冷端轉(zhuǎn)子外框部分28和帶有銷42的銷支架組合40。還顯示了支撐格板44、46和48和上格板50的傳統(tǒng)配置，上格板50提供了隔板上部邊沿之間的結(jié)構(gòu)支撐。這些支撐格板通過焊接固定在隔板24之間?？梢詤⒁妶D2，下部支撐格板44安裝并固定在銷支架組合40和冷端轉(zhuǎn)子外框部分28的上部，因此熱交換容器22可以放射狀地裝到支撐格板44上，與冷端轉(zhuǎn)子外框部分28和銷支架組合40互不干涉。還可以參見圖2，被冷端轉(zhuǎn)子外框部分28和銷支架組合40圍繞的轉(zhuǎn)子52的空間內(nèi)無熱交換容器，這是浪費(fèi)的空間。
本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例在圖3中說明，從中可以看到，下部支撐格板44被下移到更直接接近轉(zhuǎn)子下部的冷端，并且在被冷端轉(zhuǎn)子外框部分28和銷支架組合40圍繞的轉(zhuǎn)子空間內(nèi)的位置。實(shí)際上，支撐格板44不會(huì)一直移動(dòng)到隔板的邊沿，所以它不會(huì)干涉?zhèn)鹘y(tǒng)的冷端徑向封口(未示出)。但是，以前被浪費(fèi)的大部分空間不再存在。
為了便于將指定的熱交換容器122裝入重新定位的支撐格板44上，去掉支撐格板46?，F(xiàn)替換為一個(gè)不固定的、可拆卸的隔離架54。剩余的支撐格板44、48和50與現(xiàn)有技術(shù)一樣固定，如圖2所示。為了裝入支撐格板44，先移開或拿走隔離架54。熱交換容器122往下移并放射狀地裝在支撐格板44上。一旦裝入以后，隔離架54被放射狀地嵌入，以使隔離架?？吭谖挥谥胃癜?4上的熱交換容器122的上部。然后，將下一級熱交換容器22裝在隔離架54上，由于隔離架54不需要焊接就位，支撐格板44設(shè)計(jì)成用來承受兩級熱交換容器22和122以及隔離架54的重量。然后，剩余的熱交換容器用傳統(tǒng)的方法裝在支撐格板48上。為了拆卸熱交換容器，允許反向操作。首先去掉熱交換容器22，然后是拆下隔離架54和熱交換容器122。需要提出的是，雖然只舉例說明了三級熱交換容器，但是，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以有任何所需級數(shù)。同樣的，雖然每一級只舉例說明了三個(gè)熱交換容器，實(shí)際可能是更多或甚至更少。
圖4說明了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中下部支撐格板44又被往下移動(dòng)到更直接接近轉(zhuǎn)子下部的冷端，在這個(gè)實(shí)施例中，代替可拆卸隔離架54的是由兩個(gè)分開的部分組成的支撐格板，一個(gè)內(nèi)部56和一個(gè)外部58在60處會(huì)合。內(nèi)部56不過和支撐格板44、48和50一樣，永久性地焊接在隔板24之間的位置。在外部格板58移開的情況下，冷端熱交換容器122用與在圖3的實(shí)施例中裝入熱交換容器122一樣的方法裝入。冷端熱交換容器122已裝到支撐格板44上之后，支撐格板的外部58被安裝并焊接到與內(nèi)部56相鄰的位置。然后，熱交換容器22被放射狀地裝到支撐格板的兩部分56和58上。如圖4所示，兩部分56和58的相對尺寸可以根據(jù)需要改變，只要外部58的尺寸足夠大以裝入熱交換容器122。
本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例如圖5所示。在圖5的實(shí)施例中，支撐格板46與圖2所示的一樣，保持在原來的位置。但是，與圖3中只向下移動(dòng)支撐格板44不同的是，支撐格板44被由內(nèi)部62和外部64組成的兩部分代替。內(nèi)部62永久性地焊接在與圖4的實(shí)施例中的內(nèi)部56同樣的位置。在外部64去掉的情況下，冷端熱交換容器122從下部裝入。熱交換容器122被抬高并推向轉(zhuǎn)子內(nèi)的位置。最外面的冷端熱交換容器122被抬高并固定在位置上以后，將支撐格板的外部64安放就位并焊接。轉(zhuǎn)子的平衡用傳統(tǒng)的方法加載。
權(quán)利要求
1.在回轉(zhuǎn)式再生式熱交換器的轉(zhuǎn)子中有許多將轉(zhuǎn)子分成許多扇形隔間的隔板，并有一個(gè)連續(xù)圍繞在所述轉(zhuǎn)子的下部冷端外圍的銷支架組合，在所述的銷支架組合內(nèi)圍成一個(gè)所述轉(zhuǎn)子的空間，此外，在每個(gè)扇形區(qū)內(nèi)有許多延伸在所述隔板之間的支撐格板，用來支撐熱交換容器，本發(fā)明的改進(jìn)包括a.在每個(gè)扇形區(qū)內(nèi)至少有一個(gè)上部支撐格板位于所述轉(zhuǎn)子的所述包圍空間之上，并被固定在所述隔板之間，用來支撐通過所述轉(zhuǎn)子外圍放射狀裝入的上部熱交換容器；b.每個(gè)扇形區(qū)內(nèi)的下部支撐格板位于所述轉(zhuǎn)子的所述包圍空間內(nèi)的每個(gè)扇形區(qū)的下部冷端，并被固定在所述隔板之間，用來支撐下部熱交換容器；c.每個(gè)扇形區(qū)內(nèi)的中間支撐格板位于所述轉(zhuǎn)子的所述包圍空間之上，和所述上部支撐格板之下，用來支撐中間熱交換容器，所述的中間支撐格板至少是部分可拆卸的，用來通過所述轉(zhuǎn)子的外圍放射狀地裝入所述的下部熱交換容器，并且當(dāng)所述的中間支撐格板至少是部分可拆卸時(shí)，可以將下部熱交換容器向下安裝到所述的下部支撐格板上。
2.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)式再生式熱交換器的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述的中間支撐格板是完全可拆卸的，并且其中所述的中間支撐格板沒有固定到所述的隔板上，而是被下部熱交換容器支撐，此下部熱交換容器支撐在所述的下部支撐格板上。
3.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)式再生式熱交換器的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述的中間支撐格板有一個(gè)固定在所述隔板上的內(nèi)部和一個(gè)可拆卸的用來安裝所述的下部熱交換容器的外部，而且裝入所述的下部熱交換容器之后，將此外部固定到所述的隔板上。
4.在回轉(zhuǎn)式再生式熱交換器的轉(zhuǎn)子中有許多將轉(zhuǎn)子分成許多扇形隔間的隔板，并有一個(gè)連續(xù)圍繞在所述轉(zhuǎn)子的下部冷端外圍的銷支架組合，在所述的銷支架組合內(nèi)圍成一個(gè)所述轉(zhuǎn)子的空間，此外，在每個(gè)扇形區(qū)內(nèi)有許多延伸在所述隔板之間的支撐格板，用來支撐熱交換容器，本發(fā)明的改進(jìn)包括a.在每個(gè)扇形區(qū)內(nèi)至少有一個(gè)上部支撐格板位于所述轉(zhuǎn)子的所述包圍空間之上，并被固定在所述隔板之間，用來支撐通過所述轉(zhuǎn)子外圍放射狀安裝的上部熱交換容器；b.每個(gè)扇形區(qū)內(nèi)的下部支撐格板位于所述轉(zhuǎn)子的所述包圍空間內(nèi)的每個(gè)扇形區(qū)的下部冷端，用來支撐下部熱交換容器；c.每個(gè)扇形區(qū)內(nèi)的中間支撐格板位于所述轉(zhuǎn)子的所述包圍空間之上，和所述上部支撐格板之下，用來支撐中間熱交換容器；其特征在于，至少所述的下部支撐格板和所述中間支撐格板之一的一部分是可拆卸的，用來將所述的下部熱交換容器安裝到所述的下部支撐格板上。
5.如權(quán)利要求4所述的回轉(zhuǎn)式再生式熱交換器的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述的中間支撐格板固定到所述的隔板上，所述的下部支撐格板有一個(gè)固定在所述隔板上的內(nèi)部和一個(gè)可拆卸的用來安裝所述的下部熱交換容器的外部，而且安裝所述的下部熱交換容器之后，將此外部固定到所述的隔板上。
全文摘要
回轉(zhuǎn)式再生式空氣預(yù)熱器的熱交換容器(22、122)支撐格板系統(tǒng),使吸熱材料能夠充分利用轉(zhuǎn)子(14)空間。當(dāng)支撐格板(44、46、48、50、54、56、58、62、64)位于被銷支架組合(40)圍繞的轉(zhuǎn)子(14)的空間內(nèi)時(shí),仍然能裝入熱交換容器(22、122)。此結(jié)構(gòu)可以通過先將熱交換容器(122)裝入銷支架組合(40)內(nèi)的容器層的位置,然后安裝特定的支撐格板(54)或一部分支撐格板(58、64)來完成。
文檔編號F24F3/08GK1371464SQ00812033
公開日2002年9月25日 申請日期2000年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月26日
發(fā)明者K·M·菲爾勒, K·J·奧博伊勒 申請人:阿爾斯托姆電力公司