(19)
(11) EP 1 777 478 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
25.04.2007  Patentblatt  2007/17

(21) Anmeldenummer: 05022817.0

(22) Anmeldetag:  19.10.2005
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F28D 19/04(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL BA HR MK YU

(71) Anmelder: Balcke-Dürr GmbH
57482 Wenden (DE)

(72) Erfinder:
  • Dr. Podhorsky, Miroslav
    D-40882 Ratingen (DE)
  • Born, Eric
    D-57290 Neunkirchen (DE)
  • Dipl.-Ing. Hoffmann, Horst
    D-40882 Ratingen (DE)

(74) Vertreter: Lang, Friedrich et al
Patentanwälte Lang & Tomerius Postfach 15 13 24
80048 München
80048 München (DE)

   


(54) Regenerativ-Wärmetauscher sowie Verfahren zum Überprüfen eines Dichtspalts zwischen einem Heizflächenträger eines Regenerativ-Wärmetauschers und einer Dichtung


(57) Die Erfindung betrifft einen Regenerativ-Wärmetauscher zum Wärmtausch von gasförmigen Medien mit einer Dichtung (10) zum Abdichten eines Heizflächenträgers (11) des Wärmetauschers, und mit einer Messeinrichtung (27) zum Überprüfen eines Dichtspalts (13) zwischen der Dichtung (10) und dem Heizflächenträger (11). Um die Lebensdauer der Messeinrichtung (27) zu erhöhen und gleichzeitig den Dichtspalt (13) zuverlässig, einfach und kostengünstig überprüfen zu können, ist die Messeinrichtung (27) als pneumatische Messeinrichtung ausgebildet, wobei zwischen der Messeinrichtung (27) und dem Heizflächenträger (11) ein durch einen Abstandskörper (17) überbrückter Abstand (14) vorgesehen ist, der mindestens so lang ist, dass die Messeinrichtung (27) ohne zusätzliche Mittel zur Temperatursenkung außerhalb eines für die Funktionsfähigkeit der Messeinrichtung (27) kritischen Temperaturbereichs liegt. Ferner betrifft die Erfindung eine Verstellvorrichtung zur Verwendung für eine Dichtung (10) eines Regenerativ-Wärmetauschers, eine Messvorrichtung (27) zum Überprüfen eines Dichtspalts (13) zwischen einer Dichtung (10) und einem Heizflächenträger (11) eines Regenerativ-Wärmetauschers, ein Verfahren zum Ermitteln einer Dichtspaltdicke zwischen einer Dichtung (10) und einem Heizflächenträger (11) eines Regenerativ-Wärmetauschers sowie ein Verfahren zum Ermitteln einer Änderung einer Dichtspaltdicke zwischen einer Dichtung (10) und einem Heizflächenträger (11) eines Regenerativ-Wärmetauschers.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft einen Regenerativ-Wärmetauscher zum Wärmtausch von gasförmigen Medien gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Verstellvorrichtung zur Verwendung für eine Dichtung eines Regenerativ-Wärmetauschers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10 sowie eine Messvorrichtung zum Überprüfen eines Dichtspalts zwischen einer Dichtung und einem Heizflächenträger eines Regenerativ-Wärmetauschers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren, zur Ermittlung einer Dichtspaltdicke zwischen einer Dichtung und einem Heizflächenträger eines Regenerativ-Wärmetauschers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12 und ein weiteres Verfahren zum Ermitteln der Änderung einer Dichtspaltdicke zwischen einer Dichtung und einem Heizflächenträger eines Regenerativ-Wärmetauschers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14.

[0002] Bekannte Regenerativ-Wärmetauscher dieser Art werden sowohl zur Luftvorwärmung (Luvos) als auch zur Gasvorwärmung (Gavos) verwendet. Hierbei wird ein wärmeabgebendes gasförmiges Medium durch einen Heizflächenträger eines Regenerativ-Wärmetauschers geleitet. In dem Heizflächenträger sind Heizflächen bzw. Wärmespeicherkörper angeordnet, die durch das heiße, wärmeabgebende gasförmige Medium aufgeheizt werden. Diese aufgeheizten Heizflächen geben dann wiederum die Wärme an ein oder mehrere wärmeaufnehmende gasförmige Medien, die ebenfalls durch den Heizflächenträger strömen, ab. Der Heizflächenträger kann feststehend (als Stator) oder um seine Längsachse drehend (als Rotor) ausgebildet sein.

[0003] Ist der Heizflächenträger als Rotor ausgebildet, werden die im Rotor angeordneten Heizflächen durch die kalten und warmen Gasströme hindurchgedreht, so dass ein Austausch von Wärme zwischen den Gasströmen ermöglicht wird. Bei der Ausbildung des Heizflächenträgers als Stator wird der Wärmeaustausch dadurch ermöglicht, dass an beiden Statorstirnseiten rotierende Gaskanalanschlüsse, sogenannte Drehhauben, angeordnet werden, so dass die Gasströme sich durch den Stator hindurchdrehen. Bei beiden Varianten werden also die verschiedenen Bereiche des Heizflächenträgers wechselweise von sämtlichen vorhandenen Gasströmen durchströmt.

[0004] Zur Trennung der verschiedenen Gasströme voneinander sowie zur Verhinderung von Leckage von Gas aus dem Heizflächenträger, sind bei Regenerativ-Wärmetauschern im Allgemeinen eine oder mehrere Dichtungen verschiedenster Arten vorgesehen (z. B. Radialdichtungen, Axialdichtungen, Umfangsdichtungen, etc.). Diese Dichtungen sind normalerweise aus Metall, insbesondere Gusseisen hergestellt. Es gibt aber auch Ausführungsformen, die aus anderen Materialen, wie beispielsweise Keramik, hergestellt sind.

[0005] Aufgrund der hohen Temperaturen der wärmeabgebenden gasförmigen Medien, verformt sich der Heizflächenträger während des Betriebes, insbesondere in dem Bereich, durch den das wärmeabgebende gasförmige Medium strömt. Durch die Verformung des Heizflächenträgers vergrößern sich die Dichtspalten zwischen der Dichtung und dem Heizflächenträger, wodurch die Leckage-Raten drastisch ansteigen. Um das Ausmaß dieses Problems zu verringern, ist es bekannt, die Dichtungen verstellbar auszubilden, so dass diese gegenüber dem sich verformenden Heizflächenträger nachgeführt werden können.

[0006] Zur Automatisierung der Verstellung der Dichtungssysteme der Regenerativ-Wärmetauscher ist es ferner bekannt, die Regenerativ-Wärmetauscher mit Messeinrichtungen auszubilden, welche den Grad der Verformung des Heizflächenträgers bzw. den Abstand zwischen Dichtung und Heizflächenträger (Dichtspaltbreite) ermitteln und diese Daten an eine Steuereinrichtung weiterleiten, die ein Stellglied zum Stellen der Dichtung in Abhängigkeit der übermittelten Daten ansteuert.

[0007] Aus der DE 40 13 484 C2 ist beispielsweise ein Regenerativ-Wärmetauscher bekannt, bei dem für eine automatisierte Verstellung eines Dichtleistensystems an einer Stirnfläche des Heizflächenträgers dem Dichtleistensystem gegenüberliegend ein berührungsloser Fühler zum Messen des Abstands zwischen der Dichtleiste und der Stirnfläche vorhanden ist. Ein solcher Fühler kann beispielsweise ein magnetischer Sensor sein, der eine Änderung des magnetischen Widerstands misst, wodurch Rückschlüsse auf den Abstand zwischen Dichtleiste und Heizflächenträger gezogen werden können. Andere bekannte Anordnungen zum Ermitteln der Dichtspaltdicke sind beispielsweise am Heizflächenträger montierte Fühlhebel, die über die Dichtflächen gleiten.

[0008] Alle bekannten Messeinrichtungen haben gemein, dass deren Sensoren, Fühler oder Taster sehr hohen Temperaturen ausgesetzt sind, da sie in der Nähe der Dichtung bzw. des Heizflächenträgers angeordnet sind. Hierdurch kommt es sehr häufig zu Beschädigungen an den Messeinrichtungen, wodurch deren Lebensdauer relativ kurz ist. Ferner können die Messeinrichtungen durch die teilweise in den gasförmigen Medien vorhandenen Schadstoffe beschädigt werden. Andererseits ist es sehr aufwendig, die Messeinrichtung so auszubilden, dass sie resistenter gegen die Temperaturen sind. Bei magnetischen Sensoren wird dies beispielsweise durch die Verwendung von Kühlsystemen erreicht. Dadurch wird die Herstellung, der Einbau sowie die Wartung der Messeinrichtungen sehr teuer und aufwendig. Zu Wartungszwecken müssen die Messeinrichtungen ferner von außen zugänglich sein, wodurch im Regenerativ-Wärmetauscher zusätzliche Revisionsöffnungen ausgebildet sein müssen, durch die Wartungspersonal die Sensoren, Taster oder Fühler erreichen kann.

[0009] Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen sowie Verfahren anzugeben, mit denen der Dichtspalt zwischen Dichtung und Heizflächenträger zuverlässig überprüft werden kann, die einfach und kostengünstig herzustellen bzw. durchzuführen sind und bei denen die verwendeten Messeinrichtungen eine hohe Lebensdauer aufweisen.

[0010] Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. In davon abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

[0011] Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einem Regenerativ-Wärmetauscher zum Wärmetausch von gasförmigen Medien mit einer Dichtung zum Abdichten eines Heizflächenträgers des Wärmetauschers, und mit einer Messeinrichtung zum Überprüfen eines Dichtspalts zwischen der Dichtung und dem Heizflächenträger, wobei die Messeinrichtung als pneumatische Messeinrichtung ausgebildet ist. Ferner ist zwischen der Messeinrichtung und dem Heizflächenträger ein durch einen Abstandskörper überbrückter Abstand vorgesehen, der mindestens so lang ist, dass die Messeinrichtung ohne zusätzliche Mittel zur Temperatursenkung außerhalb eines für die Funktionsfähigkeit der Messeinrichtung kritischen Temperaturbereichs liegt. Die Messeinrichtung wird somit in einem Bereich betrieben, der im Hinblick auf die Temperatur nahe dem Heizflächenträger keine signifikanten Messfehler hervorruft. Daher kann in der pneumatischen Messeinrichtung ein konventioneller Sensor zum Einsatz kommen, der keine speziellen Maßnahmen zum Schutz vor hohen Temperaturen erfordert.

[0012] Unter dem Ausdruck "Überprüfung des Dichtspalts zwischen Dichtung und Heizflächenträger" ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verstehen, dass die Distanz zwischen Dichtung und dem Heizflächenträger, der Dichtspaltdicke, in regelmäßigen Abständen während des Betriebes von der Messeinrichtung überwacht wird. Hierzu kann zum einen periodisch der absolute Wert der Dichtspaltbreite ermittelt und bei Veränderung des Wertes bzw. bei Abweichung des Werts von einem vorgegebenen Wert die Dichtung entsprechend verstellt werden. Zum anderen kann auch nur die Veränderung der Dicke des Dichtspaltes ermittelt werden, ohne Messung bzw. Ermittlung des absoluten Dichtspaltdickenwertes. Hierdurch kann die Dichtung entsprechend den Verformungen des Heizflächenträgers verstellt werden, so dass die Dichtspaltdicke möglichst konstant ist bzw. stets in einem vorgegebenen Dichtspaltdickenbereich liegt. Der Abstand zwischen Dichtung und Heizflächenträger ist der Abstand zwischen der Innenseite der Dichtung und der dieser gegenüberliegenden Außenseite des Heizflächenträgers.

[0013] Vorteilhaft bei der vorliegenden Erfindung ist somit, dass die Messeinrichtung beabstandet vom Heizflächenträger und von den Dichtleisten angeordnet ist und dadurch nicht den dort vorherrschenden, sehr heißen Temperaturen bzw. sehr heißen Gasen ausgesetzt ist. Dadurch wird die Lebensdauer der Messeinrichtung signifikant erhöht, bzw. es entfallen aufwendige und kostspielige Sondermaßnahmen, um die Messeinrichtung zum Einsatz in heißen Umgebungen verwendbar zu machen, wie beispielsweise Kühleinrichtungen, etc. Die Messeinrichtung befindet sich außerhalb der Gasströme, so dass in den Gasströmen befindliche Schadstoffe auch nicht negativ auf die Messeinrichtung einwirken können. Weiterhin kann mit der vorliegenden Erfindung mit einfachen und kostengünstigen Mitteln die Dichtspaltdicke bzw. die Änderung der Dichtspaltdicke zuverlässig ermittelt werden. Ferner ist die Messeinrichtung aufgrund ihrer beabstandeten Anordnung von der Dichtung einfacher für Bedien- oder Wartungspersonal zugänglich. Somit muss bei der Konstruktion des Regenerativ-Wärmetauschers also nicht darauf geachtet werden, dass spezielle Zugangsmöglichkeiten für die Messeinrichtung vorhanden sind, wodurch der Aufbau des Regenerativ-Wärmetauschers insgesamt vereinfacht wird.

[0014] Grundsätzlich kann die Messeinrichtung irgendwo angeordnet sein, solange sie außerhalb eines für ihre Funktionsfähigkeit kritischen Temperaturbereichs liegt. Bevorzugt wird die Messstrecke so ausgebildet, dass die Messeinrichtung außerhalb des Wärmetauschers liegt. Dadurch wird sichergestellt, dass die Messeinrichtung nur relativ niedrigen Temperaturen ausgesetzt ist. Zugleich ist die Messeinrichtung bei dieser Anordnung besonders einfach für Wartungs- oder Bedienpersonal zugänglich.

[0015] Die Länge der Messstrecke bzw. der Abstand der Messeinrichtung zum Heizflächenträger kann grundsätzlich beliebig vorgegeben werden. Bevorzugt ist die Messeinrichtung in einem Abstand von 50 bis 150 cm, besonders bevorzugt in einem Abstand von 80 bis 100 cm, vom Heizflächenträger angeordnet. Durch Feldversuche hat die Anmelderin festgestellt, dass bei gängigen Regenerativ-Wärmetauschern mit den angeführten Abständen besonders gute Ergebnisse erzielt werden.

[0016] Vorzugsweise weist die Messeinrichtung eine Fluidzufuhrvorrichtung und einen Fluiddrucksensor und/oder Volumenstromsensor auf. Damit kann ein Fluid wie zum Beispiel Luft in den Dichtspalt zugeführt werden, wobei sich in Abhängigkeit von der vorhandenen Dichtspaltdicke ein entsprechender Luftdruck einstellt. Bei großer Spaltdicke ist der Luftdruck gering, während bei kleiner Luftspaltdicke ein hoher Luftdruck besteht. Grundsätzlich kann auch ein Volumenstromsensor zum Einsatz kommen. Das Prinzip besteht darin, dass bei großer Luftspaltdicke ein großer Volumenstrom durch den Luftspalt transportierbar ist und umgekehrt. Die Luftzufuhr in den Dichtspalt ist ferner vorteilhaft, um Staubablagerungen an einem Drucksensor oder Volumenstromsensor zu vermeiden. Damit ist es möglich, Wartungsintervalle im Vergleich zu Vorrichtungen im Stand der Technik deutlich zu reduzieren.

[0017] Vorzugsweise wird der Abstand zwischen Messeinrichtung und Heizflächenträger mittels eines fluiddichten Abstandskörpers, insbesondere eines Rohres oder Schlauches, überbrückt, wobei prinzipiell jeder geradlinig oder gekrümmte Abstandskörper verwendet werden kann. In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, dass das eine Ende des Abstandskörpers fest an der Dichtung und das andere Ende des Abstandskörpers fest an der Messeinrichtung angebracht ist. Damit ist sichergestellt, dass die Messwerte nicht durch Leckage und unkontrollierten Luftaustritt verfälscht werden.

[0018] Die Messeinrichtung kann derart ausgebildet sein, dass zum Überprüfen des Dichtspaltes der absoluten Wert der Dichtspaltdicke ermittelt wird, indem die Messeinrichtung durch mindestens einen Messwert einen Vergleich zwischen dem Messwert und einem Wert vornimmt, der in einer Kalibriertabelle hinterlegt ist. Der Vergleich der absoluten Messwerte kann mittels einer Auswerteeinheit vorgenommen werden, welche in der Messeinrichtung oder außerhalb davon vorgesehen ist.

[0019] Die Messeinrichtung kann ferner derart ausgebildet sein, dass zum Überprüfen des Dichtspalts die Änderung der Dichtspaltdicke ermittelt wird. In diesem Fall werden in periodischen Abständen Messwerte aufgenommen und miteinander verglichen, wobei Fehler bei der Ermittlung von absoluten Messwerten, zum Beispiel durch einen Offset, sich nur relativ gering auswirken.

[0020] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß ferner mit einem Regenerativ-Wärmetauscher mit einem Stellglied zum Verstellen der Dichtung und mit einer Steuereinrichtung zum Steuern des Stellgliedes gelöst, wobei die Messeinrichtung zur Datenübertragung an die Steuereinrichtung gekoppelt ist. Die Steuereinrichtung verstellt die Dichtung mittels des Stellglieds in Abhängigkeit von den von der Messeinrichtung übermittelten Daten. Von Bedeutung ist dabei ein vorgegebener Dichtspaltdickenbereich; liegen die von der Messeinrichtung ermittelten Messwerte außerhalb des vorgegebenen Dichtspaltdickenbereichs, wird die Dichtung mittels des Stellglieds verstellt.

[0021] Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung ferner durch eine Verstellvorrichtung zur Verwendung für eine Dichtung eines Regenerativ-Wärmetauschers gelöst, welcher zum Wärmetausch von gasförmigen Medien vorgesehen ist, wobei die Verstellvorrichtung ein Stellglied zum Verstellen der Dichtung, eine Steuereinrichtung zum Steuern des Stellgliedes und eine Messeinrichtung zum Überprüfen eines Dichtspalts zwischen der Dichtung und einem Heizflächenträger des Wärmetauschers gemäß Anspruch 10 aufweist. Die Verstelleinrichtung kann mit erfindungsgemäßen Messeinrichtungen verwendet werden, die einen absoluten und einen relativen Wert der Dichtspaltdicke ermitteln, wobei der relative Wert die Änderung der Dichtspaltdicke repräsentiert.

[0022] Außerdem wird die Aufgabe gemäß der Erfindung durch die Verfahren gemäß der Ansprüche 13 und 15 gelöst.

[0023] Ferner wird die Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst durch einem Regenerativ-Wärmetauscher zum Wärmetausch von gasförmigen Medien mit einer Dichtung zum Abdichten eines Heizflächenträgers des Wärmetauschers, und mit einer Messeinrichtung zum Überprüfen eines Dichtspalts zwischen der Dichtung und dem Heizflächenträger, wobei die Messeinrichtung zur elektronischen Distanzmessung ausgebildet ist und einen Sender/Empfänger aufweist. Ferner ist zwischen dem Sender/Empfänger und dem Heizflächenträger eine Messstrecke vorgesehen, die mindestens so lang ist, dass die Messeinrichtung außerhalb eines für ihre Funktionsfähigkeit kritischen Temperaturbereichs liegt.

[0024] Die Erfindung besteht somit darin, dass der Abstand zwischen Dichtung und Heizflächenträger mittels elektronischer Distanzmessung überprüft wird. Unter elektronischer Distanzmessung versteht man die Ermittlung von Entfernungen mittels der Aussendung von Signalen. Eine Möglichkeit zur elektronischen Distanzmessung ist beispielsweise die Messung der Laufzeit des Signals. Messeinrichtungen, die die Laufzeit messen, umfassen wenigstens einen Sender, einen Empfänger (gegebenenfalls mit Verstärker) und einen Zeitmesser (Intervallzähler). Der Sender und der Empfänger sind häufig als eine Einheit ausgebildet. Die Laufzeit ist diejenige Zeit, die ein Signal benötigt, um den Weg zwischen Sender, einem Zielobjekt und wieder zurück zum Sender/Empfänger zurückzulegen. Mit der gemessenen Laufzeit kann, zusammen mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Signals, der zurückgelegte Weg berechnet werden, der dann halbiert wird, um die Distanz zwischen Sender/Empfänger und Zielobjekt zu ermitteln. Eine weitere Möglichkeit mit der eine Distanz elektronisch gemessenen werden kann ist die Interferometrie bzw. Phasenmessung. Hierbei wird die Phasenlage zwischen ausgesandtem und zurücklaufendem Signal verglichen und daraus eine Länge bzw. Längenänderung ermittelt. Grundsätzlich sind für die vorliegende Erfindung auch sämtliche weiteren bekannten Methoden zur elektronischen Distanzmessung mittels eines Signals, wie beispielsweise die Triangulation, verwendbar.

[0025] Grundsätzlich ist als Signal jede Art von Wellensignal verwendbar, seien es Licht-, Schall-, Materie- oder sogar sich in einer Flüssigkeit ausbreitende Wellen, wie beispielsweise Wasserwellen. In der Praxis werden zur elektronischen Distanzmessung allerdings normalerweise nur elektromagnetische Wellen oder Schallwellen verwendet.

[0026] Der Sender/Empfänger ist vorzugsweise als eine Einheit ausgebildet, die das Signal sowohl aussenden als auch ein rücklaufendes Signal empfangen kann. Grundsätzlich ist aber auch eine Ausbildung mit zwei getrennten Baueinheiten möglich. Der Sender/Empfänger ist an einem Ende einer Messstrecke angeordnet, während der Heizflächenträger an dem anderen Ende vorgesehen ist. Das vom Sender/Empfänger ausgesandte Signal verläuft entlang der Messstrecke bis zum Heizflächenträger, wird von diesem reflektiert und verläuft entlang der Messstrecke zurück zum Sender/Empfänger. Als Messstrecke kann grundsätzlich jede beliebige Strecke vorgegeben werden, wobei allerdings gewährleistet sein muss, dass die Strecke so lang ist, dass der Sender/Empfänger und damit die Messeinrichtung in einem Bereich angeordnet ist, in dem eine Temperatur vorherrscht, die für die Funktionsfähigkeit der Messeinrichtung unkritisch ist. Die kritische Temperatur hängt von dem jeweils verwendeten Messgerät ab, so dass die Messstrecke mit Bezug auf den jeweils vorliegenden Anwendungsfall vorzugeben ist. Optimal ist es, wenn die Messstrecke derart vorgegeben ist, dass die Umgebungstemperatur des Senders/Empfängers ungefähr Raumtemperatur entspricht. Für die Funktionsfähigkeit von gängigen Messgeräten für die elektronische Distanzmessung sind häufig aber auch Umgebungstemperaturen im Bereich von 50° bis 70° ausreichend. Es können aber auch Geräte eingesetzt werden, die bei höheren Umgebungstemperaturen unbeschadet arbeiten. Grundsätzlich kann die Messstrecke jeden beliebigen Verlauf aufweisen, bevorzugt ist die Messstrecke jedoch annähernd geradlinig. Sollte dies, beispielsweise aus konstruktiven Gründen, nicht möglich sein, ist es ohne weiteres möglich, die Messstrecke andersartig auszubilden und das Wellensignal mit Hilfe entsprechender Mittel, beispielsweise Spiegelflächen, umzuleiten, so dass es dem Verlauf der Messstrecke folgt.

[0027] Vorzugsweise ist das von Sender/Empfänger ausgesandte Wellensignal eine elektromagnetische Welle, insbesondere eine elektromagnetische Welle, die in einem Frequenzbereich von 105 Hz bis 1014 Hz liegt. Besonders bevorzugt ist als Wellensignal ein Laserstrahl, ein Infrarotstrahl oder ein Weißlichtstrahl zu verwenden. Auch hier haben durchgeführte Versuche seitens der Anmelderin ergeben, dass sich diese Strahlen besonders gut für die elektronische Distanzmessung bei Regenerativ-Wärmetauschern eignen. Ferner werden die diese Strahlen erzeugenden bzw. empfangenden Sender-/Empfängereinheiten am Markt als Standardbauteile angeboten und sind daher relativ kostengünstig.

[0028] Um das Wellensignal vor äußeren Einflüssen zu schützen, die das Messergebnis verfälschen könnten, ist es zweckmäßig, dass die Messstrecke innerhalb eines Rohres verläuft. Der Begriff Rohr ist in diesem Zusammenhang breit auszulegen und schließt auch jede kanalartige Anordnung und Ähnliches ein, durch die die Messstrecke umschlossen werden kann. Zweckmäßigerweise ummantelt das Rohr die Messstrecke zumindest im Bereich vom Sender/Empfänger bis zur Dichtung.

[0029] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Messeinrichtung dergestalt ausgebildet, dass sie die Änderungen des Abstandes zwischen Dichtung und Heizflächenträger ermittelt. Beispielsweise kann dies dadurch erreicht werden, dass in regelmäßigen Abständen die Distanz zwischen Sender/Empfänger und Heizflächenträger gemessen wird. Durch Vergleichen der jeweils ermittelten Ergebnisse kann dann die Änderung der Dichtspaltdicke über die Zeit festgestellt werden. Die zum Vergleichen der gemessenen Werte benötige Auswerteeinheit kann in die Messeinrichtung integriert oder als separate Baueinheit ausgebildet sein, die die Messdaten von der Messeinrichtung übermittelt bekommt. Alternativ ist die Messeinrichtung derart ausbildbar, dass sie den absoluten Wert des Abstandes der Dichtung zum Heizflächenträger ermittelt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Distanz zwischen Heizflächenträger und Sender/Empfänger der Messeinrichtung gemessen wird und mit einem konstanten Abstand zwischen Sender/Empfänger und Dichtung (Innenseite der Dichtung) verglichen wird. In Abhängigkeit der ermittelten Dichtspaltdicke kann dann die Dichtung entsprechend verstellt werden.

[0030] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Messeinrichtung als Interferometer ausgebildet. Alternativ ist die Messeinrichtung zur Laufzeitbestimmung ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Messeinrichtung besonders einfach und kostengünstig herstellbar ist, da die für die Laufzeitbestimmung benötigten Baueinheiten (im Einzelnen Sender, Empfänger und Zeitmesser) Standardbauelemente und daher relativ kostengünstig sind.

[0031] Ist die Messeinrichtung ausgebildet, zum Überprüfen des Dichtspalts den absoluten Wert der Dichtspaltdicke zu ermitteln, ist es zweckmäßig, den Sender/Empfänger in einem konstanten Abstand zur Dichtung anzuordnen. Dies ist dabei so auszuführen, dass der Abstand während des gesamten Betriebes, also auch bei Verstellung der Dichtung, konstant bleibt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Sender/Empfänger verstellbar ausgebildet ist, und während des Betriebes in Abhängigkeit der Verstellung der Dichtung ebenfalls verstellt wird. Eine weitere Möglichkeit ist es, den Sender/Empfänger mittels eines Trägers oder Halters fest mit der Dichtung zu verbinden, so dass der Sender/Empfänger bei Verstellung der Dichtung mit verstellt wird und der Abstand dadurch konstant bleibt. Hierbei ist darauf zu achten, dass stets ein ausreichender Abstand zwischen Dichtung und Sender/Empfänger gewahrt bleibt. Zweckmäßigerweise wird als konstanter Abstand der Abstand vom Sender/Empfänger bis zur Innseite der Dichtung für die Ermittlung herangezogen. Besonders bevorzugt wird hierfür ein Rohr verwendet, innerhalb dessen die Messstrecke verläuft und dessen eines Ende fest an der Dichtung und dessen anderes Ende fest am Sender/Empfänger angebracht ist. Das Rohr kann in die Dichtung eingelassen oder auf diese aufgesetzt sein. Zweckmäßigerweise ist in dem Bereich, in dem das Rohr an der Dichtung anliegt, ein Durchbruch in der Dichtung vorgesehen, so dass die Messstrecke vom Sender/Empfänger bis zum Heizflächenträger nicht von der Dichtung blockiert ist. Ferner ist bei dieser Ausführungsform eine Auswerteeinheit vorzusehen, die den gemessenen Abstand zwischen Sender/Empfänger und Heizflächenträger mit dem konstanten Abstand zwischen Sender/Empfänger und der Dichtung vergleicht und dadurch die Dichtspaltdicke ermittelt. Diese Auswerteeinheit kann in die Messeinrichtung integriert oder als separate Baueinheit ausgebildet sein.

[0032] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Regenerativ-Wärmetauscher mit einem Stellglied zum Verstellen der Dichtung und mit einer Steuereinrichtung zum Steuern des Stellgliedes versehen. Die Messeinrichtung ist zur Datenübertragung an die Steuereinrichtung ausgebildet. Ferner ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, die Dichtung mittels des Stellgliedes in Abhängigkeit der von der Messeinrichtung übermittelten Daten zu verstellen. Die Auswertung der durch die Messeinrichtung gemessenen Daten wird dabei mittels einer Auswerteeinheit vorgenommen, die in der Messeinrichtung, in der Steuereinrichtung oder als separate Baueinheit ausgebildet sein kann. Ferner ist ein Dichtspaltdickenbereich vorgegeben und in der Steuereinrichtung gespeichert. Liegt die ermittelte Dichtspaltdicke außerhalb dieses Dichtspaltdickenbereichs, ist die Steuereinrichtung ausgebildet, dass Stellglied zu verstellen, um die Dichtspaltdicke wieder innerhalb des vorgegebenen Dichtspaltdickenbereiches zur bringen. Der Dichtspaltdickenbereich kann dabei beliebig vorgegeben werden, bevorzugt liegt er im Bereich von 0,5 bis 2 mm, besonders bevorzugt 0,5 bis 1 mm. Das Stellglied kann einen elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Antrieb aufweisen.

[0033] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin durch eine Verstellvorrichtung zur Verwendung für eine Dichtung eines Regenerativ-Wärmetauschers mit einem Stellglied, einer Steuereinrichtung und einer Messeinrichtung gemäß Anspruch 29 gelöst. Die Verstellvorrichtung ist sowohl mit Messeinrichtungen, durch die der absolute Wert der Dichtspaltdicke ermittelt wird als auch mit Messeinrichtungen, durch die die Änderung der Dichtspaltdicke ermittelt wird, verwendbar. Die Messvorrichtung übermittelt die Daten an die Steuereinrichtung in vorherbestimmten, regelmäßigen Abständen.

[0034] Weiterhin wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Messvorrichtung zum Überprüfen eines Dichtspalts zwischen einer Dichtung und einem Heizflächenträger eines Regenerativ-Wärmetauschers gemäß Anspruch 30 gelöst.

[0035] Ferner wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch die Verfahren gemäß Anspruch 31 sowie Anspruch 33 gelöst.

[0036] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch:
Fig. 1
eine geschnittene Teilansicht eines Regenerativ-Wärmetauschers mit einer Verstellvorrichtung inklusive einer ersten Messeinrichtung;
Fig. 2
ein Diagramm zur Erläuterung des Zusammenhangs zwischen Dichtspaltdicke, Fluiddruck und Volumenstrom;
Fig. 3
eine geschnittene Teilansicht eines Regenerativ-Wärmetauschers mit einer Verstellvorrichtung inklusive einer zweiten Messeinrichtung;
Fig. 4
ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Verstellen einer Dichtung eines Regenerativ-Wärmetauschers darstellt; und
Fig. 5
ein Flussdiagramm, welches ein weiteres Verfahren zum Verstellen einer Dichtung eines Regenerativ-Wärmetauschers darstellt.


[0037] Fig. 1 zeigt eine geschnittene Ansicht eines Teils eines Regenerativ-Wärmetauschers. Der Regenerativ-Wärmetauscher umfasst einen Heizflächenträger 11, der im vorliegenden Beispiel als Rotor ausgebildet ist. An einer Außenseite des Heizflächenträgers 11 ist eine zu dieser Außenseite im Wesentlichen parallel verlaufende Dichtung 10 angeordnet. Zwischen Dichtung 10 und Heizflächenträger 11 ist ein Dichtspalt 13 vorgesehen. Der Dichtspalt 13 ist im Wesentlichen über seine gesamte Länge und Höhe (hier nicht dargestellt) konstant. Die Dichtung 10 besteht aus zwei Metalllagen, die fest miteinander verbunden sind.

[0038] In der Dichtung 10 ist ein lokaler Durchbruch 21 ausgebildet, der im Wesentlichen orthogonal zur Dichtungsebene und durch die Dichtung hindurch verläuft. Auf der dem Heizflächenträger 11 abgewandten Seite der Dichtung 10 liegt im Bereich des Durchbruches 21 ein Abstandskörper 17 wie zum Beispiel ein Rohr mit seiner Stirnseite bündig an der Dichtung 10 an und ist mittels Schweißens fest mit der Dichtung 10 verbunden. Das Rohr 17 ist dabei so angeordnet, dass es bündig mit dem Durchbruch 21 abschließt. Das Rohr 17 ist gerade ausgebildet und sitzt im Wesentlichen rechtwinklig auf der Dichtung 10 auf. Im weiteren Verlauf verläuft das Rohr 17 durch einen weiteren Durchbruch 22, der in einer Wand des Regenerativ-Wärmetauschergehäuses 15 ausgebildet ist, hindurch. Diese Wand ist beabstandet zur Dichtung 10 und im Wesentlichen parallel hierzu angeordnet. Der Durchbruch 22 hat einen etwas größeren Durchmesser als das Rohr 17, so dass sich im Bereich des Durchbruchs 22 um das Rohr 17 herum ein Ringspalt ergibt. Infolgedessen ist das Rohr 17 entlang seiner Längsrichtung durch das Gehäuse 15 hindurch verschiebbar. Auf der der Dichtung 10 abgewandten Seite des Durchbruchs 22 liegt eine Dichtung 23 am Gehäuse 15 an. Die Dichtung 23 liegt ebenfalls am Rohr 17 an, so dass der Ringspalt um das Rohr 17 herum im Bereich des Durchbruchs 22 nach außen hin abgedichtet ist. Die Dichtung 23 wird von einer Halterung 24 gehalten, die am Gehäuse 15 angebracht ist (hier nicht dargestellt).

[0039] An dem anderen Ende des Rohres, welches von der Dichtung 10 abgewandt ist, ist eine Messeinrichtung 27 in einem Abstand 14 von dem Heizflächenträger 11 angeordnet. Die Messeinrichtung 27 weist einen Drucksensor 25 und eine Fluidzufuhrvorrichtung 26, welche zum Beispiel ein Gebläse ist, auf. Die Fluidzufuhrvorrichtung 26 dient dazu, in das Rohr 17 ein Fluid wie zum Beispiel Luft oder ein anderes Gas zuzuführen. Diese zugeführte Luft dringt dann entlang des Rohres 17 bis zum Dichtspalt 13 vor, wo sie je nach Größe des Dichtspaltes 13 in entsprechender Menge entweichen kann. Ist der Dichtspalt 13 relativ klein, verlässt nur wenig Luft den Spalt 13 bzw. das Rohr 17. In diesem Fall besteht im Rohr 17 in einem stationären Zustand ein konstanter Luftdruck, der vom Luftdrucksensor 25 in genügendem Abstand 14 zwischen Messeinrichtung 27 und Heizflächenträger 11 erfasst werden kann. Ist der Dichtspalt 13 relativ groß, tritt ein größerer Volumenstrom aus dem Dichtspalt 13 aus, so dass sich im Rohr 17 nur ein relativ geringer Luftdruck einstellt.

[0040] Eine derartige pneumatische Messeinrichtung ist vorteilhaft, da sie stets den tatsächlich vorhandenen Spalt 13 misst, unabhängig von einem Verschleiß eines Bezugskörpers wie zum Beispiel der Dichtung 10. Ferner können Verformungen aufgrund von Temperaturschwankungen, Materialrissen oder Unrundlauf von zueinander sich bewegenden Teilen zu Änderungen des Dichtspaltes 13 führen, welche sich somit zuverlässig erfassen lassen. Wird eine Fluidzufuhrvorrichtung 26 verwendet, können ferner durch die Fluidzufuhr Staubablagerungen am Drucksensor 25 mit hoher Zuverlässigkeit gering gehalten werden. Selbstverständlich ist es genauso möglich, statt der Fluidzufuhrvorrichtung 26 auch eine Fluidabsaugvorrichtung zu verwenden. Dann wird nicht Luft aus dem Dichtspalt 13 herausgedrückt, sondern in den Dichtspalt 13 hinein gesogen, wobei ebenfalls eine Abhängigkeit zwischen Dichtspalt 13 und Fluiddruck im Rohr 17 besteht.

[0041] Der Zusammenhang zwischen Dichtspaltdicke 13, Fluiddruck und Fluidvolumenstrom ist in Fig. 2 schematisch anhand von Messwerten dargestellt, wobei bei der Ermittlung der Messwerte eine Fluidzufuhrvorrichtung 26 zum Einsatz kam. Bei einem kleinen Dichtspalt 13 mit einer Dichtspaltdicke s von zum Beispiel s = 0,5 mm besteht ein relativ hoher Fluiddruck von etwa p = 87 mbar, so dass nur ein relativ geringer Volumenstrom von etwa = 0,5 m3/h durch das Rohr 17 und den Dichtspalt 13 nach außen befördert wird, siehe Punkt A. Bei einem großen Dichtspalt 13 mit einer großen Dichtspaltdicke von zum Beispiel s = 3,8 mm wird nur ein relativ geringer Luftdruck von etwa p = 5 mbar erreicht, wobei ein Volumenstrom von > 5 m3/h aus dem Dichtspalt 13 heraus transportiert wird, siehe Punkt B. Die Zahlenwerte sind exemplarisch und hängen von der Dimensionierung der Anlagekomponenten ab; sie können bei einem anders dimensionierten Wärmetauscher um ein Vielfaches von den oben erwähnten Werten abweichen.

[0042] Wird von dem Drucksensor 25 ein Messwert ermittelt, der, siehe oben, einen direkten Rückschluss auf eine vorhandene Dichtspaltdicke zulässt, kann dieser Messwert dazu verwendet werden, die Dichtspaltdicke zu verändern. Der Messwert wird dazu einer Steuereinrichtung 19 zugeführt, in welcher ein Vergleich mit Werten vorgenommen wird, die noch innerhalb oder bereits außerhalb eines vorgegebenen Dichtspaltdickenbereiches liegen. Wird der Messwert als außerhalb des Dichtspaltdickenbereiches liegend eingestuft, erfolgt ein Signal an ein Stellglied 20, welches mittels eines Stellarmes 201 die Position der Dichtung 10 verstellt. Wird während dieser Verstellbewegung die Dichtspaltdicke weiterhin gemessen, kann der Dichtspalt 13 somit auf einen Wert eingestellt werden, der innerhalb des Dichtspaltdickenbereiches liegt. Damit wird eine Regelung der Dichtspaltdicke erreicht.

[0043] Die Messung des Dichtspaltes aus sicherer Entfernung lässt sich auch mit einer anderen Messeinrichtung erzielen. In Fig. 3 ist ein Aufbau dargestellt, der im Wesentlichen mit dem Aufbau gemäß Fig. 1 übereinstimmt. Im Unterschied dazu ist jedoch keine pneumatische Messeinrichtung 27, sondern eine Messeinrichtung 12 zur elektronischen Distanzmessung vorgesehen. Die Messeinrichtung 12 weist einen Sender/Empfänger 121 auf, der eine elektromagnetische Welle 16, die im vorliegenden Beispiel ein Infrarotstrahl ist, emittieren bzw. empfangen kann. Der Infrarotstrahl verläuft innerhalb des Rohres 17 im Wesentlichen in Längsrichtung des Rohres, bis er schließlich durch den Durchbruch 21 hindurchtritt und auf den Heizflächenträger 11 trifft. Dort wird der Infrarotstrahl 16 reflektiert. Der reflektierte Strahl gelangt auf im Wesentlichen gleichem Wege wieder zurück zum Sender/Empfänger 121. Der Weg, den der Infrarotstrahl 16 zwischen Sender/Empfänger 121 und Heizflächenträger 11 zurücklegt, ist der Abstand bzw. die Messstrecke 14. Die Messstrecke 14 ist im vorliegenden Beispiel aus Übersichtlichkeitsgründen außerhalb des Rohres 17 dargestellt, obwohl sie selbstverständlich innerhalb des Rohres 17 verläuft. Bei der hier dargestellten Ausführungsform ist die Messeinrichtung 12 also beabstandet vom Dichtspalt 13 und sogar außerhalb des Gehäuses 15 angeordnet, wodurch die Umgebungstemperatur der Messeinrichtung 12 zu keinem Zeitpunkt eine für die Funktionsfähigkeit der Messeinrichtung 12 kritische Höhe erreicht.

[0044] Die Messeinrichtung 12 umfasst weiterhin einen Zeitmesser 123, der die Zeit misst, die der Infrarotstrahl 16 braucht, um vom Sender/Empfänger 121 zum Heizflächenträger 11 und wieder zurück zu gelangen. Die gemessene Zeit wird vom Zeitmesser 123 an eine, ebenfalls als Teil der Messeinrichtung 12 ausgebildete, Auswerteeinheit 122 übermittelt. Die Auswerteeinheit 122 ermittelt anhand der vom Zeitmesser 123 übermittelten Messdaten die Länge der Messstrecke 14. In einem nächsten Schritt vergleicht die Auswerteeinheit 122 die ermittelte Länge der Messstrecke 14 mit einem vorgegebenen konstanten Abstand 18 zwischen dem Sender/Empfänger 121 der Messeinrichtung 12 und der Innenseite der Dichtung 10. Dieser Abstand 18 ist in Fig. 3 ebenfalls mit einem Doppelpfeil dargestellt. Der Abstand 18 ist während des gesamten Betriebes des Regenerativ-Wärmetauschers konstant, da das Rohr 17 sowohl fest mit der Dichtung 10 als auch fest mit der Messeinrichtung 12 verbunden ist und somit bei einer Lageänderung der Dichtung 10 durch Verstellung die Messeinrichtung 12 mit verstellt wird. Durch einen Vergleich der ermittelten Messstrecke 14 mit dem konstanten Abstand 18 kann die Dicke des Dichtspalts 13 bestimmt werden.

[0045] Der Wert der ermittelten Dichtspaltdicke wird von der Messeinrichtung 12 an die Steuereinrichtung 19 übermittelt. Diese hat einen vorgegebenen Dichtspaltdickenbereich gespeichert und überprüft nun, ob der übermittelte, tatsächliche Wert der Dichtspaltdicke innerhalb oder außerhalb des vorgegebenen Dichtspaltdickenbereichs liegt. Sobald der tatsächliche Wert außerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt, steuert die Steuereinrichtung, mittels eines Steuerimpulses, das Stellglied 20 an, wodurch dieses in Bewegung gesetzt wird und die Dichtung 10 verstellt. Die Verstellrichtung des Stellgliedes 20 ist durch einen Doppelpfeil in der Zeichnung dargestellt. Die Dichtung 10 kann also in Richtung des Heizflächenträgers 11 oder von diesem weg verstellt werden. Das Stellglied 20 ist am Gehäuse 15 fest angebracht und weist einen beweglichen Stellarm 201 auf, der in Verstellrichtung bewegbar ist. Das Ausmaß der Verstellung der Dichtung 10 wird von der Steuereinrichtung 19 vorgegeben. Diese berechnet den Verstellweg in Abhängigkeit der Abweichung des ermittelten Dichtspaltdickenwertes vom vorgegebenen Dichtspaltdickenbereich.

[0046] Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm, in dem die Schritte eines Verfahrens zur Verstellung der Dichtung eines Regenerativ-Wärmetauschers dargestellt sind. In einem ersten Schritt wird von einer Messeinrichtung ein Infrarotsignal emittiert. Zum gleichen Zeitpunkt wird ein Zeitmesser gestartet. Das Infrarotsignal verläuft entlang der Messstrecke und wird vom Heizflächenträger des Regenerativ-Wärmetauschers reflektiert, so dass es wieder zurück zur Messeinrichtung gelangt und dort empfangen wird. Sobald das reflektierte Infrarotsignal empfangen wird, wird der Zeitmesser angehalten. Anhand der gemessenen Zeit kann nun mittels einer Laufzeitbestimmung die zurückgelegte Distanz des Infrarotsignals ermittelt werden. Hierbei ist darauf zu achten, dass der insgesamt zurückgelegte Weg halbiert wird, da nur der einfache Weg zu bestimmen ist. In einem nächsten Schritt wird der absolute Wert der Dicke des Dichtspalts zwischen Dichtung und Heizflächenträger mittels Subtraktion eines vorgegebenen konstanten Abstandswertes für den Abstand von der Innenseite der Dichtung bis zur Messeinrichtung von der ermittelten Distanz berechnet. Im darauffolgenden Schritt wird von einer Auswerteeinheit überprüft, ob der ermittelte Wert der Dichtspaltdicke innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt. Ist dies der Fall, erfolgt keine Verstellung der Dichtung und die Ablauffolge der durchgeführten Schritte wird erneut gestartet, dass heißt, es wird ein neues Infrarotsignal emittiert. Liegt der ermittelte Dichtspaltdickenwert dagegen außerhalb des vorgegebenen Bereichs, wird in einem nächsten Schritt die genaue Abweichung vom vorgegebenen Bereich ermittelt. Ebenfalls wird festgestellt, ob der ermittelte Wert über- oder unterhalb des vorgegebenen Bereichs liegt, da dies Einfluss auf die Verstellrichtung der Dichtung hat. Sollten die Werte oberhalb des vorgegebenen Bereichs liegen, wird die Dichtung zum Heizflächenträger hin verstellt, also nachgeführt, wohingegen bei einem unterhalb des vorgegebenen Bereichs liegenden Wert die Dichtung vom Heizflächenträger weggeführt wird. Nach der Ermittlung der Abweichung wird die Dichtung um den Betrag der Abweichung verstellt. Die Verstellung kann auch um einen Betrag, der etwas größer als die ermittelte Abweichung ist, erfolgen. Die Verstellung kann beispielsweise derart vorgenommen werden, dass die Dichtung um den Betrag der Abweichung zuzüglich eines Betrags, der der Hälfte der Differenz der Bereichsendpunkte des vorgegebenen Bereichs entspricht, verstellt wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass sich der Wert der Dichtspaltdicke nach der Verstellung im Wesentlichen in der Mitte des vorgegebenen Bereichs befindet. Nach der Verstellung wird die Abfolge der Schritte erneut gestartet und somit wieder ein Infrarotsignal emittiert. Bei dem dargestellten Verfahren handelt es sich also um eine Schrittabfolge, die während des Betriebes des Regenerativ-Wärmetauschers fortwährend wiederholt wird. Der Start bzw. das Ende der Schrittabfolge erfolgt beim Anschalten bzw. Abschalten des Regenerativ-Wärmetauschers.

[0047] Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm, welches ein weiteres Verfahren zur Verstellung einer Dichtung eines Regenerativ-Wärmetauschers darstellt. Auch bei diesem Verfahren wird im ersten Schritt zunächst ein Infrarotsignal emittiert und das reflektierte Infrarotsignal empfangen, wobei mittels eines Zeitmessers die Zeitdauer hierfür festgestellt wird. Im darauffolgenden Schritt wird analog zum in Fig. 4 dargestellten Verfahren die zurückgelegte Distanz Di des emittierten Signals bzw. des reflektierten Signals ermittelt. In einem nächsten Schritt wird der ermittelte Wert der Distanz Di gespeichert. Danach wird überprüft, ob ein älterer Wert Di-1 im Speicher vorhanden ist. Dieser Wert Di-1 ist der Distanzwert, der basierend auf der vorhergehenden Messung ermittelt wurde. Sollte kein älterer Messwert im Speicher vorhanden sein, wird der Vorgang von neuem gestartet und es wird ein neues Infrarotsignal emittiert. Ansonsten werden in einem nächsten Schritt die Werte Di und Di-1 verglichen. Ist keine Abweichung zwischen den beiden Werten vorhanden und sind sie somit identisch, wird die Ablauffolge der Schritte ebenfalls wieder neu initiiert. Hierbei kann auch vorgesehen sein, dass der Überprüfvorgang neu gestartet wird, falls die Abweichung nicht größer als ein vorgegebener Betrag ist. Liegt eine Abweichung vor bzw. ist die Abweichung größer als der vorgegebene Betrag, wird in einem nächsten Schritt die Dichtung um den Betrag der Abweichung verstellt. Anschließend werden in einem nächsten Schritt die abgespeicherten Werte Di indem Speicher überschrieben oder aus dem Speicher gelöscht, und der Vorgang wird wieder neu gestartet.


Ansprüche

1. Regenerativ-Wärmetauscher zum Wärmetausch von gasförmigen Medien mit einer Dichtung (10) zum Abdichten eines Heizflächenträgers (11) des Wärmetauschers, und mit einer Messeinrichtung (27) zum Überprüfen eines Dichtspalts (13) zwischen der Dichtung (10) und dem Heizflächenträger (11),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (27) als pneumatische Messeinrichtung ausgebildet ist, wobei zwischen der Messeinrichtung (27) und dem Heizflächenträger (11) ein durch einen Abstandskörper (17) überbrückter Abstand (14) vorgesehen ist, der mindestens so lang ist, dass die Messeinrichtung (27) ohne zusätzliche Mittel zur Temperatursenkung außerhalb eines für die Funktionsfähigkeit der Messeinrichtung (27) kritischen Temperaturbereichs liegt.
 
2. Regenerativ-Wärmetauscher gemäß Anspruch 1 mit einem Wärmetauschergehäuse (15),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (27) außerhalb des Wärmetauschergehäuses (15) angeordnet ist.
 
3. Regenerativ-Wärmetauscher gemäß Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (27) in einem Abstand von 50 cm bis 150 cm, insbesondere einem Abstand von 80 cm bis 100 cm, vom Heizflächenträger (11) angeordnet ist.
 
4. Regenerativ-Wärmetauscher gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung eine Fluidzufuhrvorrichtung (26) und einen Fluiddrucksensor (25) und/oder Volumenstromsensor aufweist
 
5. Regenerativ-Wärmetauscher gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstand (14) mittels eines fluiddichten Abstandskörpers (17), insbesondere eines Rohres oder Schlauches, überbrückt wird.
 
6. Regenerativ-Wärmetauscher gemäß Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das eine Ende des Abstandskörpers (17) fest an der Dichtung (10) und das andere Ende des Abstandskörpers (17) fest an der Messeinrichtung (27) angebracht ist.
 
7. Regenerativ-Wärmetauscher gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (27) ausgebildet ist, zum Überprüfen des Dichtspalts (13) die Änderung der Dichtspaltdicke zu ermitteln.
 
8. Regenerativ-Wärmetauscher gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (27) ausgebildet ist, zum Überprüfen des Dichtspalts (13) den absoluten Wert der Dichtspaltdicke zu ermitteln, indem die Messeinrichtung (27) durch mindestens einen Messwert einen Vergleich zwischen dem Messwert und einem Wert vornimmt, der in einer Kalibriertabelle hinterlegt ist.
 
9. Regenerativ-Wärmetauscher gemäß Anspruch 8, mit einem Stellglied (20) zum Verstellen der Dichtung (10) und mit einer Steuereinrichtung (19) zum Steuern des Stellgliedes (20), wobei die Messeinrichtung (27) zur Datenübertragung an die Steuereinrichtung (19) gekoppelt ist und die Steuereinrichtung (19) die Dichtung (10) mittels des Stellglieds (20) in Abhängigkeit der von der Messeinrichtung (27) übermittelten Daten verstellt,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Dichtspaltdickenbereich vorgegeben ist und die Steuereinrichtung (19) ausgebildet ist, die Dichtung (10) mittels des Stellglieds (20) zu verstellen, wenn die von der Messeinrichtung (27) ermittelte Dichtspaltdicke außerhalb des vorgegebenen Dichtspaltdickenbereichs liegt.
 
10. Verstellvorrichtung zur Verwendung für eine Dichtung (10) eines Regenerativ-Wärmetauschers, welcher zum Wärmetausch von gasförmigen Medien vorgesehen ist, mit einem Stellglied (20) zum Verstellen der Dichtung (10), mit einer Steuereinrichtung (19) zum Steuern des Stellgliedes (20), und mit einer Messeinrichtung (27) zum Überprüfen eines Dichtspalts (13) zwischen der Dichtung (10) und einem Heizflächenträger (11) des Wärmetauschers, wobei die Messeinrichtung (27) zur Datenübertragung an die Steuereinrichtung (19) ausgebildet ist und die Steuereinrichtung (19) die Dichtung (10) mittels des Stellglieds (20) in Abhängigkeit der von der Messeinrichtung (12) übermittelten Daten verstellt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (27) als pneumatische Messeinrichtung ausgebildet ist, wobei zwischen der Messeinrichtung (27) und dem Heizflächenträger (11) ein durch einen Abstandskörper (17) überbrückter Abstand (14) vorgesehen ist, der mindestens so lang ist, dass die Messeinrichtung (27) ohne zusätzliche Mittel zur Temperatursenkung außerhalb eines für die Funktionsfähigkeit der Messeinrichtung (27) kritischen Temperaturbereichs liegt.
 
11. Messvorrichtung zum Überprüfen eines Dichtspalts (13) zwischen einer Dichtung (10) und einem Heizflächenträger (11) eines Regenerativ-Wärmetauscher, welcher zum Wärmetausch von gasförmigen Medien vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (27) als pneumatische Messeinrichtung ausgebildet ist, wobei zwischen der Messeinrichtung (27) und dem Heizflächenträger (11) ein durch einen Abstandskörper (17) überbrückter Abstand (14) vorgesehen ist, der mindestens so lang ist, dass die Messeinrichtung (27) ohne zusätzliche Mittel zur Temperatursenkung außerhalb eines für die Funktionsfähigkeit der Messeinrichtung (27) kritischen Temperaturbereichs liegt.
 
12. Verfahren zum Ermitteln einer Dichtspaltdicke zwischen einer Dichtung (10) und einem Heizflächenträger (11) eines Regenerativ-Wärmetauscher, welcher zum Wärmetausch von gasförmigen Medien vorgesehen ist,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Vorsehen eines Abstandes (14) zwischen einer Messeinrichtung (27) und dem Heizflächenträger (11) durch einen Abstandskörper (17);

Zuführen eines Fluidvolumenstromes in den Abstandskörper, insbesondere mittels eines Gebläses (26);

Messen eines zu dem Fluidvolumenstrom zugehörigen Fluiddruck-Messwertes mittels eines Drucksensors (25) oder eines Volumenstrom-Messwertes mittels eines Volumenstromsensors;

Berechnen der Dichtspaltdicke durch Vergleichen des Messwertes mit einem Wert, der in einer Kalibriertabelle hinterlegt ist.
 
13. Verfahren zum Verstellen einer Dichtung (10) eines Regenerativ-Wärmetauschers, welcher zum Wärmetausch von gasförmigen Medien vorgesehen ist, mittels einer Verstelleinrichtung, welche umfasst: -ein Stellglied (20);

- eine Steuereinrichtung (19); und

- eine Messeinrichtung (27),

gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Ermitteln einer Dichtspaltdicke gemäß Anspruch 12;

Überprüfen, ob der ermittelte Wert außerhalb eines vorgegebenen Dichtspaltdickenbereichs liegt; gegebenenfalls

Übermitteln eines Signals (16) von der Messeinrichtung (27) an die Steuereinrichtung (19); und

Ansteuern des Stellgliedes (20) und Verstellen der Dichtung (10).


 
14. Verfahren zum Ermitteln der Änderung einer Dichtspaltdicke zwischen einer Dichtung (10) und einem Heizflächenträger (11) eines Regenerativ-Wärmetauscher, welcher zum Wärmetausch von gasförmigen Medien vorgesehen ist,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Vorsehen eines Abstandes (14) zwischen einer Messeinrichtung (27) und dem Heizflächenträger (11) durch einen Abstandskörper (17);

Zuführen eines Fluidvolumenstromes in den Abstandskörper, insbesondere mittels eines Gebläses (26);

Messen eines zu dem Fluidvolumenstrom zugehörigen Fluiddruck-Messwertes mittels eines Drucksensors (25) oder eines Volumenstrom-Messwertes mittels eines Volumenstromsensors;

Wiederholen der Messung in vorherbestimmten Abständen; und

Berechnen der Dichtspaltdickenänderung durch Vergleichen der gemessenen Werte mit dem gemessenen Wert der jeweils vorangegangenen Messung.


 
15. Verfahren zum Verstellen einer Dichtung (10) eines Regenerativ-Wärmetauschers, welcher zum Wärmetausch von gasförmigen Medien vorgesehen ist, mittels einer Verstelleinrichtung, welche umfasst: - ein Stellglied (20);

- eine Steuereinrichtung (19); und

- eine Messeinrichtung (27),

gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Ermitteln der Dichtspaltdickenänderung gemäß Anspruch 14;

Übermitteln des Wertes der Änderung an die Steuereinrichtung (19); und

Ansteuern des Stellgliedes (20) und Verstellen der Dichtung (10) um den Wert der Änderung.


 
16. Regenerativ-Wärmetauscher zum Wärmetausch von gasförmigen Medien mit einer Dichtung (10) zum Abdichten eines Heizflächenträgers (11) des Wärmetauschers, und mit einer Messeinrichtung (12) zum Überprüfen eines Dichtspalts (13) zwischen der Dichtung (10) und dem Heizflächenträger (11),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (12) zur elektronischen Distanzmessung ausgebildet ist und einen Sender/Empfänger (121) aufweist, wobei zwischen dem Sender/Empfänger (121) und dem Heizflächenträger (11) eine Messstrecke (14) vorgesehen ist, die mindestens so lang ist, dass die Messeinrichtung (12) außerhalb eines für ihre Funktionsfähigkeit kritischen Temperaturbereichs liegt.
 
17. Regenerativ-Wärmetauscher gemäß Anspruch 16 mit einem Wärmetauschergehäuse (15),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (12) außerhalb des Wärmetauschergehäuses (15) angeordnet ist.
 
18. Regenerativ-Wärmetauscher gemäß Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (12) in einem Abstand von 50 cm bis 150 cm, insbesondere einem Abstand von 80 cm bis 100 cm, vom Heizflächenträger (11) angeordnet ist.
 
19. Regenerativ-Wärmetauscher gemäß einem der Ansprüche 16 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sender/Empfänger (121) eine Wellensignal, insbesondere eine elektromagnetische Welle (16), emittiert.
 
20. Regenerativ-Wärmetauscher gemäß Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Wellensignal (16) ein Laserstrahl, ein Infrarotstrahl oder ein Weißlichtstrahl ist.
 
21. Regenerativ-Wärmetauscher gemäß einem der Ansprüche 16 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messstrecke (14) innerhalb eines Rohres (17) verläuft
 
22. Regenerativ-Wärmetauscher gemäß einem der Ansprüche 16 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (12) ausgebildet ist, zum Überprüfen des Dichtspalts (13) die Änderung der Dichtspaltdicke zu ermitteln.
 
23. Regenerativ-Wärmetauscher gemäß einem der Ansprüche 16 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (12) ausgebildet ist, zum Überprüfen des Dichtspalts (13) den absoluten Wert der Dichtspaltdicke zu ermitteln.
 
24. Regenerativ-Wärmetauscher gemäß einem der Ansprüche 16 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (12) als Interferonmeter ausgebildet ist.
 
25. Regenerativ-Wärmetauscher gemäß einem der Ansprüche 16 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (12) ausgebildet ist, die Dichtspalte (13) mittels einer Laufzeitbestimmung eines Wellensignals (16) zu überprüfen.
 
26. Regenerativ-Wärmetauscher gemäß Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (12) ausgebildet ist, zum Überprüfen des Dichtspalts (13) den absoluten Wert der Dichtspaltdicke zu ermitteln;
dass der Sender/Empfänger (121) in einem konstanten Abstand (18) zur Dichtung (10) angeordnet ist; und
dass die Messeinrichtung (12) ausgebildet ist, die Dichtspaltdicke durch Vergleichen des konstanten Abstands (18) zwischen Sender/Empfänger (121) und Dichtung (10) mit einem gemessenen Abstand zwischen Sender/Empfänger (121) und Heizflächenträger (11) zu ermitteln.
 
27. Regenerativ-Wärmetauscher gemäß Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messstrecke (14) innerhalb eines Rohres (17) verläuft; und
dass das eine Ende des Rohres (17) fest an der Dichtung (10) und das andere Ende des Rohres (17) fest am Sender/Empfänger (121) angebracht ist.
 
28. Regenerativ-Wärmetauscher gemäß einem der Ansprüche 23 bis 27, mit einem Stellglied (20) zum Verstellen der Dichtung (10) und mit einer Steuereinrichtung (19) zum Steuern des Stellgliedes (20), wobei die Messeinrichtung (12) zur Datenübertragung an die Steuereinrichtung (19) gekoppelt ist und die Steuereinrichtung (19) die Dichtung (10) mittels des Stellglieds (20) in Abhängigkeit der von der Messeinrichtung (12) übermittelten Daten verstellt,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Dichtspaltdickenbereich vorgegeben ist und die Steuereinrichtung (19) ausgebildet ist, die Dichtung (10) mittels des Stellglieds (20) zu verstellen, wenn die von der Messeinrichtung (12) ermittelte Dichtspaltdicke außerhalb des vorgegebenen Dichtspaltdickenbereichs liegt.
 
29. Verstellvorrichtung zur Verwendung für eine Dichtung (10) eines Regenerativ-Wärmetauschers, welcher zum Wärmetausch von gasförmigen Medien vorgesehen ist, mit einem Stellglied (20) zum Verstellen der Dichtung (10), mit einer Steuereinrichtung (19) zum Steuern des Stellgliedes (20), und mit einer Messeinrichtung (12) zum Überprüfen eines Dichtspalts (13) zwischen der Dichtung (10) und einem Heizflächenträger (11) des Wärmetauschers, wobei die Messeinrichtung (12) zur Datenübertragung an die Steuereinrichtung (19) ausgebildet ist und die Steuereinrichtung (19) die Dichtung (10) mittels des Stellglieds (20) in Abhängigkeit der von der Messeinrichtung (12) übermittelten Daten verstellt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (12) zur elektronischen Distanzmessung ausgebildet ist und einen Sender/Empfänger (121) aufweist, wobei zwischen dem Sender/Empfänger (121) und dem Heizflächenträger (11) eine Messstrecke (14) vorgesehen ist, die mindestens so lang ist, dass die Messeinrichtung (12) außerhalb eines für ihre Funktionsfähigkeit kritischen Temperaturbereichs liegt.
 
30. Messvorrichtung zum Überprüfen eines Dichtspalts (13) zwischen einer Dichtung (10) und einem Heizflächenträger (11) eines Regenerativ-Wärmetauscher, welcher zum Wärmetausch von gasförmigen Medien vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (12) zur elektronischen Distanzmessung ausgebildet ist und einen Sender/Empfänger (121) aufweist, wobei zwischen dem Sender/Empfänger (121) und dem Heizflächenträger (11) eine Messstrecke (14) vorgesehen ist, die mindestens so lang ist, dass die Messeinrichtung (12) außerhalb eines für ihre Funktionsfähigkeit kritischen Temperaturbereichs liegt.
 
31. Verfahren zum Ermitteln einer Dichtspaltdicke zwischen einer Dichtung (10) und einem Heizflächenträger (11) eines Regenerativ-Wärmetauscher, welcher zum Wärmetausch von gasförmigen Medien vorgesehen ist,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Vorsehen einer Messstrecke (14) zwischen einem Sender/Empfänger (121) und dem Heizflächenträger (11);

Erzeugen und Emittieren einer elektromagnetischen Welle (16) mittels des Senders/Empfängers (121);

Konstanthalten eines vorherbestimmten Abstands zwischen dem Sender/Empfänger (121) und der Dichtung (10);

Messen der Länge der Messstrecke (14) mittels einer Laufzeitbestimmung der Welle (16); und

Berechnen der Dichtspaltdicke durch Vergleichen des gemessenen Wertes mit dem vorherbestimmten, konstanten Abstand (18) zwischen dem Sender/Empfänger (121) und der Dichtung (10).


 
32. Verfahren zum Verstellen einer Dichtung (10) eines Regenerativ-Wärmetauschers, welcher zum Wärmetausch von gasförmigen Medien vorgesehen ist, mittels einer Verstelleinrichtung, welche umfasst: -ein Stellglied (20);

- eine Steuereinrichtung (19); und

- eine Messeinrichtung (12),

gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Ermitteln einer Dichtspaltdicke gemäß Anspruch 31;

Überprüfen, ob der ermittelte Wert außerhalb eines vorgegebenen Dichtspaltdickenbereichs liegt; gegebenenfalls

Übermitteln eines Signals (16) von der Messeinrichtung (12) an die Steuereinrichtung (19); und

Ansteuern des Stellgliedes (20) und Verstellen der Dichtung (10).


 
33. Verfahren zum Ermitteln der Änderung einer Dichtspaltdicke zwischen einer Dichtung (10) und einem Heizflächenträger (11) eines Regenerativ-Wärmetauscher, welcher zum Wärmetausch von gasförmigen Medien vorgesehen ist,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Vorsehen einer Messstrecke (14) zwischen einem ortsfesten Sender/Empfänger (121) und dem Heizflächenträger (11);

Erzeugen und Emittieren einer elektromagnetischen Welle (16) mittels des Senders/Empfängers (121);

Messen der Länge der Messstrecke (14) mittels einer Laufzeitbestimmung der Welle (16); Wiederholen der Messung in vorherbestimmten Abständen; und

Berechnen der Dichtspaltdickenänderung durch Vergleichen der gemessenen Werte mit dem gemessenen Wert der jeweils vorangegangenen Messung.


 
34. Verfahren zum Verstellen einer Dichtung (10) eines Regenerativ-Wärmetauschers, welcher zum Wärmetausch von gasförmigen Medien vorgesehen ist, mittels einer Verstelleinrichtung, welche umfasst: - ein Stellglied (20);

- eine Steuereinrichtung (19); und

- eine Messeinrichtung (12),

gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Ermitteln der Dichtspaltdickenänderung gemäß Anspruch 33;

Übermitteln des Wertes der Änderung an die Steuereinrichtung (19); und

Ansteuern des Stellgliedes (20) und Verstellen der Dichtung (10) um den Wert der Änderung.


 




Zeichnung



















Recherchenbericht
















Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente