再生式换热器及控制再生式换热器的密封间隙的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于气态介质的热交换的再生式换热器，所述再生式换热器包括用于密封换热器的加热表面载体的密封件，并包括用于监控密封件与加热表面载体之间的密封间隙的测量设备。为了增加测量设备的使用寿命以及同时能够可靠、容易且有成本效率地监控密封间隙，测量设备设计为气动测量设备，在测量设备和加热表面载体之间设置了通过间隔元件桥接的距离，该距离至少长为使得测量设备位于一温度范围之外，在没有额外的用于降低温度的设备的情况下，该温度范围对测量设备的功能来说是临界的。此外，本发明专利技术涉及一种用于再生式换热器的密封件的调节设备，一种用于监控再生式换热器的密封件和加热表面载体之间的密封间隙的测量设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种如权利要求1前序部分的用于气态介质热交换的再生式换热器，一种如权利要求10前序部分的用于再生式换热器的密封件调节设备，以及一种如权利要求11前序部分的用于监控密封件与再生式换热器的加热表面载体之间的密封间隙的测量设备。而且，本专利技术还涉及一种如权利要求前序部分12的用于确定密封件与再生式换热器的加热表面载体之间的密封间隙宽度的方法，以及一种如权利要求前序部分14的用于确定密封件与再生式换热器的加热表面载体之间的密封间隙宽度变化的方法。
技术介绍
已知的这种类型的再生式换热器既用于空气预热(Luvos)也用于气体气体预热(Gavos)。其中放热的气态介质由再生式换热器的加热表面载体引导。在所述加热表面载体中设置有加热表面或蓄热器，它们被热的放热气态介质加热。然后这些被加热的加热表面又将热释放到一个或多个同样流过所述加热表面载体的吸热气态介质。所述加热表面载体可以设计为静态的(作为定子)或者也可以设计为绕纵轴旋转(作为转子)。如果所述加热表面载体设计为转子，则冷的和热的气流轮流经过所述设置在转子上的加热表面以进行气流间的热交换。如果所述加热表面载体设计为定子，则所述热交换通过在所述定子前侧设置旋转气道连接——所谓的旋转罩(rotating hoods)而使得气流轮流通过转子来进行。一般再生式换热器中设置一个或多个不同类型的密封件(例如径向密封件、轴向密封件、周向密封件等等)用于互相分隔气流以及防止气体从所述加热表面载体泄漏。这些密封件通常由金属制成，特别是铸铁。然而，也有些密封件由其它材料例如陶瓷制成。由于放热气态介质的高温，加热表面载体在运行期间发生变形，特别是放热气态介质流经的区域。由于加热表面载体的变形，密封件与加热表面载体之间的密封间隙会增大，从而大大增加泄漏几率。为了缓解此问题，已知可以将密封件设计为可调节的，从而将其推向变形的加热表面载体。关于再生式换热器密封系统的调节自动化，还已知可以将再生式换热器设计为带测量设备，其确定加热表面载体的变形程度或者密封件与加热表面载体的距离(密封间隙宽度)并将这些数据传送到控制设备，启动致动器根据所传输的数据调节密封件。DE 4013 484 C2披露了一种再生式换热器的例子，其中有一个非接触感应器用于测量密封条与加热表面载体的前表面之间的距离，设置在与密封条系统相对的前表面上，用于自动调节密封条系统。这种感应器可以是例如磁传感器，测量磁阻的变化从而推断出密封条与加热表面载体之间的距离。其它已知的确定密封间隙宽度的方式的例子是安装在加热表面载体上并跨密封表面的感测杠。所有已知的测量设备的共同特征是它们的传感器、感应器或者感测设备都因为接近密封件或者加热表面载体而暴露在高温下。这常常引起测量设备的损坏而使得使用寿命相对缩短。而且，测量设备会被气态介质中部分存在的污染物损坏。另一方面，设计更为耐高温的测量设备也是非常费劲的。例如对于磁传感器，这是通过采用冷却系统实现的。但因此测量设备的制造、安装以及维护都变得非常昂贵和费劲。为了维护的目的，测量设备还必须能从外部够得着，因此又必须在再生式换热器上设计额外的开口，以便维护人员接近所述传感器、感测设备或感应器。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是这样的设备和方法，通过它们能可靠地监控密封件与加热表面载体之间的密封间隙，能容易且经济地制造所述设备或执行所述方法并且所述设备和方法中使用的测量设备具有长的使用寿命。上述目的是通过独立权利要求中的特征实现的。本专利技术的优选实施例和进一步改进记载在从属权利要求中。所述目的是利用这样一种用于气态介质热交换的再生式换热器实现的，所述再生式换热器包括用于密封换热器的加热表面载体的密封件，并包括用于监控密封件与加热表面载体之间的密封间隙的测量设备，所述测量设备设计为气动测量设备。而且在测量设备和加热表面载体之间设置有由间隔元件桥接的距离，该距离的长度至少使得测量设备位于一温度范围之外，在没有额外的用于降低温度的设备的情况下，该温度范围对测量设备的功能来说是临界的。因此所述测量设备运行在一范围内，不会因加热表面载体附近的温度引起明显的测量误差。因此，不用特别防高温措施的现有传感器就能用于所述气动测量设备。“监控密封件与加热表面载体之间的密封间隙”的表述在本专利技术的范围内意味着密封件与加热表面载体之间的距离，即密封间隙宽度，在运行期间被测量设备以规律的间隔监控。为此，首先可以周期性地确定密封间隙宽度的绝对值，并且在该值发生变化或者偏移于预定值的情况下，可以相应地调节所述密封件。其次，还可以仅确定密封间隙宽度的变化而不测量或确定密封间隙宽度的绝对值。因此可以根据加热表面载体的变形调节所述密封件使得密封间隙宽度尽可能保持恒定或者持续处于预定的密封间隙宽度范围内。所述密封件与加热表面载体之间的距离是密封件内侧与加热表面外侧之间的距离，所述外侧与密封件的内侧相对。因此本专利技术的优点是测量设备设置得与加热表面载体还有密封条保持一段距离而没有暴露于高温或者热的气体中。由此测量设备的使用寿命显著增加，并且可以不需要诸如冷却设备等用于使测量设备能在热的环境下使用的费劲而昂贵的专门设备。测量设备处于气流之外，因此气流中的污染物也无法对测量设备造成不良影响。而且，本专利技术能够可靠地利用简单经济的设备确定密封间隙宽度或者密封间隙宽度的变化。而且，因为测量设备设置得与密封件有一段距离也使得操作维护人员更容易接近。因此，当设计再生式换热器时，就不必专门去确保接近测量设备的方式，也使得整个再生式换热器的结构简单。测量设备基本上可以安置在处于其功能的临界温度范围之外的任何地方。测量部分优选设计为测量设备处于换热器之外的形式。这确保了测量设备仅暴露于相对较低的温度中。同时，这种方式也使操作维护人员特别容易接近测量设备。测量部分的长度或者测量设备与加热表面载体之间的距离基本上可以随机地预先确定。测量设备优选与加热表面载体相距50厘米到150厘米，特别优选是80厘米到100厘米。通过现场测试，申请人发现在常用的再生式换热器中上述距离能获得最好的效果。测量设备优选地包括流体供给设备和流体压力传感器和/或体积流量传感器。诸如空气的流体因此可以供给到密封间隙内，相应的空气压力本身作为现有密封间隙宽度的函数加以调整。在大间隙宽度的情况下空气压力低，而在小空气间隙宽度的情况下空气压力高。基本上也可以使用体积流量传感器。原则是在大空气间隙宽度的情况下，能够通过空气间隙传输大体积流量，反之亦然。进一步有利地，空气供给到密封间隙内，以便防止灰尘沉积在压力传感器或体积传感器上。因此，与现有技术已知的设备相比，这可以显著地降低维护间隔。测量设备和加热表面载体之间的距离通过流体密封间隔元件桥接，该流体密封间隔元件特别是管道或管子，原则上可以使用任何线性的或弯曲的间隔元件。就此而言，有利地间隔元件的一端固定附接于密封件，并且间隔元件的另一端固定附接于测量设备。这确保所测量的值不会由于泄露和未察觉的空气排出而失真。测量设备可以以如下方式设计为了监测密封间隙，确定密封间隙宽度的绝对值，其中测量设备使用至少一个测量值来进行测量值和存储在校准表中的值之间的比较。可以通过设置在测量设备内或其外部的评价单元来进行绝对测量值的比较。而且，测量设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于气态介质的热交换的再生式换热器，所述再生式换热器包括用于密封换热器的加热表面载体（１１）的密封件（１０），并包括用于监控密封件（１０）与加热表面载体（１１）之间的密封间隙（１３）的测量设备（２７），所述再生式换热器的特征在于，　 　所述测量设备（２７）设计为气动测量设备，在测量设备（２７）和加热表面载体（１１）之间设置了由间隔元件（１７）桥接的距离（１４），该距离的长度至少使得测量设备（２７）位于一温度范围之外，在没有额外的用于降低温度的设备的情况下，该温度范围 对测量设备（２７）的功能来说是临界的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：米罗斯拉夫波德霍尔斯基，霍斯特霍夫曼，埃里希博恩，
申请(专利权)人：巴克杜尔有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]