[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
10
5 Hz bis 10
14 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
V̇ = 0,5 m
3/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
V̇ > 5 m
3/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 D
i des emittierten Signals bzw. des reflektierten Signals ermittelt. In einem nächsten
Schritt wird der ermittelte Wert der Distanz D
i gespeichert. Danach wird überprüft, ob ein älterer Wert D
i-1 im Speicher vorhanden ist. Dieser Wert D
i-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 D
i und D
i-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 D
i indem Speicher überschrieben oder aus dem Speicher gelöscht, und der Vorgang wird
wieder neu gestartet.
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.