专利名称：具有半模块化转子构造的空气预热器的制作方法
技术领域：
本发明的背景本发明涉及通常用作空气预热器的旋转再生热交换器，更具体地说涉及一种兼有模块和非模块构造方法优点的改进的转子构造。
旋转再生热交换器被用来将热从一个热气流如热的烟气流传送给另一个冷气流如燃烧空气。转子含有大量的吸热材料，经首先旋转通过热气流的通道，在那里热被吸热材料吸收。当转子继续转动时，加热的吸热材料进入冷气流的通道，在那里热从吸热材料被转移到冷气流。
在一典型的旋转热交换器如旋转再生空气预热器中，圆筒形的转子被设置在一个直立的中央转子支柱上并被多个从转子支柱延伸到转子外周壳的被称为隔板的径向间壁分隔成多个扇状隔间。在这些扇状隔间内载有模块化的热交换框，其内含有大量吸热材料，通常被制成层叠板状的元件。
这种热交换器的转子或是制成非模块化的、在车间内装配的转子或是制成模块化的转子。非模块化的转子具有一系列分别装在转子支柱上并向外延伸到转子壳体的隔板，从而将转子划分成多个扇形区。另外，每个扇形区还被在隔极之间延伸而互相间隔开的撑板划分成多个隔间。然后从顶端(烟道端)沿轴向将模块化的热交换框装到这些隔间内。非模块化的转子是费人工的，因为大部分转子结构先要在车间内装配，然后为了装运，至少部分又要被拆开。结果制造和现场装配将花费更多的总时间。
模块化的转子是由一系列车间装配的扇形模块构成的，这些扇形模块然后在现场装配成一个完整的转子。每一扇形模块在两侧各有一块隔板，这两块隔板由撑板连结着。当这些模块要在现场装配成转子时，相邻的隔板互相连结形成一块具有双板的隔板。虽然模块化的转子比非模块化的转子只需较少的时间进行现场装配，但却需要两倍的单个隔板，这些隔板占用气体流动区域，并对相同尺寸的转子和支柱直径使热交换面积减少。而且，它们是零件密集型的，因为在隔板的位置上需要许多零件来把相邻的模块连结在一起。
大多数模块化的和非模块化的转子设计，如上所述都含有撑板。撑板可增强转子的结构并支承热交换框。因为这些框将沿轴向插入并且必须配装到撑板隔间内，所以这些筐的尺寸必须做小，以便安装和移走。这将减少可供框热传递流动用的自由面积并在框的周围造成流动的旁路间隙。结果将减少空气预热器的效率并对任何具体的作业要求都选用较大的空气预热器。
本发明的综述本发明涉及旋转再生热交换器用的转子的构造，更具体点说，涉及转子的制造方法，其中兼用车间装配的扇形模块和现场装配的零件，总之是要消除通常的模块化转子用的双层隔板并减少通常的非模块化转子的完整的车间装配所带来的高费用。在一较优的实施例中，车间装配的模块包括一个、两个或多个扇形模块，主要根据转子尺寸来决定，而提供的现场装配的零件则被配装在间隔开的车间装配的扇形模块之间。本发明还取消使用撑板，而用在隔板之间伸展的支承栅格来替代，并构成敞开的支承件，在其上支承着框。而这些框是沿径向而不是沿轴向装入到扇形模块内。这样便可消除在框周围保留间隙和将框的尺寸做小的需要。这些支承格栅既是车间装配的模块的一部分，也是现场装配零件的一部分，它们实实在在地方便现场的装配。
附图的简要说明
图1为传统的旋转再生空气预热器的一般透视图。
图2为按照现有技术的、非模块化的、车间装配的转子的平面图。
图3为示出热交换框在转子内的位置而在图3中沿3-3线切开的剖视图。
图4为转子一部分的分解图，其中示出现有技术的模块化转子的三个扇形模块被布置在转子轴的周围正准备移动到位并连结在轴上。
图5为本发明的半模块化的转子的一部分的分解或拆开的平面图，其中示出车间装配的模块和现场装配的零件正准备移动到位、互相连续并连结到转子轴上。
图6为本发明的装配好的半模块化转子的一部分的剖视图，其中示出热交换框所在位置。
优先实施例的说明图1为一典型的空气预热器的部分切开的剖视图，在壳体12内有一转子14装在驱动轴或支柱16上以便按箭头18所示方向旋转。转子由多个扇形区20构成，每一扇形区都含有数个框模块，每一扇形区都是由隔板34限定的。框模块含有热交换表面。壳体用阻流的扇形板24划分成为烟气侧和空气侧。在该单元的底部也设有一块相应的扇形板。热的烟气通过烟气进入管道26进入空气预热器，流动通过转子，在那里将热传送给转子，然后通过烟气排出管道28逸出。而对向流动的空气通过空气进入管道30进入，流动通过转子，在那里从转子得到热，然后通过空气排出管道32逸出。
现在参阅图2，其中示出现有技术的、车间装配的、非模块化的转子的一部分的平面图。隔板34在转子的中心部或毂部36与转子的外壳38之间沿径向延伸。而撑板40则以相互隔开的间距在隔板之间延伸并连结到隔板34上，从而形成撑板隔间42。框模块22被堆积在每一个撑板隔间内。一个这样的框模块在图2中示出，而其余的隔间内则是空的。由于这些框模块22是从顶上装入并取出的，因此在每一框的周围必须设有间隙44以便使装入和取出容易进行。这些间隙44会使可被容纳在转子内的框的尺寸减少，从而减少热传递面积和热效率并造成烟气的旁路间隙。
为了进一步了解这种现有技术的、非模块化的、车间装配的转子，可参阅图3，这是一个沿图2中3-3线切开的剖视图，该图示出在位的框模块，还示出冷端框，这将在下面说明。图中以截面示出的为撑板40，它被连结到隔板34上如用焊接。连结到每一撑板40的底部上的为一框支承件48，在其上支承着堆积的框22。框支承件48也可从图2中看到。
位在转子内框模块22的排列下面并在转子的冷端有一组不同的框46，它们以前被提到过并被称为冷端框。冷端框较多受到烟气流中成分的腐蚀作用，因为这些成分能在冷端温度下凝结出来落在框上。在所画出的现有技术的空气预热器中，冷端框46是从转子的周边沿径向被插入而不是从顶上插入并且冷端框是被支承在一般地用标号50指出的格栅或桁架结构上，这在图2中也可见到。因此，如图3所示，撑板40短于隔板的高度。图3还示出间隙44。由于冷端框较多受到腐蚀，并且需要较频繁地更换，它们能被沿径向取走而可不需取走热端框。
图4示出现有技术的空气预热器的转子的另一种基本的型式，即模块化的、现场装配的转子。转子如其名称的含义是由多个扇形模块在现场装配而成。每一扇形模块的构造与图2所示的车间装配的转子的扇形部在很多地方都是一样的。主要的不同是最后造成的转子具有双层的隔板，这是由于将相邻模块的隔板34对接在一起而造成的。换句话说，与非模块化的转子比，隔板数要多出一倍。这是费钱的，加上双层隔板增加的前面面积，对给定的转子尺寸来说，会使热传递面积减少。模块化的热交换框22和冷端框46均被定位并支承在这些扇形模块52上，其方式与图3所示的非模块化转子相同。模块52包括有在其内端上的配件或凸耳54，它们适宜被插入到转子毂部36内并用销钉固定在位。
现在转到本发明的图5和6，转子是由一系列车间装配的模块56和一系列现场装配的构件构成，现场装配的构件被设置在两个车间装配的模块之间，这样来完成转子的构造而可不需采用任何一种双层隔板。图5示出的车间装配的模块56具有三块隔板34，因此包括两个一般地以标号58和60指出的扇形区。但本发明的这些车间装配的模块56能够制成只有一个扇形区或三个或多个扇形区的，这要看转子的大小和其他一些能规定车间装配构件和现场装配构件的合适混合比例的因素而定。在某些情况下，的确可能甚至需要将转子的现场装配部制成支承的格栅结构66，只需将它交替地插置在两个车间装配的模块之间便可制成完整的转子。每一车间装配的模块56都具有隔板34和内侧的凸耳55，该凸耳与图4中的凸耳54类似但较大，因为它联接着两个扇形区58和60。与此类似，现场装配部的模块大小还被影响，虽然它并不包括模块凸耳。
车间装配的模块56并不包含任何撑板。作为替代，隔板34被一般地用标号62指出的支承栅条连结在一起。如从图6可见到，这些栅条构成框模块22和冷端框模块46的支承。格栅可具有任何希望有的构造和外形只要它们能够提供一个刚性的转子并支承框模块即可。如同以前说明过的，本发明的转子是沿径向装载的转子并不是如图2和4那样是沿轴向或管道装载的转子。
如同图5所示，车间装配的模块按间隔开的位置被连结到转子轴或毂部36上，在它们之间留出空位。然后转子的其余构件被现场装配并设置在这些空位内。现场装配的构件具有模块凸耳和隔板的组合件及格栅的组合件66。模块凸耳和隔板的组合件64包括一个基本上与隔板34相同的隔板68，及一个基本上与凸耳55相同的凸耳70。格栅组合件66基本与构成车间装配模块56的一部分的格栅62相同。这些格栅66可与车间装配模块56的格栅62比拟。这些格栅66最好用焊接连结到车间装配模块56和隔板68之间来完成转子结构。格栅66被设置在转子内每一个框模块的水平面上，如同从图6可看到的格栅62设置在车间装配模块56内的情况一样。当然，车间装配模块56和现场装配构件64和66是连续不断环绕毂部36组合的以便构成一个完整的转子结构。只是为了举例的目的说明一下，一个具有24个扇形区的转子可设有包括12个扇形区的六个车间装配模块(假定每个模块两个扇形区)和六组也包括12个扇形区的现场装配构件，这样一共便是24个扇形区。
本发明兼有模块化和非模块化转子结构的优点并消除了某些它们各自具有的缺点。由于消除了模块化设计的双层隔板，结合支承格栅的使用又消除了撑板，可供热传递面使用的空间增加。而且在使用支承格栅时，框模块的安装是通过周边装置进行的，框模块可用斜楔方式装入到扇形区内互相接触并与隔板接触。这样便可不需在框模块四周留出间隙，可以加强转子结构并进一步增加有效的热传递自由面积和热效率。
权利要求
1．一种旋转再生空气预热器用转子的制造方法，该预热器具有一个转子毂部和多个从所述毂部沿径向向外延伸的隔板，所述隔板将所述转子划分成多个扇形区以便用来支承模块化的热交换框，所述方法包括下列步骤a．装配多个转子模块，每一模块至少包括一个扇形区并具有ⅰ．在径向上沿每一扇形区侧边延伸的隔板，ⅱ．在每一扇形区内所述两个隔板之间安装的至少一个支承格栅，所述格栅适宜将所述模块化的热交换框支承在其内，ⅲ．装在所述隔板上而适宜将所述转子模块安装在所述转子毂部上的装置；b．构成多个隔板组合件，每一组合件包括一个独立的沿径向延伸的隔板和适宜将所述独立的隔板装到所述转子毂部上的装置；c．构成多个分开的支承格栅，所述格栅适宜被安装在所述转子的扇形区内并适宜用来支承所述模块化的热交换框；d．将所述多个转子模块按分隔开的间隔安装在所述转子毂部上；e．将所述多个隔板组合件中的一个安装到所述转子毂部上的在所述间隔开的转子模块之间的每一个所述间隔内，从而在每一所述隔板组合件的两侧、在所述隔板组合件与相邻的所述转子模块之间形成扇形空间；f．将所述多个分开的支承格栅中的至少一个安装到在所述隔板组合件和所述相邻的转子模块之间的每一个所述扇形空间内。
2．按照权利要求1的方法，其特征为，每一转子模块包围至少两个扇形部。
3．按照权利要求1的方法，其特征为，每一扇形部包括多个支承格栅。
4．按照权利要求1的方法，其特征为，所述隔板组合件被安装在所述分隔开的转子模块之间的所述间隔的中间。
全文摘要
旋转再生空气预热器的转子(14)由车间装配的转子扇形模块(56)和现场装配的构件组合制成,以资消除传统的模块化转子(14)中出现的双层隔板。车间装配的模块(56)具有一个或多个扇形部(58、60),而现场装配的构件配装在环绕转子毂部(36)间隔开的车间装配的模块之间的间隔内在隔板(68)之间的支承格栅(66)支承着模块化的热交换框(22),所述热交换框(22)从周边沿径向被装载到转子(14)内。
文档编号F28D19/00GK1212047SQ9719247
公开日1999年3月24日 申请日期1997年2月14日 优先权日1996年2月22日
发明者M·E·布罗菲, W·C·科克斯, H·E·芬内莫雷, G·D·马蒂森, R·R·斯尼德, M·W·万德林 申请人:Abb.空气预热器有限公司