DE69700699T2

DE69700699T2 - Einstellbare axiale dichtungsplatten für umlaufende regenerative luftvorwärmer

Info

Publication number: DE69700699T2
Application number: DE69700699T
Authority: DE
Inventors: Mark Brophy; Glenn Mattison
Original assignee: ABB Air Preheater Inc
Current assignee: Alstom Power Inc
Priority date: 1996-02-21
Filing date: 1997-02-14
Publication date: 2000-06-21
Anticipated expiration: 2017-02-15
Also published as: WO1997031235A1; CN1212046A; IN191874B; JPH11504108A; KR19990087082A; BR9707649A; EP0882206B1; DE69700699D1; KR100307422B1; US5628360A; JP3010380B2; EP0882206A1; TW326066B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft regenerative Drehluftvorwärmer, bei denen Axialdichtungen und Axialdichtungplatten, die zwischen dem Rotor und dem Rotormantel angeordnet sind und die Luftvorwärmer in einen Gassektor und einen oder mehrere Luftsektoren unterteilen, eingesetzt werden. Insbesondere betrifft die Erfindung eine neuartige Anordnung zur Befestigung und Einstellung der Axialdichtungsplatten.
Ein regenerativer Drehluftvorwärmer überträgt fühlbare Wärme von dem einen Kessel verlassenden Rauchgas auf die eintretende Verbrennungsluft über die Regenerativ-Wärmeübertragungsfläche in einem Rotor, der sich kontinuierlich durch die Gas- und Luftströme dreht. Der Rotor ist mit der Wärmeübertragungsfläche gefüllt, wird durch eine untere Lageranordnung am kalten Ende des Luftvorwärmers gestützt und durch eine sich am oberen, heißen Ende befindende Lageranordnung geführt. Der Rotor ist durch mehrere sich radial erstreckende Platten, die als Membranen bezeichnet werden, in Fächer unterteilt. Diese Fächer sind zum Halten modularer Körbe ausgeführt, in denen die Wärmeübertragungsfläche enthalten ist. Der Luftvorwärmer ist durch Sektorplatten in eine Rauchgasseite oder einen Rauchgassektor und eine oder mehrere Verbrennungsluftseiten oder -sektoren unterteilt. Flexible Radialdichtungen am Rotor, die in der Regel am oberen und unteren Rand der Membranen angebracht sind, befinden sich in unmittelbarer Nähe dieser Sektorplatten und reduzieren eine Gas- und Luftleckage zwischen Sektoren auf ein Minimum. Ebenso sind Axialdichtungsplatten zwischen der Ummantelung und dem Umfang des Rotors zwischen den Luft- und Gassektoren an der Ummantelung angebracht. Diese Axialdichtungsplatten wirken mit an den äußeren Enden der Membranen angebrachten flexiblen Axialdichtungen zusammen. Diese Axialdichtungen und Dichtungsplatten trennen zusammen mit den Radialdichtungen und Sektorplatten wirksam die Luft- und Gasströme voneinander.
Zur Erzielung maximaler Wirksamkeit müssen die Axialdichtungsplatten während des Betriebs einstellbar sein, um Wärmeausdehnung und Verschleiß von Teilen Rechnung zu tragen. Im Stand der Technik wurde gewöhnlich eine Anordnung aus vier Einstellvorrichtungen verwendet, die als Kasten- Einstellvorrichtungen bezeichnet werden und jeweils an der Ummantelung und an der Axialdichtungsplatte befestigt werden, und zwar eine in der Nähe jeder der vier Ecken der Axialdichtungsplatte, und die Axialdichtungsplatte in radialer Richtung nach innen und außen bewegt. Jede Einstellvorrichtung erfordert ein Montagegenäuse oder -kasten, Platten mehrerer Typen, einen mit Gewinde versehenen und maschinell gefertigten Einstellstab, Scherstiftmittel zur Befestigung des Einstellstabs an der Axialdichtungsplatte plus eine Auswahl an Muttern und Schrauben. Dies ist hauptsächlich aufgrund der Kosten zur Herstellung des Einstellstabs eine relativ teure Vorrichtung. Des weiteren ist das Installieren und Auswechseln der Einstellvorrichtung schwierig, weil er sowohl mit der Ummantelung als auch mit der Axialdichtungsplatte verbunden werden muß und nur begrenzter Zugang zu der Axialdichtungsplatte vorhanden ist.

Darstellung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung von Mitteln in einem Luftvorwärmer zum Befestigen und Einstellen von Axialdichtungsplatten unter Verwendung einer verringerten Anzahl von einstellbaren Befestigungen und Ersetzen der verbleibenden einstellbaren Befestigungen durch einstellbare Druckanschläge, die die Axialdichtungsplatten in Eingriff nehmen, aber nicht daran befestigt sind. Hierdurch werden die Kosten verringert und die Installation wird vereinfacht.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Draufsicht eines typischen regenerativen Drehluftvorwärmers, wobei der obere Heißendmittelabschnitt zur Verdeutlichung entfernt ist und die in Position montierten Axialdichtungsplatten dargestellt werden.
Fig. 2 ist ein als Querschnitt dargestellter Aufriß des Luftvorwärmers nach Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht entlang Linie 3-3 von Fig. 4, in der die Einzelheiten einer der einstellbaren Kasten-Befestigungen dargestellt werden.
Fig. 4 ist ein Aufriß der äußeren Fläche einer der Seitentafeln, in der die Anordnung der Einstellvorrichtungen nach dem Stand der Technik dargestellt werden.
Fig. 5 ist eine Draufsicht der Anordnung nach Fig. 4.
Fig. 6 ist eine als Querschnitt ausgeführte Teilansicht eines der einstellbaren Anschläge nach der vorliegenden Erfindung entlang der Linie 6-6 von Fig. 7.
Fig. 7 ist ein Aufriß der äußeren Fläche einer der Seitentafeln ähnlich Fig. 4, wobei aber die Anordnung der einstellbaren Kasten-Befestigungen und einstellbaren Anschläge nach der vorliegenden Erfindung dargestellt werden.
Fig. 8 ist eine Draufsicht der Anordnung nach Fig. 7.
Fig. 9 ist eine Modifikation der vorliegenden Erfindung, wobei eine anderen Anordnung der einstellbaren Anschläge gezeigt wird.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Zum Verständnis und zur Anerkennung der vorliegenden Erfindung wird zunächst auf die Fig. 1 bis 3 Bezug genommen, die die allgemeine Umgebung der Erfindung und die bekannten Mittel zur Befestigung und Einstellung der Axialdichtungsplatten eines Luftvorwärmers darstellen. Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Draufsicht bzw. eine Vertikalschnittansicht des Luftvorwärmers 10. Der Rotor 12 ist auf der Welle 14 angebracht und wird zwischen dem Heißendmittelabschnitt 16 und dem Kaltendmittelabschnitt 18 gestützt. Der Heißendmittelabschnitt 16 wird durch die Sockel 20 an jedem Ende dieser Mittelabschnitte 16 und 18 von dem Kaltendmittelabschnitt 18 gestützt. Der Rotor 12 umfaßt einen äußeren Rotormantel 22 und Membranplatten 24, die den Rotor in mehrere Fächer 26 unterteilen. Wie herkömmlich, würden die modularen Wärmetauschkörbe in die Fächer 26 geladen werden.
Die herkömmlichen Rauchgas- und Lufteinlaß- und Luftauslaßverbindungsplattenkanalanordnungen (nicht gezeigt), die die Verbindung und den Übergang zwischen den rechteckigen Kanälen und den kreisrunden Luftvorwärmer bilden, würden oben und unten an der Konstruktion angebracht und in der Regel an den Seiten der Mittelabschnitte befestigt werden. Zwischen den Heiß- und Kaltendmittelabschnitten 16 und 18 und um den Rotor 12 herum befinden sich die vertikalen Ummantelungstafeln 28, die die Rotorummantelung bilden. Neben dem oberen und unteren Ende des Rotors 12 sind die herkömmlichen Sektorplatten 30 angebracht, die den Luftvorwärmer auf bekannte Weise in eine Rauchgasseite oder einen Rauchgassektor und eine Luftseite oder einen Luftsektor unterteilen. Obgleich dies nicht gezeigt ist, wirken Radialdichtungen, die normalerweise an dem oberen und unteren Rand der Membranplatten 24 befestigt sind, mit den Sektorplatten 30 zusammen, um das Vermischen der Luft und des Rauchgases miteinander zu verhindern oder zu vermindern. Des weiteren würden Umfangsumgehungsdichtungen, die nicht gezeigt sind, zwischen dem Rotor und der Ummantelung vorgesehen sein, um zu verhindern, daß die Luft und das Rauchgas um die Außenseite des Rotors herum strömt. Diese sind in der Regel sowohl um den unteren als auch den oberen Rand des Rotors herum angeordnet.
Des weiteren zeigen die Fig. 1 und 2 das Axialdichtungsmittel, das sich in Axialrichtung am Umfang des Rotors zwischen der Gasseite und der Luftseite erstrecken. Dieses Dichtungsmittel umfaßt die Axialdichtungsplatten 32 und die Axialdichtungen 34. Die Axialdichtungsplatten 32 sind von den vertikalen Ummantelungstafeln 28 aus angebracht und einstellbar in der Nähe des Rotorumfangs positioniert. Die flexiblen Axialdichtungen 34 sind am Rotor und in der Regel an den äußeren Enden der Membranplatten 24 angebracht. Diese flexiblen Axialdichtungen 34 befinden sich in unmittelbarer Nähe zu den Axialdichtungsplatten 32, wodurch die Menge an Rauchgas und Luft, die um den Umfang in den falschen Sektor strömt, auf ein Minimum reduziert wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Befestigung dieser Axialdichtungsplatten 32 von den vertikalen Ummantelungstafeln 28 aus. Die Fig. 1 und 2 stellen die bereits bekannte Befestigungsart im allgemeinen dar, während die Fig. 3 und 4 derartige Befestigungen und ihre Anordnung im einzelnen darstellen. Diese bekannten Befestigungsarten werden bei der vorliegenden Erfindung zusammen mit anderen neuen Positioniermitteln in einer einzigartigen Anordnung eingesetzt; somit ist die Beschreibung der Einzelheiten des Stands der Technik für die vorliegende Erfindung relevant.
Zunächst auf Fig. 3 Bezug nehmend, umfaßt das allgemein mit 35 bezeichnete, einstellbare Befestigungsmittel nach dem Stand der Technik, das gemeinhin als Kasten-Einstellvorrichtung bezeichnet wird, ein Gehäuse 36, bei dem es sich im Grunde um ein mit einer vertikalen Ummantelungstafel 28 um eine Öffnung 38 herum verschweißtes Gehäuse handelt. Mit dem anderen Ende des Kastens 36 ist eine Führungsplatte 40 verschweißt, die eine Öffnung 42 aufweist. Von der Führungsplatte 40 nach außen ist eine zweite Führungsplatte 44 angeordnet, die eine Öffnung 46 aufweist, die durch die Schrauben 48 mit der ersten Führungsplatte 40 verschraubt ist. Zwischen den beiden Führungsplatten 40 und 44 ist eine Sechskantmutter 50 geklemmt, die gedreht werden kann, wenn die Schrauben 48 gelöst sind, und die fest in Position gehalten wird, wenn die Schrauben 48 festgezogen sind. Durch die Sechskantmutter 50 ist ein Einstellstab 52 geschraubt, der an der Axialdichtungsplatte 32 befestigt ist. Dieser Stab ist bei 54 mit einem Gewinde versehen, so daß er sich bezüglich der Tafel 28 und bezüglich des Rotors 12 axial bewegt. Der Stab 52 ist mittels eines Scherstifts an der Axialdichtungsplatte 32 befestigt. Bei der dargestellten Anordnung, ist der Ansatz 57 am Ende des Stabs 52 an einem von der Axialdichtungsplatte 32 ragenden Zapfen 56 befestigt, wozu ein sich durch Löcher im Zapfen 56 und Ansatz 57 erstreckender Scherstift 58 verwendet wird, obgleich auch andere Anordnungen verwendet werden können. Aus diesem Grunde wird die Axialdichtungsplatte 32 durch Drehen der Sechskantmutter 50 entweder zu dem Rotor 12 oder von diesem weg bewegt. Wie in den Zeichnungen gezeigt, befindet sich in jeder der vier Ecken der Axialdichtungsplatte 32 eine Kasten-Einstellvorrichtung 35.
Da der Einstellstab 52 einen maschinell gefertigten Ansatz 57 am Ende aufweist, ist der Stab vergleichsweise teuer. Des weiteren besteht nur ein sehr begrenzter Raum zwischen der Tafel 28 und der Axialdichtungsplatte 32, in dem zur Befestigung des Stabs an der Axialdichtungsplatte manövriert werden muß. Dadurch werden die Installation und das Entfernen schwierig, und es müssen vier derartige Verbindungen hergestellt werden. Aus diesem Grunde werden bei der vorliegenden Erfindung zwei der vier einstellbaren Befestigungsmittel durch einstellbare Druckanschläge ersetzt, die kostengünstiger und leichter zu installieren sind, aber dennoch die Axialdichtungsplatte genau positionieren, wenn sie in Verbindung mit den beiden verbleibenden einstellbaren Befestigungsmitteln verwendet werden.
Auf die Fig. 6, 7 und 8 Bezug nehmend, sind die beiden einstellbaren Befestigungsmittel 35 zur Mittellinie der Axialdichtungsplatte 32 bewegt worden. Das einstellbaren Befestigungsmitteln befestigen nun die Axialdichtungsplatte und werden zur Positionierung der Mittellinie der Axialdichtungsplatte bezüglich des Rotors 12 verwendet. Jedes der allgemein mit 60 bezeichneten, einstellbaren Druckmittel umfaßt eine einstellbare Schraube 62, die sich durch ein Loch 64 in der Tafel 28 erstreckt und durch eine Mutter 58 geschraubt ist, welche mit der mit der Tafel 28 verschweißten Verstärkungsplatte 66 verschweißt ist. Das Ende 68 der Schraube 62 nimmt eine mit der Axialdichtungsplatte 32 verschweißte Kontaktunterlage 70 in Eingriff (berührt sie, ist aber nicht daran befestigt). Insbesondere in Fig. 8 ist zu sehen, daß die beiden einstellbaren Schrauben 62, die sich auf gegenüberliegenden Seiten der Mittellinie befinden, als Stoßstangen oder Anschläge wirken, gegen die das einstellbare Kasten-Befestigungsmittel 35 gezogen wird, wodurch die Schrauben 62 mit Druck beaufschlagt werden. Deshalb werden die Kasten-Einstellvorrichtungen 35 zuerst so eingestellt, daß sie die Mittellinie der Axialdichtungsplatte 32 genau beabstanden. Dann werden die einstellbaren Druckmittel 60 so eingestellt, daß sie die Ränder der Axialdichtungsplatte genau beabstanden. In Fig. 9 wird eine alternative Anordnung gezeigt, bei der vier einstellbare Druckmittel 60 vorhanden sind, und zwar eines an jeder Ecke der Axialdichtungsplatte 32, anstatt nur zwei, wie in Fig. 7. Statische Dichtungen 69 sind mit und zwischen der Axialdichtungsplatte und der Tafel 28 verschweißt, um die Position der Axialdichtungsplatte nach der Einstellung zu verriegeln. Diese statischen Dichtungen 69 erstrecken sich über die gesamte Höhe der Axialdichtungsplatten und verhindern eine Gasströmung hinter der Axialdichtungsplatte.
Die Kasten-Einstellvorrichtungen 35 werden eigentlich zur Befestigung der Axialdichtungsplatten sowie zu ihrer Bewegung oder Einstellung nach innen oder außen verwendet. Bei der vorliegenden Erfindung befinden sie sich nur auf der Mittellinie der Axialdichtungsplatten. Andererseits sind die einstellbaren Druckmittel 60 nicht an der Axialdichtungsplatte angebracht und befestigen diese nicht, sondern wirken nur als Stoßstangen oder Anschläge. Sie können die Axialdichtungsplatten zwar nach innen zwängen, aber nicht nach außen ziehen. Einer der Vorteile besteht darin, daß die einstellbaren Druckmittel 60 nicht so kompliziert und kostengünstiger sind. Der andere Vorteil betrifft die Leichtigkeit der Installation und des Entfernens. Wie insbesondere in den Fig. 5 und 8 zu sehen ist, besteht zwischen den Tafeln 28 und den Axialdichtungsplatten nicht viel Raum für Zugang zur Herstellung der Verbindung zwischen den Stäben 52 mit den Zapfen 56. Bei der vorliegenden Erfindung gibt es nur zwei anstatt vier einstellbare Kasten-Befestigungen, wodurch sowohl die Kosten als auch die Installationszeit verringert werden. Die einstellbaren Druckmittel 60 erfordern kein Anbringen an der Axialdichtungsplatte.

Claims

1. Anordnung zur einstellbaren Befestigung einer Axialdichtungsplatte (32) zwischen einer Ummantelungstafel (28) und dem Rotor (12) eines regenerativen Drehluftvorwärmers (10), wobei der regenerative Drehluftvorwärmer (10) jener Art ist, die den Rotor (12), mehrere den Rotor (12) umgebende Ummantelungstafeln (28) und mehrere Axialdichtungsplatten (32), die jeweils eine axiale Mittellinie aufweisen und zwischen einer jeweiligen Ummantelungstafel (28) und dem Rotor (12) angeordnet sind, aufweist, mit folgendem:

a. einem Paar Befestigungsstäbe (54), die sich jeweils zwischen der Axialdichtungsplatte (32) und der jeweiligen Ummantelungstafel (28) erstrecken, und Mittel (35)t die jeden Befestigungsstab (54) an einem jeweiligen Ende davon an der jeweiligen Ummantelungstafel (28) und an dem anderen jeweiligen Ende davon an der Axialdichtungsplatte (32) einstellbar befestigen, so daß das Paar Befestigungsstäbe (54) in beabstandeten Positionen an der Axialdichtungsplatte (32) entlang ihrer Mittellinie befestigt ist und die Mittellinie der Axialdichtungsplatte (32) durch Einstellbewegung der Befestigungsstäbe (54) zu dem Rotor (12) und von ihm weg bewegt werden kann; und

b. einem Paar einstellbarer Anschlagmittel (60), die die Axialdichtungsplatte (32) auf jeweiligen gegenüberliegenden Seiten ihrer Mittellinie in Eingriff nehmen und einstellbar zu dem Rotor (12) und von ihm weg bewegbar sind, um dadurch einstellbare Anschläge für die Axialdichtungsplatte (32) auf beiden Seiten ihrer Mittellinie bereitzustellen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, bei der jedes der einstellbaren Anschlagmittel (60) die Axialdichtungsplatte (32) an einer Stelle daran auf einer Seite der Mittellinie der Axialdichtungsplatte (32) berührt.

3. Anordnung nach Anspruch 1, bei der jedes der einstellbaren Anschlagmittel (60) zwei einstellbare Anschlagglieder enthält und die beiden einstellbaren Anschlagglieder jedes einstellbaren Anschlagmittels die Axialdichtungsplatte (32) an zwei Stellen daran auf einer Seite der Mittellinie der Axialdichtungsplatte (32) berühren.