專利名稱：具有強(qiáng)制引導(dǎo)型轉(zhuǎn)子密封件的再生熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求I的前序部分所述類型的再生熱交換器。
背景技術(shù)：
各種類型的再生熱交換器用于從至少一個氣體容積流(gas volume flow)向至少另一個氣體容積流的熱傳遞。旋轉(zhuǎn)型蓄熱器，即所謂的轉(zhuǎn)子，以交替的方式通過至少一個氣體容積流加熱并且再次通過至少另一個氣體容積流冷卻，使得熱能從一個氣體容積流傳遞給另一個氣體容積流。結(jié)果，能夠加熱一個氣體容積流，并且能夠冷卻另一個氣體容積流。轉(zhuǎn)子包括兩個正面(face side)，外側(cè)護(hù)罩以及通常用于容納多個蓄熱器的隔斷部。轉(zhuǎn)子圍繞中心旋轉(zhuǎn)軸線可旋轉(zhuǎn)地被保持，所述旋轉(zhuǎn)軸線優(yōu)選地垂直對準(zhǔn)。
為了密封被引導(dǎo)穿過再生熱交換器的氣體容積流，提供一種具有中心、徑向和/或周向密封件的密封系統(tǒng)。徑向密封件布置在轉(zhuǎn)子的正面上并且被設(shè)置以用于防止氣體容積流之間的短路容積流。周向密封件布置在轉(zhuǎn)子的面邊緣上并且被設(shè)置以用于防止泄漏容積流進(jìn)入轉(zhuǎn)子外殼或進(jìn)入周圍環(huán)境。密封件相對于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子以靜止的方式布置。由于轉(zhuǎn)子和這些密封件之間永久的相對運(yùn)動以及轉(zhuǎn)子連續(xù)變化的熱膨脹還有由此導(dǎo)致的不均勻轉(zhuǎn)子變形，對密封系統(tǒng)提出了很高的要求來實(shí)現(xiàn)低損耗(泄漏)量并且由此實(shí)現(xiàn)高水平的效率。在現(xiàn)有技術(shù)中已存在多種密封系統(tǒng)，其在操作中能在密封件和轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生相對較小的密封間隙。這方面的參考文獻(xiàn)例如EP I 777 478 Al或EP 2177 855 Al。現(xiàn)有已知的密封系統(tǒng)實(shí)際上通常是非常復(fù)雜和昂貴的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種具有簡單且有效的密封系統(tǒng)的上述類型的再生熱交換器。該目標(biāo)通過具有權(quán)利要求I的特征的再生熱交換器來實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中提供了優(yōu)選地進(jìn)一步的改進(jìn)和實(shí)施例。上述目標(biāo)以這種方式實(shí)現(xiàn)其中用于轉(zhuǎn)子的密封系統(tǒng)包括至少一個密封件，所述密封件相對于轉(zhuǎn)子固定，并且一方面密封件擠壓轉(zhuǎn)子或者屬于轉(zhuǎn)子的部件(例如，通過有效重量、彈簧氣缸、驅(qū)動器和類似的機(jī)構(gòu))，另一方面通過可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上或者屬于轉(zhuǎn)子的部件上的多個輥?zhàn)又危纱酥饕谳S向上提供強(qiáng)制性的引導(dǎo)。這意味著各個密封件近似地承受強(qiáng)制性的引導(dǎo)，其在操作中導(dǎo)致的結(jié)果是各個密封件在由輥?zhàn)宇A(yù)先確定的固定的距離處連續(xù)地跟隨熱感應(yīng)轉(zhuǎn)子變形，結(jié)果確保較小且恒定不變的密封間隙。因此，可以通過相對小量的結(jié)構(gòu)方面的努力來實(shí)現(xiàn)最小的密封間隙，從而使得在非常低的程度上發(fā)生短路和/或泄漏容積流。在再生熱交換器具有吸力的情況下，將減少所需要移除的氣體量。類似地，當(dāng)采用密封氣體時，將減少密封氣體量。此外，已經(jīng)證明根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思非常有利于安裝并且能夠提供簡單的操作和維護(hù)。進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是，可以省略用于現(xiàn)有技術(shù)中已知的密封件的機(jī)電控制以及大部分為傳感器控制的調(diào)節(jié)裝置。優(yōu)選的設(shè)置是，輥?zhàn)硬贾迷诠潭芊饧泻?或緊固到所述固定密封件上?？梢酝ㄟ^密封件或者屬于密封件的部件上的軸來保持輥?zhàn)?。進(jìn)一步優(yōu)選的設(shè)置是，輥?zhàn)釉谵D(zhuǎn)子或?qū)儆谵D(zhuǎn)子的部件上的至少一個相應(yīng)的運(yùn)行或滾動表面上滾軋(roll off)，或者在兩個彼此軸向間隔的相應(yīng)的滾動表面之間被引導(dǎo)。這些滾動表面特別地布置在緊固于轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)子本體或?qū)儆谵D(zhuǎn)子的部件)的可更換的耐磨板上。類似地，可以提供輥?zhàn)雍蜐L動表面的相逆布置。為了確保最小的密封間隙，尤其是在密封件擠壓轉(zhuǎn)子(驅(qū)動點(diǎn))的臨界區(qū)域中，優(yōu)選的設(shè)置是，各個輥?zhàn)又辽俨贾迷趨^(qū)域中，尤其僅布置在驅(qū)動點(diǎn)或密封件擠壓轉(zhuǎn)子的擠壓點(diǎn)的區(qū)域中。通過輥?zhàn)又蔚拿芊饧?yōu)選地是徑向密封件。通過輥?zhàn)又蔚拿芊饧绕涫侵芟蛎芊饧?。還可以通過旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上的輥?zhàn)又辽僭谵D(zhuǎn)子的一側(cè)同時支撐徑向密封件和周向密 封件這兩種。根據(jù)特別優(yōu)選的進(jìn)一步改進(jìn)的設(shè)置是，通過轉(zhuǎn)子上的輥?zhàn)又蔚闹辽僖粋€周向密封件與位于轉(zhuǎn)子的相同一側(cè)上的徑向密封件相聯(lián)接，以使得各個徑向密封件在周向密封件的軸向運(yùn)動期間在軸向上共同運(yùn)動。為此，徑向密封件可移動地設(shè)置在軸向上。周向密封件和徑向密封件之間的聯(lián)接尤其通過機(jī)械驅(qū)動機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，其通過至少一個驅(qū)動桿或類似物將周向密封件的軸向運(yùn)動傳遞到相應(yīng)的徑向密封件上。因此，在轉(zhuǎn)子一側(cè)的密封系統(tǒng)可以執(zhí)行跟隨轉(zhuǎn)子沿軸向的運(yùn)動的運(yùn)動。該優(yōu)選的徑向延伸的驅(qū)動桿理想地布置在再生熱交換器的轉(zhuǎn)子外殼中，也就是在各個徑向密封件和外殼的壁之間，其中密封套筒也可以布置在這個區(qū)域中。


將參照附圖所示的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的說明，附圖以示意性局部截面圖示出下述部分圖I示出再生熱交換器的第一實(shí)施例；圖2示出再生熱交換器的第二實(shí)施例；圖3示出再生熱交換器的第三實(shí)施例；以及圖4示出再生熱交換器的第四實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖I示出用附圖標(biāo)記I表示的再生熱交換器，其中僅示出對稱結(jié)構(gòu)的一半。再生熱交換器I包括轉(zhuǎn)子2，轉(zhuǎn)子2圍繞垂直旋轉(zhuǎn)軸線A可旋轉(zhuǎn)地被保持并且布置在轉(zhuǎn)子外殼3中。多個氣體容積流V流過轉(zhuǎn)子2，使來自至少一個氣體容積流的熱傳遞到至少另一個氣體容積流。設(shè)置具有徑向密封件4和周向密封件5的密封系統(tǒng)，用于密封被引導(dǎo)通過再生熱交換器I的氣體容積流V。徑向密封件4布置在轉(zhuǎn)子2的正面上并且被設(shè)置以用于防止氣體容積流V之間的短路容積流。周向密封件5布置在轉(zhuǎn)子2的面邊緣上并且被設(shè)置以用于防止泄漏容積流進(jìn)入轉(zhuǎn)子外殼3中。徑向密封件4和周向密封件5相對于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子2以靜止的方式布置。徑向密封件4和周向密封件5優(yōu)選地與可選的中心密封件(未示出)一起形成本身封閉的密封框。布置在轉(zhuǎn)子2的上正面和下正面上的密封件基本上以同樣的方式設(shè)置。除非另有說明，以下說明僅通過示例的方式涉及上部密封件并且相似地應(yīng)用于下部密封件。上部徑向密封件4被布置成密封板并且通過多個等距分布的驅(qū)動構(gòu)件或彈簧氣缸7、8和9緊固或者懸掛在轉(zhuǎn)子外殼3上。(下部徑向密封件4分別通過彈簧氣缸或者類似物支撐。)每個彈簧氣缸7、8或9表示一個用于徑向密封件4的驅(qū)動點(diǎn)。同樣可以采用平衡錘來代替彈簧氣缸7、8和9。徑向密封件4借助于將徑向密封件4劃分為多個區(qū)段的接頭41和42在局域方向(regional direction)上布置。由此,徑向密封件4能適應(yīng)于熱感應(yīng)轉(zhuǎn)子變形?？蛇x地，可以不使用接頭并且以靈活的方式布置徑向密封件4。在徑向密封件4和轉(zhuǎn)子2的上正面之間存在具有最小可能尺寸間隙的密封間隙S。密封或膨脹套筒(見熱交換器底部區(qū)域中的附圖標(biāo)記10)可以布置在徑向密封件4和轉(zhuǎn)子外殼3的壁之間，其中套筒可以補(bǔ)償中間密封件相對于外殼壁的相對運(yùn)動。
周向密封件5可布置為環(huán)形密封框并且通過在圓周方向上均勻地分布的多個驅(qū)動構(gòu)件或彈簧氣缸11緊固或者懸掛于轉(zhuǎn)子外殼3上。周向密封件5可以設(shè)有段或接頭，或者以無接頭且靈活的方式設(shè)置。在舉例說明的實(shí)施例中，周向密封件5或者密封框提供相對于轉(zhuǎn)子凸緣6的密封，轉(zhuǎn)子凸緣6從轉(zhuǎn)子本體向外部徑向突出。在周向密封件5和轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)子凸緣6之間也存在著具有最小可能尺寸間隙的密封間隙。每個彈簧氣缸11表示一個用于周向密封件5的驅(qū)動點(diǎn)，周向密封件5通過額外的重量(小于彈簧氣缸11中的驅(qū)動力的重量)擠壓轉(zhuǎn)子凸緣6。為了確保周向密封件5和轉(zhuǎn)子凸緣6之間限定的密封間隙而不考慮熱感應(yīng)轉(zhuǎn)子變形，周向密封件5由屬于轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)子凸緣6上的多個輥?zhàn)?2支撐。輥?zhàn)?2優(yōu)選地至少設(shè)置在每個單獨(dú)驅(qū)動點(diǎn)的區(qū)域中。結(jié)果，周向密封件在操作中總是與轉(zhuǎn)子凸緣6保持恒定的距離并且同時地至少跟隨轉(zhuǎn)子的軸向變形。在如圖I中所示的實(shí)施例中，輥?zhàn)?2布置在圓周方向5中的凹槽中并且優(yōu)選地同樣可旋轉(zhuǎn)地保持在其中(例如，通過軸)。在轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)的過程中，輥?zhàn)?2將在緊固于轉(zhuǎn)子凸緣6的耐磨板14上滾軋。優(yōu)選地，耐磨板14在圓周方向設(shè)置有分段結(jié)構(gòu)。這種耐磨板也可以設(shè)置在周向密封件5中的相應(yīng)的滾動表面上。同樣可能的是，輥?zhàn)?2以夾在軸向a上相互間隔的兩個耐磨板之間的方式被引導(dǎo)。當(dāng)配置和/或調(diào)整彈簧氣缸11 (如果它們被采用，可選地也可以是平衡錘)時，通常應(yīng)該注意的是，輥?zhàn)?2和相應(yīng)的滾動表面之間的擠壓力保持在一個較低的水平。例如，這通過如下方式實(shí)現(xiàn)上部彈簧氣缸11基本上吸收或者至少減少了周向密封件5的重量負(fù)載。在圖I中所示的實(shí)施例中，徑向密封件4與周向密封件5的機(jī)械聯(lián)接既設(shè)置在轉(zhuǎn)子2的上正面上，同時也設(shè)置在轉(zhuǎn)子2的下正面上，為此目的，使周向密封件5和徑向密封件4彼此摩擦連接。這樣帶來的結(jié)果是，徑向密封件4將跟隨周向密封件5在軸向a上的強(qiáng)制性引導(dǎo)的運(yùn)動，為此目的，使徑向密封件4在軸向a上可移動地被保持。因此，轉(zhuǎn)子2的密封性顯著地增強(qiáng)，并且泄漏顯著地減少。圖2示出第二實(shí)施例，其中緊固于周向密封件5的輥?zhàn)?2在兩個軸向間隔的轉(zhuǎn)子凸緣61和62之間通過各自的滾動表面被引導(dǎo),這不同于圖I的第一實(shí)施例。這樣能夠向周向密封件5施加“直接的”強(qiáng)制性引導(dǎo)。在其他所有方面上，與圖I中的第一實(shí)施例相結(jié)合所做的說明將是適用的。如圖3所示的第三實(shí)施例同樣包括有徑向密封件4與周向密封件5的機(jī)械聯(lián)接。為此目的，周向密封件5與徑向延伸的驅(qū)動桿16分別連接，驅(qū)動桿16通過多個驅(qū)動構(gòu)件17在軸向a上調(diào)整各個徑向密封件4(在相同的轉(zhuǎn)子側(cè))。這意味著周向密封件5的強(qiáng)制性引導(dǎo)運(yùn)動根據(jù)杠桿比而傳遞到各個徑向密封件4或者其各個區(qū)段上，為此目的，使徑向密封件4在軸向a上可移動地被保持或者例如同樣以靈活的方式設(shè)置。徑向延伸的驅(qū)動桿16布置在轉(zhuǎn)子外殼3的內(nèi)部。類似地，驅(qū)動桿16也可以布置在外殼3的外部。圖4示出第四實(shí)施例，其中徑向密封件4同樣通過轉(zhuǎn)子2的正面上的輥?zhàn)?8支撐。結(jié)果，徑向密封件4在操作中在距轉(zhuǎn)子2的正面恒定不變的距離處被強(qiáng)制性引導(dǎo)并且可以連續(xù)地跟隨轉(zhuǎn)子的軸向變形。輥?zhàn)?8布置在驅(qū)動點(diǎn)或者彈簧氣缸7、8和9的區(qū)域中。相應(yīng)的滾動表面布置在轉(zhuǎn)子2的正面上。這些滾動表面可以布置在耐磨板19上,如針對下部的徑向向內(nèi)的輥?zhàn)?8以示例的方式所示出的。可以清楚地理解的是，上述結(jié)合

的實(shí)施例的特征可以彼此相結(jié)合，只要 這種結(jié)合不導(dǎo)致任何技術(shù)上的不一致即可。
權(quán)利要求
1.一種再生熱交換器(I)，包括蓄熱器，所述蓄熱器布置為轉(zhuǎn)子(2)并且圍繞中心旋轉(zhuǎn)軸線(A)可旋轉(zhuǎn)地被保持并且將流過所述轉(zhuǎn)子(2)的至少一個氣體容積流(V)的熱傳遞到流過轉(zhuǎn)子(2)的另一個氣體容積流上，并且所述再生熱交換器(I)包括用于所述轉(zhuǎn)子(2)的密封系統(tǒng)，其特征在于，所述密封系統(tǒng)包括至少一個密封件(4，5)，所述密封件(4，5)相對于所述轉(zhuǎn)子(2)是固定的，并且一方面擠壓所述轉(zhuǎn)子(2)，另一方面由可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子(2)上的多個輥?zhàn)?12)支撐。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的再生熱交換器(I)，其特征在于，所述輥?zhàn)?12)布置在所述密封件(4，5)中和/或緊固至所述密封件(4，5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的再生熱交換器(I)，其特征在于，所述輥?zhàn)?12)在所述轉(zhuǎn)子(2)上的至少一個相應(yīng)的滾動表面上滾軋或者在彼此軸向間隔的兩個相應(yīng)的滾動表面之間被引導(dǎo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的再生熱交換器(I)，其特征在于，所述滾動表面中的至少一個布置在可更換的耐磨板(14，19)上。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的再生熱交換器(I)，其特征在于，各個輥?zhàn)?12)至少布置在所述密封件(4，5)的驅(qū)動點(diǎn)的區(qū)域中。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的再生熱交換器(1)，其特征在于，由輥?zhàn)?12)支撐的密封件涉及周向密封件(5)和/或徑向密封件(4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的再生熱交換器(I)，其特征在于，被支撐的周向密封件(5)與徑向密封件(4)相聯(lián)接，由此所述徑向密封件(4)在周向密封件(5)進(jìn)行軸向運(yùn)動期間在軸向(a)上共同運(yùn)動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的再生熱交換器(I)，其特征在于，所述周向密封件(5)和所述徑向密封件(4)之間的聯(lián)接通過機(jī)械驅(qū)動機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，所述機(jī)械驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過驅(qū)動桿(16)將所述周向密封件(5)的軸向運(yùn)動傳遞到所述徑向密封件(4)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的再生熱交換器(I)，其特征在于，所述驅(qū)動桿(16)布置在封閉所述轉(zhuǎn)子(2)的轉(zhuǎn)子外殼(3)中。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的再生熱交換器(I)，其特征在于，至少一個密封套筒(10)布置在所述密封件(4，5)和轉(zhuǎn)子外殼(3)之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種再生熱交換器(1)，包括蓄熱器，所述蓄熱器布置為轉(zhuǎn)子(2)并且圍繞中心旋轉(zhuǎn)軸線(A)可旋轉(zhuǎn)地被保持并且將流過轉(zhuǎn)子(2)的至少一個氣體容積流(V)的熱傳遞給流過轉(zhuǎn)子(2)的另一個氣體容積流上，并且所述再生熱交換器(1)包括用于轉(zhuǎn)子(2)的密封系統(tǒng)。所設(shè)置的是密封系統(tǒng)包括至少一個密封件(4，5)，所述密封件(4，5)相對于轉(zhuǎn)子(2)固定，并且一方面擠壓轉(zhuǎn)子(2)，而另一方面由旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子(2)上的多個輥?zhàn)?12，18)支撐。本發(fā)明尤其涉及一種具有強(qiáng)制引導(dǎo)型轉(zhuǎn)子密封件的再生熱交換器。
文檔編號F16J15/16GK102767981SQ201110461849
公開日2012年11月7日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者埃里?！げ┒?申請人:巴爾克有限公司