專(zhuān)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(lèi)型的再生熱交換器。
背景技術(shù)：
各種類(lèi)型的再生熱交換器用于從至少一個(gè)氣體容積流(gas volume flow)向至少另一個(gè)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(guò)至少一個(gè)氣體容積流加熱并且再次通過(guò)至少另一個(gè)氣體容積流冷卻，使得熱能從一個(gè)氣體容積流傳遞給另一個(gè)氣體容積流。結(jié)果，能夠加熱一個(gè)氣體容積流，并且能夠冷卻另一個(gè)氣體容積流。轉(zhuǎn)子包括兩個(gè)正面(face side)，外側(cè)護(hù)罩以及通常用于容納多個(gè)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(duì)準(zhǔn)。
為了密封被引導(dǎo)穿過(guò)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?chē)h(huán)境。密封件相對(duì)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(duì)運(yùn)動(dòng)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(duì)密封系統(tǒng)提出了很高的要求來(lái)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(duì)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?，F(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(jiǎn)單且有效的密封系統(tǒng)的上述類(lèi)型的再生熱交換器。該目標(biāo)通過(guò)具有權(quán)利要求I的特征的再生熱交換器來(lái)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(gè)密封件，所述密封件相對(duì)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(guò)有效重量、彈簧氣缸、驅(qū)動(dòng)器和類(lèi)似的機(jī)構(gòu))，另一方面通過(guò)可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上或者屬于轉(zhuǎn)子的部件上的多個(gè)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(gè)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(gè)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(guò)相對(duì)小量的結(jié)構(gòu)方面的努力來(lái)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(lèi)似地，當(dāng)采用密封氣體時(shí)，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(jiǎn)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^(guò)密封件或者屬于密封件的部件上的軸來(lái)保持輥?zhàn)印＿M(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(gè)相應(yīng)的運(yùn)行或滾動(dòng)表面上滾軋(roll off)，或者在兩個(gè)彼此軸向間隔的相應(yīng)的滾動(dòng)表面之間被引導(dǎo)。這些滾動(dòng)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(lèi)似地，可以提供輥?zhàn)雍蜐L動(dòng)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(dòng)點(diǎn))的臨界區(qū)域中，優(yōu)選的設(shè)置是，各個(gè)輥?zhàn)又辽俨贾迷趨^(qū)域中，尤其僅布置在驅(qū)動(dòng)點(diǎn)或密封件擠壓轉(zhuǎn)子的擠壓點(diǎn)的區(qū)域中。通過(guò)輥?zhàn)又蔚拿芊饧?yōu)選地是徑向密封件。通過(guò)輥?zhàn)又蔚拿芊饧绕涫侵芟蛎芊饧?。還可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上的輥?zhàn)又辽僭谵D(zhuǎn)子的一側(cè)同時(shí)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(guò)轉(zhuǎn)子上的輥?zhàn)又蔚闹辽僖粋€(gè)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(gè)徑向密封件在周向密封件的軸向運(yùn)動(dòng)期間在軸向上共同運(yùn)動(dòng)。為此，徑向密封件可移動(dòng)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(guò)機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其通過(guò)至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)桿或類(lèi)似物將周向密封件的軸向運(yùn)動(dòng)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(dòng)的運(yùn)動(dòng)。該優(yōu)選的徑向延伸的驅(qū)動(dòng)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(gè)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(gè)區(qū)域中。


將參照附圖所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的說(shuō)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(duì)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(gè)氣體容積流V流過(guò)轉(zhuǎn)子2，使來(lái)自至少一個(gè)氣體容積流的熱傳遞到至少另一個(gè)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(guò)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(duì)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(shuō)明，以下說(shuō)明僅通過(guò)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(guò)多個(gè)等距分布的驅(qū)動(dòng)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(guò)彈簧氣缸或者類(lèi)似物支撐。)每個(gè)彈簧氣缸7、8或9表示一個(gè)用于徑向密封件4的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)。同樣可以采用平衡錘來(lái)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(gè)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(jiàn)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(duì)于外殼壁的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
周向密封件5可布置為環(huán)形密封框并且通過(guò)在圓周方向上均勻地分布的多個(gè)驅(qū)動(dòng)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(wú)接頭且靈活的方式設(shè)置。在舉例說(shuō)明的實(shí)施例中，周向密封件5或者密封框提供相對(duì)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(gè)彈簧氣缸11表示一個(gè)用于周向密封件5的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)，周向密封件5通過(guò)額外的重量(小于彈簧氣缸11中的驅(qū)動(dòng)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(gè)輥?zhàn)?2支撐。輥?zhàn)?2優(yōu)選地至少設(shè)置在每個(gè)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)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(shí)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(guò)軸)。在轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)的過(guò)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(dòng)表面上。同樣可能的是，輥?zhàn)?2以?shī)A在軸向a上相互間隔的兩個(gè)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(shí)，通常應(yīng)該注意的是，輥?zhàn)?2和相應(yīng)的滾動(dòng)表面之間的擠壓力保持在一個(gè)較低的水平。例如，這通過(guò)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(shí)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(lái)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(dòng)，為此目的，使徑向密封件4在軸向a上可移動(dòng)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(gè)軸向間隔的轉(zhuǎn)子凸緣61和62之間通過(guò)各自的滾動(dòng)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(shuō)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(dòng)桿16分別連接，驅(qū)動(dòng)桿16通過(guò)多個(gè)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件17在軸向a上調(diào)整各個(gè)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(dòng)根據(jù)杠桿比而傳遞到各個(gè)徑向密封件4或者其各個(gè)區(qū)段上，為此目的，使徑向密封件4在軸向a上可移動(dòng)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(dòng)桿16布置在轉(zhuǎn)子外殼3的內(nèi)部。類(lèi)似地，驅(qū)動(dòng)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(guò)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(dòng)點(diǎn)或者彈簧氣缸7、8和9的區(qū)域中。相應(yīng)的滾動(dòng)表面布置在轉(zhuǎn)子2的正面上。這些滾動(dòng)表面可以布置在耐磨板19上,如針對(duì)下部的徑向向內(nèi)的輥?zhàn)?8以示例的方式所示出的?？梢郧宄乩斫獾氖?，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(guò)所述轉(zhuǎn)子(2)的至少一個(gè)氣體容積流(V)的熱傳遞到流過(guò)轉(zhuǎn)子(2)的另一個(gè)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(gè)密封件(4，5)，所述密封件(4，5)相對(duì)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(gè)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(gè)相應(yīng)的滾動(dòng)表面上滾軋或者在彼此軸向間隔的兩個(gè)相應(yīng)的滾動(dòng)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(dòng)表面中的至少一個(gè)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(gè)輥?zhàn)?12)至少布置在所述密封件(4，5)的驅(qū)動(dòng)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(dòng)期間在軸向(a)上共同運(yùn)動(dòng)。
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(guò)機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)驅(qū)動(dòng)桿(16)將所述周向密封件(5)的軸向運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(gè)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(kāi)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(guò)轉(zhuǎn)子(2)的至少一個(gè)氣體容積流(V)的熱傳遞給流過(guò)轉(zhuǎn)子(2)的另一個(gè)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(gè)密封件(4，5)，所述密封件(4，5)相對(duì)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(gè)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(hào)F16J15/16GK102767981SQ201110461849
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
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