Verfahren zum temperaturabhängigen Einstellen eines Dichtspalts an einem Regenerativ-Wärmetauscher, sowie dies betreffende Stellvorrichtung

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum temperaturabhängigen Einstellen eines Dichtspalts zwischen einer verstellbaren Dichtung und einem umlaufenden Rotor eines Regenerativ-Wärmetauschers mittels wenigstens einer Stellvorrichtung (10), die wenigstens einen wechselthermisch beeinflussten Stabkörper (13, 14) umfasst, dessen temperaturabhängige, axiale Längenänderung (V) in eine Stellbewegung (X) für die Dichtung umgesetzt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass dieser Stabkörper (13, 14) zumindest abschnittsweise in einer Kammer (17, 17a) angeordnet ist und diese Kammer (17, 1 7a) zumindest teilweise von einem Steuermedium durchströmt oder umströmt wird, welches direkt oder indirekt wechselthermisch auf den Stabkörper (13, 14) einwirkt, wobei das Temperaturniveau des Steuermediums zu einem Temperaturniveau eines durch den Rotor strömenden Gasvolumenstroms korrespondiert, so dass in Abhängigkeit einer Temperaturveränderung dieses Gasvolumenstroms eine axiale Längenänderung (V) dieses Stabkörpers (13, 14) und eine entsprechende Stellbewegung (X) für die Dichtung herbeigeführt wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine solche Stellvorrichtung (10) und einen Regenerativ-Wärmetauscher mit einer solchen Stellvorrichtung (10).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum temperaturabhängigen Einstellen eines Dichtspalts zwischen einer verstellbaren Dichtung und einem umlaufenden Rotor eines Regenerativ-Wärmetauschers, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner eine dies betreffende Stellvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des nebengeordneten Anspruchs. Die Erfindung betrifft ferner einen Regenerativ-Wärmetauscher.

[0002] Regenerativ-Wärmetauscher der betreffenden Art werden zur Luftvorwärmung (Luvo) und/oder zur Gasvorwärmung (Gavo) verwendet. Hierzu werden ein wärmeabgebendes und ein wärmeaufnehmendes gasförmiges Medium im Gegenstrom entlang von Wärmespeicherkörpern geleitet. Die Wärmespeicherkörper, beispielsweise Heizblechpakete, sind in einem Stator oder Rotor angeordnet.

[0003] Sind die Wärmespeicherkörper in einem Rotor angeordnet (Ljungström-Prinzip), werden sie durch die kalten und warmen Gasströme hindurchgedreht, so dass ein kontinuierlicher Austausch von Wärme zwischen den Gasströmen ermöglicht wird. Bei der Anordnung in einem Stator (Rothemühle-Prinzip) 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 Wärmespeicherkörper wechselweise von sämtlichen vorhandenen Gasströmen durchströmt.

[0004] Zur Verhinderung von Leckagen sind sowohl an einem Stator als auch insbesondere an einem Rotor diverse Rotordichtungen erforderlich. An einem Rotor sind dies Radialdichtungen, Umfangsdichtungen und Axial- bzw. Manteldichtungen. Aufgrund sich verändernder thermischer Bedingungen ist im Betrieb ein ständiges Nachstellen dieser Dichtungen erforderlich, um definierte Dichtspalte zu erhalten. Für das Einstellen bzw. Nachstellen der Dichtspalte sind folgende Möglichkeiten bekannt:

• Verstellung per Hand (manuelles Nachstellen),
• Mehrpunktverstellung über Stellsystem mit Stellzylindern, und
• elektrische Stellantriebe, die automatisch gesteuert werden.

[0005] Aus der DE 2 162 248 A ist eine thermisch gesteuerte Stellvorrichtung zum temperaturabhängigen Einstellen eines Dichtspalts bekannt. Die Dichtungen sind hiernach über Federbolzen mit wechselthermisch beeinflussten Faltbälgen verbunden. In den geschlossenen Faltbälgen befindet sich ein eingeschlossenes Gasvolumen, das durch umgebende Betriebsgase erhitzt oder abgekühlt wird, wodurch sich der Gasdruck verändert, was als Stellkraft für eine Dichtung nutzbar gemacht wird. Weiterhin sind aus dem Stand der Technik wechselthermisch beeinflusste Stabkörper bekannt, deren temperaturabhängige, axiale Längenänderung in eine Stellbewegung für die Dichtung umgesetzt wird. Diese Konzepte sind in vielerlei Hinsicht nachteilig.

[0006] Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfache, automatische und kostengünstige Möglichkeit zur Einstellung von Dichtungen an einem Regenerativ-Wärmetauscher aufzuzeigen.

[0007] Diese Aufgabe wird gelöst von einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Aufgabe wird ferner gelöst von einer Stellvorrichtung und von einem Regenerativ-Wärmetauscher mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche. Bevorzugte und vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.

[0008] Die Erfindung wird verfahrensmäßig gelöst durch ein Verfahren zum temperaturabhängigen Einstellen des Dichtspalts zwischen einer verstellbaren Dichtung und einem umlaufenden Rotor eines Regenerativ-Wärmetauschers mittels wenigstens einer Stellvorrichtung, die wenigstens einen wechselthermisch beeinflussten Stabkörper umfasst, dessen temperaturabhängige, axiale Längenänderung in eine Stellbewegung für die Dichtung umgesetzt wird. Hierbei ist vorgesehen, dass dieser Stabkörper zumindest abschnittsweise in wenigstens einer Kammer angeordnet ist und diese Kammer zumindest teilweise bzw. abschnittsweise von einem Steuermedium durchströmt und/oder umströmt wird, welches direkt oder indirekt wechselthermisch auf diesen Stabkörper einwirkt, wobei das Temperaturniveau des Steuermediums zu einem Temperaturniveau eines durch den Rotor strömenden Gasvolumenstroms korrespondiert, so dass in Abhängigkeit einer Temperaturveränderung dieses Gasvolumenstroms eine axiale Längenänderung dieses Stabkörpers und eine entsprechende Stellbewegung für die Dichtung herbeigeführt wird.

[0009] Ein Stabkörper ist ein Festkörper, der durch eine axiale Längserstreckung gekennzeichnet ist, die eine Vielfaches seiner Querschnittsabmessungen beträgt. Ein wechselthermisch beeinflusster Stabkörper ist aus einem Werkstoff bzw. Material gebildet, der bzw. das bei einer Temperaturveränderung eine über den Wärmeausdehnungskoeffizienten bestimmte Volumenänderung erfährt, was u.a. zu einer axialen Längenänderung führt.

[0010] Ein wechselthermisch beeinflusster Stabkörper ist zumindest abschnittsweise in einer Kammer angeordnet. Der betreffende Stabkörper ist somit zumindest abschnittsweise von wenigstens einer Kammer umgeben bzw. durchdringt wenigstens eine solche Kammer. Die Wandung einer solchen Kammer ist bevorzugt fluiddicht ausgebildet. Für eine direkte wechselthermische Beeinflussung des Stabkörpers ist in eine solche Kammer ein Steuermedium einleitbar, welches erfindungsgemäß ein thermisches Niveau des durch den Rotor tretenden Gasvolumenstroms repräsentiert. Für einen besseren Wärmeaustausch kann die Oberfläche des Stabkörpers entsprechend ausgebildet sein. Ebenso ist es möglich, die Oberfläche des Stabkörpers durch eine Beschichtung vor einem z.B. aggressiv wirkenden Steuermedium zu schützen. Für eine indirekte wechselthermische Beeinflussung des Stabkörpers ist diese Kammer von dem Steuermedium umströmbar, wie nachfolgend noch näher ausgeführt. Beide Möglichkeiten sind miteinander kombinierbar.

[0011] Der umlaufende Rotor dient bevorzugt der Wärmeübertragung von einem ersten Gasvolumenstrom, wie z.B. einen Rauchgasvolumenstrom, auf einen zweiten Gasvolumenstrom, wie z.B. auf einen Frischluft- bzw. Luftvolumenstrom. Eine solche Technologie kommt insbesondere in Kraftwerken zur Anwendung.

[0012] Ein Steuermedium kann ein gasförmiges oder ein flüssige Medium sein, dass jedoch derart beschaffen sein muss, dass es durch ein Leitungssystem oder dergleichen strömen kann. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Temperaturniveau dieses Steuermedium zu einem Temperaturniveau eines durch den Rotor strömenden Gasvolumenstroms korrespondiert, d.h., dass eine gegenseitige Entsprechung besteht. Hierbei kann es sich um den ersten oder den zweiten Gasvolumenstrom handeln. Bevorzugt ist vorgesehen, dass es sich um den zweiten Gasvolumenstrom, d.h. den Luftvolumenstrom, handelt und dessen Temperaturniveau nach Durchströmung des Rotors bzw. am Rotoraustritt (an der heißen Rotorseite) für die Einstellung des Dichtspalts relevant ist.

[0013] Ein Grundprinzip der Erfindung besteht in der erkannten Korrelation zwischen dem Temperaturniveau eines durch den Rotor strömenden Gasvolumenstroms und einer sich bei einer bestimmten Temperatur ausbildenden Rotorverformung. Eine solche Rotorverformung ist z.B. eine Bombierung des Rotors, wie diese z.B. in der DE 2 162 248 A anschaulich beschrieben ist. Dies macht ein Einstellen des Dichtspalts durch Nachführen der Dichtungen erforderlich. Hiervon sind die Radialdichtungen und die Umfangsdichtungen an beiden Rotorseiten, sowie die Axial- bzw. Manteldichtungen betroffen. Die Erfindung ermöglicht ein einfaches aber äußerst effektives Nachführen von Rotordichtungen, wodurch jederzeit quasi automatisch die Dichtspalte bei unterschiedlichsten Betriebsbedingungen optimal eingestellt werden.

[0014] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Temperaturniveau des Steuermediums zu einem Temperaturniveau eines durch den Rotor strömenden Gasvolumenstroms korrespondiert. Dies kann technisch auf unterschiedliche Weise realisiert werden. So ist z.B. denkbar, dass das Steuermedium über einen Wärmetauscher mit dem Gasvolumenstrom in thermischer Verbindung ist. Weiterhin ist denkbar, dass aus dem Gasvolumenstrom ein Teilvolumenstrom abgezweigt wird, der als Steuermedium dient. Ferner ist denkbar, eine Temperatur des Gasvolumenstroms messtechnisch zu erfassen und hiernach die Eigenschaften des Steuermediums gezielt einzustellen. Diese Möglichkeiten sind auch miteinander kombinierbar. Nachfolgend werden einige der Möglichkeiten als bevorzugte Weiterbildungen näher erläutert.

[0015] Die Erfindung hat viele Vorteile, wie z.B.:

• der/die wechselthermisch beeinflussten Stabkörper und die diese umgebende Kammer bzw. Kammern ist/sind weitgehend ortsunabhängig anordenbar,
• der/die wechselthermisch beeinflussten Stabkörper sind im Wesentlichen nur einem bestimmten Steuermedium ausgesetzt,
• die Erfindung ist umsetzbar für Radial-, Umfangs- und Axialdichtungen,
• die betreffenden Dichtungen folgen bei allen Laständerungen automatisch der Rotorverformung,
• es sind keine elektrischen, pneumatischen, hydraulischen und/oder vergleichbare Stellantriebe erforderlich,
• es ist keine elektrische Verkabelung erforderlich,
• die Dichtspalte sind individuell ortsabhängig auch während des Betriebes einstellbar,
• die Dichtspalte sind während des Betriebs gleichbleibend, d.h. geringe Leckagen,
• hohe Lebensdauer, und
• geringe Instandhaltungskosten.

[0016] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass als Steuermedium ein Teilvolumenstrom von einem durch den Rotor strömenden Gasvolumenstrom abgezweigt und wenigstens einem solchen Stabkörper zugeführt wird, wozu dieser Stabkörper zumindest abschnittsweise in wenigstens einer Kammer angeordnet ist, die von dem abgezweigten Teilvolumenstrom zumindest teilweise durchströmt und/oder umströmt wird, so dass in Abhängigkeit einer Temperaturveränderung dieses Gasvolumenstroms eine axiale Längenänderung dieses Stabkörpers und eine entsprechende Stellbewegung für die Dichtung herbeigeführt wird. Der Teilvolumenstrom wird bevorzugt an der heißen Rotorseite aus dem zweiten Gasvolumenstrom, d.h. dem Luftvolumenstrom, abgezweigt. Nach dem Abzweigen kann der Teilvolumenstrom weiterhin in mehrere Teilvolumenströme unterteilt werden.

[0017] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der abgezweigte Teilvolumenstrom nach Durchströmen und/oder Umströmen der Kammer in denselben Gasvolumenstrom zurückgeführt oder in einen anderen durch den Rotor strömenden Gasvolumenstrom eingeleitet wird. So wird z.B. ein aus dem Luftvolumenstrom abgezweigter Teilvolumenstrom in den Luftvolumenstrom rückgeführt oder in den Rauchgasvolumenstrom eingeleitet. Das Rückführen oder Einleiten kann vor dem Eintritt des jeweiligen Gasvolumenstroms in den Rotor oder danach erfolgen. Durch geschicktes Rückführen bzw. Einleiten kann eine Druckdifferenz gegenüber der Abzweigung genutzt werden, welche den Teilvolumenstrom antreibt. Weiterhin erweist sich eine solche Maßnahme als energetisch vorteilhaft.

[0018] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass ergänzend eine Dichtspaltmessung mittels wenigstens eines Sensors durchgeführt wird, auf Basis derer, von einer Steuereinheit bestimmt bzw. geregelt, wenigstens eine wesentliche Eigenschaft des Steuermediums bzw. des Teilvolumenstroms verändert wird, um eine erforderliche axiale Längenänderung dieses Stabkörpers und eine entsprechende Stellbewegung für die Dichtung herbeizuführen. Wesentliche Eigenschaften des Steuermediums bzw. Teilvolumenstroms sind insbesondere dessen Druck, Temperatur und Strömvolumen. Diese Eigenschaften können z.B. durch ein Beheizen und/oder Kühlen, sowie durch ein Gebläse beeinflusst werden. Die Idee besteht darin, durch Beeinflussung des Steuermediums bzw. des Teilvolumenstroms eine definierte Längenänderung eines Stabkörpers und damit eine definierte Stellbewegung für die Dichtung herbeizuführen bzw. zu steuern.

[0019] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Stellvorrichtung mehrere solcher Stabkörper umfasst, die zusammenwirkend eine Stellbewegung für die Dichtung herbeiführen, wobei wenigstens zwei dieser Stabkörper separat über jeweilige Kammern mittels des Steuermediums bzw. Teilvolumenstroms wechselthermisch ansteuerbar sind. Dies wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren noch näher erläutert.

[0020] Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein zunächst kühles Steuermedium wenigstens einem Stabkörper zugeführt und anschließend erwärmt wird, um weiteren Stabkörpern zugeführt zu werden. Dadurch kann im Hinblick auf den Dichtspalt eine gute Regelgenauigkeit erzielt werden. Dies wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren noch näher erläutert.

[0021] Die Aufgabe wird vorrichtungsmäßig gelöst durch eine thermisch gesteuerte Stellvorrichtung für einen Regenerativ-Wärmetauscher zum Einstellen eines Dichtspalts zwischen einer verstellbaren Dichtung und einem umlaufenden Rotor, wobei die Stellvorrichtung wenigstens einen wechselthermisch beeinflussten Stabkörper umfasst, dessen temperaturabhängige, axiale Längenänderung in eine Stellbewegung für die Dichtung umgesetzt wird. Hierbei ist vorgesehen, dass wenigstens ein wechselthermisch beeinflusster Stabkörper zumindest abschnittsweise in wenigstens einer Kammer angeordnet ist und diese Kammer unmittelbar (d.h. direkt) oder mittelbar (d.h. indirekt) mit einem Steuermedium beaufschlagbar ist, welches (direkt oder indirekt) die wechselthermische Beeinflussung dieses Stabkörpers herbeiführt.

[0022] Für diese Stellvorrichtung gelten sinngemäß die obigen Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren und umgekehrt. Als Steuermedium ist bevorzugt ein abgezweigter Teilvolumenstrom eines durch den Rotor aufgewärmten Gasvolumenstroms vorgesehen. Die erfindungsgemäße Stellvorrichtung ist insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet und hierfür vorgesehen.

[0023] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Kammer von dem Steuermedium zumindest teilweise bzw. abschnittsweise durchströmbar ist, wozu diese wenigstens einen Einlass und wenigstens einen Auslass aufweist. Dies führt zu einer direkten bzw. unmittelbaren wechselthermischen Beeinflussung des Stabkörpers. Eine solche Kammer kann als Durchlaufkammer ausgebildet sein. Dies wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren noch näher erläutert.

[0024] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Kammer von dem Steuermedium zumindest teilweise bzw. abschnittsweise umströmbar ist, wozu deren Wandung doppelwandig (d.h. mit einem eingeschlossenen Hohlraum) und/oder mit einer Leitungsummantelung ausgebildet ist. Dies führt zu einer indirekten bzw. mittelbaren wechselthermischen Beeinflussung des Stabkörpers.

[0025] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Relativbewegung zwischen diesem Stabkörper und der Kammer ermöglicht ist. Alternativ ist keine Relativbewegung zwischen diesem Stabkörper und der Kammer ermöglicht.

[0026] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass dieser Stabkörper als Rohr ausgebildet ist. Bevorzugt weist das Rohr einen kreisringförmigen Querschnitt auf, wobei auch andere Querschnittsformen möglich sind. Ebenso sind auch massive Ausführungen möglich.

[0027] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Kammer auf den Stabkörper aufgesetzt ist. Bevorzugt ist die Kammer an diesem Stabkörper befestigt und umgibt diesen in radialer Richtung vollständig. Die Länge der Kammer entspricht in axialer Richtung in etwa 60 bis 80 % der axialen Länge des Stabkörpers, so dass diese bevorzugt an beiden axialen Enden über die Kammer hinausragt bzw. vorsteht. In axialer Richtung des Stabkörpers können auch mehrere Kammern vorgesehen sein, die z.B. unterschiedlich mit Steuermedien beaufschlagbar sind.

[0028] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Wandung der Kammer mit wenigstens einem faltbalgartigen Abschnitt versehen ist, der einen temperaturbedingten Volumenausgleich ermöglicht. Dies wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren noch näher erläutert.

[0029] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass mehrere dieser Stabkörper umfasst sind, die zumindest abschnittsweise parallel und/oder seriell in einer Kammer angeordnet sind. Auch können mehrere solcher Kammern vorgesehen sein, in denen jeweils eine solche Gruppe von Stabkörpern angeordnet sind. Die Anzahl der gemeinsam in einer Kammer angeordneten Stabkörper kann unterschiedlich sein. Alternativ und/oder ergänzend ist vorgesehen, dass mehrere dieser Stabkörper umfasst sind, die zumindest abschnittsweise in getrennten Kammern angeordnet sind. Im Ergebnis schließt dies alle technisch möglichen Anordnungskombinationen ein.

[0030] Ist eine Vielzahl von Stabkörpern umfasst, so ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung vorgesehen, dass wenigstens zwei Stabkörper aus dem gleichen Werkstoff gebildet sind. Insbesondere sind alle Stabkörper aus dem gleichen Werkstoff gebildet. Auch bei einer gleichen Werkstoffwahl können sich die Stabkörper infolge unterschiedlicher axialer Längen und/oder unterschiedlicher Temperaturbeanspruchungen verschieden ausdehnen oder zusammenziehen. Alternativ und/oder ergänzend ist vorgesehen, dass wenigstens zwei Stabkörper aus unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sind.

[0031] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass wenigstens eine erste Kammer mit einem Einlass für ein nicht erwärmtes bzw. kühles Steuermedium, z.B. Luft, und wenigstens eine zweite Kammer mit einem Einlass für ein erwärmtes Steuermedium versehen ist, so dass die in diesen Kammern jeweils darin angeordneten Stabkörper durch entsprechende Zuführung eines Steuermediums (Luft) einem definierten Temperaturunterschied aussetzbar sind. Die Idee besteht darin, ein unabhängiges System mit einer einstellbaren Temperatur für das Steuermedium oder einem einstellbarer Strömungsvolumen zu schaffen, mit welchem die axiale Längenänderung gezielt beeinflusst werden kann. Dies wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren noch näher erläutert.

[0032] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die erste Kammer und die zweite Kammer in Strömungsverbindung stehen und dass die erste Kammer der zweiten Kammer bezüglich einer bevorzugten Strömungsrichtung des Steuermediums vorgeschaltet ist. Die Strömungsverbindung ist mittels eines Rohrleitungssystems realisiert. Ein bevorzugter Rohrleitungsdurchmesser dieses Rohrleitungssystems beträgt circa 20 mm. Näheres wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren erläutert.

[0033] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist wenigstens eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung umfasst. Insbesondere ist vorgesehen, dass zwischen einem Auslass der ersten Kammer und dem Einlass der nachgeschalteten zweiten Kammer eine Heizeinrichtung zur hilfsweisen Erwärmung des Steuermediums angeordnet ist. Bevorzugt ist eine solche Heizeinrichtung in ein etwaiges Rohrleitungssystem eingebunden. Bevorzugt ist diese Heizeinrichtung z.B. mittels eines Bypass überbrückbar. Dies kommt speziell dann in Betracht, wenn das Steuermedium zumindest teilweise ein warmer oder heißer Teilvolumenstrom ist, der aus einem der durch den Rotor tretenden Gasvolumenströme abgezweigt bzw. abgeleitet wird. Eine zusätzliche Erwärmung könnte in diesem Fall nicht erforderlich sein. Evtl. könnte jedoch eine Kühlung erforderlich sein. Dies wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren noch näher erläutert.

[0034] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist wenigstens eine Gebläseeinrichtung umfasst. Insbesondere ist vorgesehen, dass zwischen dem Auslass der ersten Kammer und dem Einlass der nachgeschalteten zweiten Kammer eine Gebläseeinrichtung zur hilfsweisen Förderung des Steuermediums angeordnet ist. Bevorzugt ist eine solche Gebläseeinrichtung in ein etwaiges Rohrleitungssystem eingebunden. Mittels der Gebläseeinrichtung kann u.U. auch der Druck im Steuermedium erhöht werden. Näheres wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren erläutert.

[0035] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist wenigstens eine Ventileinrichtung umfasst. Insbesondere ist vorgesehen, dass wenigstens eine Ventileinrichtung zur Regelung des Volumenstroms des Steuermediums umfasst ist. Bevorzugt ist eine solche Ventileinrichtung in ein etwaiges Rohrleitungssystem eingebunden. Näheres wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren erläutert.

[0036] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist wenigstens eine Filtereinrichtung umfasst. Insbesondere ist vorgesehen, dass diese Filtereinrichtung in Strömungsrichtung vor den Stabkörpern angeordnet ist und eine etwaige Schmutzablagerung an den Stabkörper verhindern soll. Bevorzugt ist eine solche Filtereinrichtung in ein etwaiges Rohrleitungssystem eingebunden.

[0037] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist wenigstens ein Sensor zur Messung des Dichtspalts umfasst.

[0038] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist eine Steuereinheit umfasst. Insbesondere ist vorgesehen, dass diese Steuereinheit bzw. Steuereinrichtung auf Grundlage des Sensormesssignals eine Heizeinrichtung und/oder Kühleinrichtung, eine Gebläseeinrichtung und/oder eine Ventileinrichtung ansteuert. Bei der Steuereinheit handelt es sich bevorzugt um eine elektronische Steuereinheit, die insbesondere einen softwarebasierten Regelalgorithmus umfasst.

[0039] Die Aufgabe wird vorrichtungsmäßig ferner gelöst durch einen Regenerativ-Wärmetauscher umfassend wenigstens eine erfindungsgemäße thermisch gesteuerte Stellvorrichtung. Insbesondere ist vorgesehen, dass dieser Regenerativ-Wärmetauscher nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betreibbar ist bzw. betrieben wird. Für diesen Regenerativ-Wärmetauscher gelten sinngemäß die vorausgehenden Ausführungen.

[0040] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung dieses Regenerativ-Wärmetauschers ist vorgesehen, dass die mittels der Stellvorrichtung verstellbare Dichtung eine Radialdichtung, eine Umfangsdichtung und/oder eine Manteldichtung ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die mittels der erfindungsgemäßen Stellvorrichtung verstellbare Dichtung eine Radialdichtung und/oder eine Umfangsdichtung an der kalten Rotorseite und/oder an der heißen Rotorseite ist.

[0041] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch:

Fig. 1:

den Rotor eines Regenerativ-Wärmetauschers in einer Seitenansicht;

Fig. 2:

ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stellvorrichtung in einer Schnitt- ansicht;

Fig. 3:

ein alternatives Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stellvorrichtung in ei- ner Schnittansicht;

Fig. 4:

eine weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stellvorrichtung mit ei- ner beispielhaften Beschaltung; und

Fig. 5:

den zeitlichen Verlauf der Stabkörpertemperatur bei einem Sprung der Temperatur des Steuermediums in einem Diagramm.

[0042] Fig. 1 zeigt einen insgesamt mit 1 bezeichneten Rotor eines erfindungsgemäßen Regenerativ-Wärmetauschers. Der Rotor 1 weist eine vertikale Drehachse 2 auf, die Rotationsrichtung ist beispielhaft mit dem Pfeil R angedeutet. Durch den Rotor 1 strömen entgegengesetzt ein erster Gasvolumenstrom 3, wobei es sich z.B. um einen heißen Rauchgasvolumenstrom handelt, und ein zweiter Gasvolumenstrom 4, wobei es sich z.B. um einen kühlen Luftvolumenstrom handelt. Mittels des Rotors 1 wird Wärme vom ersten Gasvolumenstrom 3 auf den zweiten Gasvolumenstrom 4 übertragen, wodurch der erste Gasvolumenstrom 3 beim Durchtritt durch den Rotor 1 abgekühlt und der zweite Gasvolumenstrom beim Durchtritt durch den Rotor 1 aufgewärmt wird. Aufgrund der bestehenden Temperaturverhältnisse kann die obere Rotorstirnseite als heiße Stirnseite (bzw. Rotorseite) A und die untere Rotorstirnseite als kalte Stirnseite (bzw. Rotorseite) B bezeichnet werden. Mit U ist beispielhaft ein Dichtspalt bezeichnet.

[0043] Zur Verhinderung von Leckagen am Rotor 1 sind Umfangsdichtungen 7a und 7b, Radialdichtungen 8a und 8b, sowie Axialdichtungen bzw. Manteldichtungen 9a und 9b vorgesehen. Diese Dichtungen 7a, 7b, 8a, 8b, 9a und 9b können segmentiert ausgebildet sein. Aufgrund sich verändernder thermischer Bedingungen ist im Betrieb ein ständiges Nachstellen dieser Dichtungen erforderlich, um definierte Dichtspalte aufrecht zu erhalten. Dieses Nachstellen der Dichtungen 7a, 7b, 8a, 8b, 9a und 9b erfolgt mittels wenigstens einer erfindungsgemäßen Stellvorrichtung 10, wie diese nachfolgend näher erläutert wird. Für eine Dichtung 7a, 7b, 8a, 8b, 9a und 9b können mehrere solcher Stellvorrichtungen 10 vorgesehen sein, die autark oder in Abstimmung zueinander betrieben werden.

[0044] Fig. 2 zeigt eine einfache Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stellvorrichtung 10 in einer schematischen Schnittansicht. Die Stellvorrichtung 10 ist ortsfest an einem Gehäuseabschnitt bzw. Rahmen 5 des Regenerativ-Wärmetauschers befestigt. Die Stellvorrichtung 10 umfasst einen Betätigungsabschnitt 11 und einen Stellabschnitt bzw. Stelltrieb 12. Im Betätigungsabschnitt sind mehrere Stabkörper 13 und 14 angeordnet, deren axiale Längen in Abhängigkeit einer momentanen Temperatur variieren. Die Stabkörper 13 sind mit gleichen axialen Längen und kürzer als der Stabkörper 14 ausgebildet.

[0045] Die äußeren Stabkörper 13, wobei deren außenliegende Anordnung lediglich beispielhaft ist, sind mit ihren linksseitigen axialen Enden an einem Festlager 15 befestigt. Bei einer temperaturbedingten axialen Längenänderung der Stabkörper 13 werden diese Längenänderungen auf das rechtsseitige Loslager 16 übertragen. Die translatorische Bewegung V am Loslager 16 wird über den Stabkörper 14 auf einen Kipphebel 20 übertragen, der über einen Stellbolzen 21 die betreffende Dichtung bewegt, was durch einen Doppelpfeil X angedeutet ist. Die Schraubenmuttern 22 dienen der manuellen Justage der Dichtung. Der dargestellte Hebelmechanismus ist lediglich beispielhaft. So sind ohne weiteres auch andere mechanische Stelltriebe realisierbar. Ebenfalls ist die gezeigte diagonale Anordnung der Stabkörper 13 und 14 lediglich beispielhaft.

[0046] Die Stabkörper 13 sind aus einem Werkstoff gefertigt, der bei Temperaturveränderungen ein hohes Maß an Volumenänderung aufweist. Der Stabkörper 14 ist aus einem Werkstoff gebildet, der bei einem gleichen Maß an Temperaturveränderung eine deutlich geringer Volumenänderung aufweist, so dass die Längenänderungen der Stabköper 13 nicht durch eine Längenänderung dieses Stabkörpers 14 kompensiert werden. Der Betätigungsmechanismus lässt sich auch wie folgt beschreiben: die Stabkörper 13 mit einer hohen Wärmeausdehnung initiieren eine Stellbewegung, die über wenigstens einen Stabkörper 14 mit einer geringen Wärmeausdehnung auf den Stelltrieb 12 übertragen wird. Die Anzahl der einzelnen Stabkörpertypen ist lediglich beispielhaft, wobei bevorzugt ist, dass mehrere Stabkörper 13 vorgesehen sind, um hohe Stellkräfte erzeugen zu können. Die Stabkörper 13 sind auf Druck beansprucht und können demnach als Druckstäbe bezeichnet werden. Der bzw. die Stabkörper 14 sind auf Zug beansprucht und können demnach als Zugstäbe bezeichnet werden.

[0047] Die Stabkörper 13 und 14 sind in einer Kammer 17 angeordnet, die von einer fluiddichten Wandung 17a gebildet ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Stabkörper 13 und 14 vollständig von der Kammer 17 umgeben. Die Kammer 17 weist beispielhaft einen Einlass 18 und einen Auslass 19 auf. Über den Einlass 18 und den Auslass 18 kann die Kammer 17 von einem Steuermedium durchströmt werden, was durch Strömungspfeile angedeutet ist. Das Steuermedium umströmt hierbei direkt die Stabkörper 13 und 14, die in der Folge die aktuelle Temperatur des Steuermediums einnehmen. Eine Temperaturveränderung im Steuermedium bewirkt eine axiale Längenänderung der Stabkörper 13, wodurch eine Stellbewegung X für die Dichtung initiiert wird, wie zuvor erläutert.

[0048] Als Steuermedium ist ein gasförmiges Medium bevorzugt. Insbesondere ist vorgesehen, dass als Steuermedium ein Teilvolumenstrom dient, der von dem zweiten, aufzuwärmenden Gasvolumenstrom bzw. dem Luftstrom 4 nach dessen Durchtritt durch den Rotor 1, d.h. an der heißen Stirnseite A des Rotors 1, abgezweigt wird. Aufgrund einer Korrelation zwischen der Temperatur dieses Gasvolumenstroms 4 an der heißen Stirnseite A des Rotors 1 und einer sich einstellenden Rotorverformung kann die Stellvorrichtung 10 mechanisch derart eingestellt werden, dass die betreffende Dichtung bei einer bestimmten Temperaturveränderung mit einer definierten Wegstrecke nachgestellt wird, was dann quasi automatisch erfolgt. Eine bestimmte Stellweglänge X kann z.B. durch das Übersetzungsverhältnis im mechanische Stelltrieb 12 oder durch Auswahl des Werkstoffs der Stabkörper 13 und 14 oder deren geometrischen Abmessungen festgelegt werden.

[0049] Über das Strömvolumen und/oder den Strömdruck des Steuermediums in der Kammer 17 kann erforderlichenfalls die Reaktionszeit variiert werden, welche die Stabkörper 13 und 14 benötigen, um sich an eine aktuelle Temperatur des Steuermediums anzupassen. Um das Strömvolumen und/oder den Strömdruck verändern zu können, kann eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung, sowie eine Gebläseeinrichtung umfasst sein. Ferner kann es unter Umständen erforderlich sein, die Eigenschaften des Steuermediums gezielt zu verändern, um hierdurch eine gewünschte Stellbewegung X für die Dichtung herbeizuführen. Dies wird nachfolgend im Zusammenhang mit einem weiteren Ausführungsbeispiel anhand der Fig. 3 näher erläutert.

[0050] Fig. 3 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Stellvorrichtung 10. Deren Aufbau ist im Wesentlichen identisch zu dem in Fig. 3 gezeigten Aufbau. Abweichend ist hier jedoch vorgesehen, dass das Steuermedium die Stabkörper 13 und 14 nicht direkt umströmt und somit keine direkte wechselthermische Beeinflussung stattfindet, sondern dass das Steuermedium durch eine Hohlkammer 1 7b in der Wandung 1 7a geleitet wird und somit nicht in direkten Kontakt mit den Stabkörpern 13 und 14 gelangt, wozu die Wandung 17a doppelwandig ausgebildet ist. Die Stabkörper 13 und 14 werden dabei nur indirekt wechselthermisch beeinflusst, indem das Steuermedium sein Temperaturniveau auf die in der Kammer 17 eingeschlossene Luft (evtl. auch ein Gas oder eine Flüssigkeit) überträgt. Eine solche Ausführung bietet Vorteile z.B. hinsichtlich der Abdichtung. Ferner können auch aggressivere Steuermedien verwendet werden, ohne dass dies von nachteiligem Einfluss auf die Dichtungen und/oder die Stabkörper 13 und 14 ist. Anstelle einer Hohlkammer 17b oder auch ergänzend kann die Wandung 17a der Kammer 17 zumindest abschnittsweise auch von einer Leitungsummantelung wie z.B. einer spiralförmigen Strömungsleitung umgeben sein, durch welche das Steuermedium strömt.

[0051] Gemäß Fig. 4 umfasst eine alternative Stellvorrichtung 10 einen als Zugstab ausgebildeten Stabkörper 14 und mehrere als Druckstäbe ausgebildete Stabkörper 13. Diese sind jeweils in einer fluiddichten Kammer 171 und 172 eingeschlossen, die hier als hohlzylindrische Ummantelungen mit kreisförmigen Stirnseiten ausgebildet sind. Die Kammern 171 und 172 sind als Durchlaufkammern ausgebildet und werden direkt durchströmt. Die Kammern 171 und 172 sind quasi von außen auf die Stabkörper 13 und 14 aufgesetzt. Die Kammern 171 und 172 sind Teil eines Ström- bzw. Rohrleitungssystems, welches einen Einlass 181, mehre Verbindungsleitungen 40, einen Auslass 192, mehrere Ventile bzw. Ventileinrichtungen 51 bis 54, eine Filtereinrichtung 60, eine regelbare Gebläseeinrichtung 60, sowie eine regelbare elektrische Heizreinrichtung 70 umfasst. Dabei sind die beiden Durchlaufkammern 171 und 172 hintereinander geschaltet. Die Verbindungsleitungen 40 des Rohrleitungssystems weisen z.B. einen Innen-Durchmesser von ca. 20 mm auf.

[0052] Die Druckstäbe 13 und der Zugstab 14 sind parallel zueinander angeordnet und ermöglichen in der oben erläuterten Weise ein temperaturabhängiges Verstellen einer Dichtung, wobei es sich hier beispielhaft um eine Umfangsdichtung 7 handelt. Der Dichtspalt zum Rotor 1 ist mit U bezeichnet. Während die Druckstäbe 13 an ihren oberen axialen Enden fest an einem Festlager 15 gehalten sind, können sich die unteren axialen Enden in einem Loslager 16 bewegen. Diese Bewegung im Loslager 16 wird über den Zugstab 14 und ein nicht näher dargestelltes Hebelgestänge als Stellbewegung auf die Dichtung 7 übertragen, die stellvertretend mit U bezeichnet ist. Die Druckstäbe 13 und der Zugstab 14 haben zu diesem Zweck unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten. Alternativ und/oder ergänzend könnten diese z.B. mit unterschiedlichen Querschnitten ausgebildet sein. Im dargestellten Beispiel sind die Stabkörper 13 und 14 ferner mit unterschiedlichen axialen Längen ausgebildet.

[0053] In einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung sind die Stabkörper 13 und/oder 14 als Rundstäbe mit einem Stabdurchmesser von ca. 10 bis 20 mm ausgebildet. Deren axiale Länge beträgt z.B. ca. 2 m. Die Kammern 171 und 172 sind vorzugsweise kreiszylindrisch ausgebildet und weisen z.B. einen Innendurchmesser von ca. 100 mm auf.

[0054] Die Kammern 171 und 172 weisen ein im Wesentlichen unveränderliches Volumen auf. Durch diese Kammern 171 und 172 ist ein Steuermedium leitbar (Durchlaufkammern), welches unmittelbar thermischen Einfluss auf die Druckstäbe 13 und den Zugstab 14 ausübt. Die Kammern 171 und 172 sind an ihren Stirnseiten mit den zugehörigen Zug- und Druckstäben 13 bzw. 14 fest verbunden. Um die temperaturbedingten Längenänderungen auszugleichen, weisen die Wandungen der Kammern 171 und 172 Faltbälge 173 und 174 auf.

[0055] In dem erläuterten Ausführungsbeispiel wird ungewärmte Umgebungsluft mit einer Temperatur von beispielsweise 20°C wird über den Einlass 181 an einem Ende in die Kammern 171, welche die Druckstäbe 13 umgeben, eingesaugt. Diese "Luft" dient im Folgenden als Steuermedium. Sie umströmt die Druckstäbe 13 nahezu über deren volle Länge und wird dann über den Auslass 191 am anderen Ende abgeführt. Von dort gelangt sie über eine Verbindungsleitung 40 zur elektrischen Heizeinrichtung 70, wo sie erwärmt wird, bevor sie dem Einlass 182 der Kammer 172, welche den Zugstab 14 umgibt, zugeführt wird. Bei der Heizeinrichtung 70 kann es sich erforderlichenfalls auch um eine Kühleinrichtung oder eine kombinierte Heiz-/Kühleinrichtung handeln. Die Leistung der Heizeinrichtung 70 wird von einer Steuereinheit 80 geregelt, die z.B. mit einem Sensor 90 zur Messung des Dichtspalts U kommuniziert. In der Verbindungsleitung 40 ist ferner eine Gebläseeinrichtung 60 angeordnet, mittels welcher die Strömung im Rohrleitungssystem erzeugt oder zumindest unterstützt werden kann. Die Gebläseeinrichtung 60 kann ebenfalls von der Steuereinheit 80 geregelt werden. Außerdem ist stromaufwärts der Heizeinrichtung 70 eine Filtereinheit 50 angeordnet, welche insbesondere das Steuermedium bzw. die Luft von Feststoffen reinigt.

[0056] Die mittels der Heizeinrichtung 70 und/oder der Gebläseeinrichtung 60 erwärmte Luft wird, nachdem sie am Zugstab 14 über nahezu dessen volle Länge entlang geströmt ist, schließlich über den Auslass 192 ausgeleitet und bevorzugt dem aufzuwärmenden Gasvolumenstrom 4 zugeführt (nicht dargestellt).

[0057] Mit der erläuterten Anordnung ist eine unterschiedliche Temperaturbeaufschlagung der Stabkörper 13 und 14 möglich. Hierdurch ergibt sich eine gute Regelbarkeit. Ferner ist eine mittelbare Regelung eines Dichtspalts in Abhängigkeit von der Temperatur der Gasvolumenströme und eines evtl. hieraus abgezweigten Teilvolumenstroms möglich. Es bietet sich somit der Vorteil, dass eine durch die Kammern 171 und 172 eindeutig vorgegebene Strömung entlang der Stabkörper 13 und 14 erzeugbar ist, so dass ein definierter Wärmeübergang zu den Stabkörper 13 und 14 gewährleistet wird. Damit ist es auch möglich, die Abhängigkeit der axialen Längenänderungen von der Temperatur oder vom Strömvolumen der Luft (bzw. des Steuermediums) auf einfache Weise zu ermitteln und hierüber den Dichtspalt U an der Dichtung 7 einzustellen. Da die Erfindung als unabhängiges System ausgeführt werden kann, ist sie vielfältig einsetzbar. Wegen der relativ einfachen Bauteile arbeitetet das System zuverlässig und kann mit geringen Kosten aufgebaut werden.

[0058] Alternativ oder unterstützend zur Heizeinrichtung 70 und/oder der Gebläseeinrichtung 60 kann erwärmte Luft auch von der heißen Stirnseite des Rotors 1 abgezweigt und über einen weiteren Einlass 41 an einem Knotenpunkt 42 in die Verbindungsleitung 40 eingespeist werden. Die Einspeisung wird gesteuert durch die Ventile 51 und 52, welche ebenfalls von der Steuereinheit 80 regelbar sind. Durch Schließen des Ventils 51 wird i.A. verhindert, dass es zu einem unerwünschten Rückfluss der erwärmten Luft zu den Druckstäben 13 kommt.

[0059] Um die Heizeinrichtung 70 führt ein Bypass 44 mit einem darin angeordneten Ventil 53, mit welchem die Luft wahlweise an der Heizeinrichtung 70 vorbeigeführt werden kann. Das Strömvolumen der Luft durch die Heizeinrichtung 70 kann über das stromabwärts liegende Ventil 54 teilweise oder vollständig abgeregelt werden. Die Ventile 53 und 54 dienen auch dazu, das Strömvolumen und durch ein Mischungsverhältnis ggf. die Temperatur der Luft am Einlass 182 zu bestimmen. Die Ventile 53 und 54 werden ebenfalls von der Steuereinrichtung 80 geregelt. Ein Bypass ist im Übrigen auch an der Gebläseeinrichtung 60 und/oder der Filtereinrichtung 50 möglich.

[0060] Fig. 5 zeigt den zeitlichen Verlauf der Stabkörpertemperatur S bei einem Sprung der Temperatur L des Steuermediums in einem Diagramm. Zu Erkennen ist, dass sich die Stabkörpertemperatur S zeitlich träge an die Temperatur L des Steuermediums, welches die Kammer 17 (bzw. 171 und/oder 172) durchströmt, annähert, wobei sich die axiale Längenänderung synchron zu diesem Verlauf S einstellt. Dieses zeitliche Verhalten muss idealerweise bei der Auslegung der Stellvorrichtung 10 berücksichtigt werden. Das zeitliche Verhalten kann z.B. über die Gebläseeinrichtung 60 oder die Heiz-/Kühleinrichtung 70 beeinflusst werden, was dann ggf. von der Steuereinrichtung 80 veranlasst wird.

Ansprüche

1. Verfahren zum temperaturabhängigen Einstellen eines Dichtspalts (U) zwischen einer verstellbaren Dichtung (7, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b) und einem umlaufenden Rotor (1) eines Regenerativ-Wärmetauschers mittels wenigstens einer Stellvorrichtung (10), die wenigstens einen wechselthermisch beeinflussten Stabkörper (13, 14) umfasst, dessen temperaturabhängige, axiale Längenänderung in eine Stellbewegung (X) für die Dichtung (7, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b) umgesetzt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dieser Stabkörper (13, 14) zumindest abschnittsweise in wenigstens einer Kammer (17, 171, 172) angeordnet ist und diese Kammer (17, 171, 172) zumindest teilweise von einem Steuermedium durchströmt oder umströmt wird, welches direkt oder indirekt wechselthermisch auf diesen Stabkörper (13, 14) einwirkt, wobei das Temperaturniveau des Steuermediums zu einem Temperaturniveau eines durch den Rotor strömenden Gasvolumenstroms (3, 4) korrespondiert, so dass in Abhängigkeit einer Temperaturveränderung dieses Gasvolumenstroms (3, 4) eine axiale Längenänderung dieses Stabkörpers (13, 14) und eine entsprechende Stellbewegung (X) für die Dichtung (7, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b) herbeigeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Steuermedium ein Teilvolumenstrom von einem durch den Rotor (1) strömenden Gasvolumenstrom (3, 4) abgezweigt und wenigstens einem solchen Stabkörper (13, 14) zugeführt wird, wozu dieser Stabkörper (13, 14) zumindest abschnittsweise in wenigstens einer Kammer (17, 171, 172) angeordnet ist, die von dem abgezweigten Teilvolumenstrom durchströmt oder umströmt wird, so dass in Abhängigkeit einer Temperaturveränderung dieses Gasvolumenstroms (3, 4) eine axiale Längenänderung dieses Stabkörpers (13, 14) und eine entsprechende Stellbewegung (X) für die Dichtung (7, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b) herbeigeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Teilvolumenstrom nach Durchströmen oder Umströmen der Kammer (17, 17a, 1 7b) in denselben Gasvolumenstrom (3, 4) bzw. den Strom des Steuermediums zurückgeführt oder in einen anderen durch den Rotor strömenden Gasvolumenstrom (4, 3) oder einen Flüssigkeitsstrom eingeleitet wird.

4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ergänzend eine Dichtspaltmessung mittels wenigstens eines Sensors (90) durchgeführt wird, auf Basis derer, von einer Steuereinheit (80) bestimmt, wenigstens eine wesentliche Eigenschaft des Steuermediums bzw. Teilvolumenstroms verändert wird, um eine erforderliche axiale Längenänderung dieses Stabkörpers (13, 14) und eine entsprechende Stellbewegung (X) für die Dichtung (7, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b) herbeizuführen.

5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Stellvorrichtung (10) mehrere solcher Stabkörper (13, 14) umfasst, die zusammenwirkend eine Stellbewegung (X) für die Dichtung (7, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b) herbeiführen, wobei wenigstens zwei dieser Stabkörper (13, 14) separat über jeweilige Kammern (171, 172) mittels des Steuermediums bzw. Teilvolumenstroms wechselthermisch ansteuerbar sind.

6. Thermisch gesteuerte Stellvorrichtung (10) für einen Regenerativ-Wärmetauscher zum Einstellen eines Dichtspalts (U) zwischen einer verstellbaren Dichtung (7, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b) und einem umlaufenden Rotor (1), wobei die Stellvorrichtung (10) wenigstens einen wechselthermisch beeinflussten Stabkörper (13, 14) umfasst, dessen temperaturabhängige, axiale Längenänderung in eine Stellbewegung (X) für die Dichtung (7, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b) umgesetzt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens ein wechselthermisch beeinflusster Stabkörper (13, 14) zumindest abschnittsweise in wenigstens einer Kammer (17, 171, 172) angeordnet ist und diese Kammer (17, 171, 172) unmittelbar oder mittelbar mit einem Steuermedium beaufschlagbar ist, welches die wechselthermische Beeinflussung dieses Stabkörpers (17, 171, 172) herbeiführt.

7. Stellvorrichtung (10) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kammer (17, 171, 172) zumindest teilweise von dem Steuermedium durchströmbar oder umströmbar ist, wozu diese wenigstens einen Einlass (18, 181, 182) und wenigstens einen Auslass (19, 191, 192) aufweist.

8. Stellvorrichtung (10) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kammer (17, 171, 172) von dem Steuermedium zumindest teilweise umströmbar ist, wozu deren Wandung (17a) doppelwandig und/oder mit einer Leitungsummantelung ausgebildet ist.

9. Stellvorrichtung (10) nach Anspruch 6, 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Relativbewegung zwischen diesem Stabkörper (13, 14) und der Kammer (17, 171, 172) ermöglicht ist.

10. Stellvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass dieser Stabkörper (13, 14) stabförmig oder rohrförmig ausgebildet ist.

11. Stellvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kammer (17, 171, 172) auf den Stabkörper (13, 14) aufgesetzt ist.

12. Stellvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wandung der Kammer (17, 171, 172) mit wenigstens einem faltbalgartigen Abschnitt (173, 174) versehen ist, der einen temperaturbedingten Volumenausgleich ermöglicht.

13. Stellvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere dieser Stabkörper (13, 14) umfasst sind, die zumindest abschnittsweise parallel und/oder seriell in einer Kammer (17, 171, 172) angeordnet sind.

14. Stellvorrichtung (10) nach Anspruch 6 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere dieser Stabkörper (13, 14) umfasst sind, die zumindest abschnittsweise in getrennten Kammern (171, 172) angeordnet sind.

15. Stellvorrichtung (10) nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens eine erste Kammer (171) mit einem Einlass (181) für ein nicht erwärmtes Steuermedium und wenigstens eine zweite Kammer (172) mit einem Einlass (182) für ein erwärmtes Steuermedium versehen ist, so dass die in diesen Kammern (171, 172) jeweils angeordneten Stabkörper (13, 14) durch entsprechende Zuführung eines Steuermediums einem definierten Temperaturunterschied aussetzbar sind.

16. Stellvorrichtung (10) nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Kammer (171) und die zweite Kammer (172) in Strömungsverbindung stehen und dass die erste Kammer (171) der zweiten Kammer (172) bezüglich einer bevorzugten Strömungsrichtung des Steuermediums vorgeschaltet ist.

17. Stellvorrichtung (10) nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen einem Auslass (191) der ersten Kammer (171) und dem Einlass (182) der nachgeschalteten zweiten Kammer (172) eine Heizeinrichtung (70) oder eine Kühleinrichtung zur hilfsweisen Erwärmung bzw. Abkühlung des Steuermediums angeordnet ist.

18. Stellvorrichtung (10) nach Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem Auslass (191) der ersten Kammer (171) und dem Einlass (182) der nachgeschalteten zweiten Kammer (172) eine Gebläseeinrichtung (60) zur hilfsweisen Förderung des Steuermediums angeordnet ist.

19. Stellvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 16 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens ein Ventileinrichtung (51, 52, 53, 54) zur Regelung des Volumenstroms des Steuermediums umfasst ist.

20. Stellvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens ein Sensor (90) zur Messung des Dichtspalts (U) umfasst ist.

21. Stellvorrichtung (10) nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Steuereinheit (80) umfasst ist, welche auf Grundlage des Sensormesssignals des Sensors (90) eine Heizeinrichtung (70), eine Gebläseeinrichtung (60) und/oder eine Ventileinrichtung (51, 52, 53, 54) ansteuert.

22. Stellvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 13 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens zwei Stabkörper (13, 14) aus dem gleichen Werkstoff gebildet sind.

23. Stellvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 13 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens zwei Stabkörper (13, 14) aus unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sind.

24. Stellvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens eine Filtereinrichtung (50) umfasst ist.

25. Regenerativ-Wärmetauscher umfassend wenigstens eine thermisch gesteuerte Stellvorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 24.

26. Regenerativ-Wärmetauscher nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mittels der Stellvorrichtung (10) verstellbare Dichtung eine Radialdichtung (8a, 8b), eine Umfangsdichtung (7a, 7b) und/oder eine Axial- bzw. Manteldichtung (9a, 9b) ist.

27. Regenerativ-Wärmetauscher nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mittels der Stellvorrichtung (10) verstellbare Dichtung eine Radialdichtung (8a, 8b) und/oder eine Umfangsdichtung (7a, 7b) an der kalten Rotorseite (B) und/oder an der heißen Rotorseite (A) ist.

28. Regenerativ-Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 25 bis 27,
dadurch gekennzeichnet,
dass dieser mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 betrieben wird.

Amended claims

Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.

1. Verfahren zum temperaturabhängigen Einstellen des Dichtspalts (U) zwischen einer verstellbaren Dichtung (7, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b) und einem umlaufenden Rotor (1) eines Regenerativ-Wärmetauschers mittels wenigstens einer Stellvorrichtung (10), die wenigstens einen wechselthermisch beeinflussten Stabkörper (13, 14) umfasst, dessen temperaturabhängige, axiale Längenänderung in eine Stellbewegung (X) für die Dichtung (7, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b) umgesetzt wird, wobei
dieser Stabkörper (13, 14) zumindest abschnittsweise in wenigstens einer Kammer (171, 172) angeordnet ist und diese Kammer (171, 172) zumindest teilweise von einem Steuermedium durchströmt oder umströmt wird, welches direkt oder indirekt wechselthermisch auf diesen Stabkörper (13, 14) einwirkt und wobei das Temperaturniveau des Steuermediums zu einem Temperaturniveau eines durch den Rotor (1) strömenden Gasvolumenstroms (3, 4) korrespondiert, so dass in Abhängigkeit einer Temperaturveränderung dieses Gasvolumenstroms (3, 4) eine axiale Längenänderung dieses Stabkörpers (13, 14) und eine entsprechende Stellbewegung (X) für die Dichtung (7, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b) herbeigeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens eine Stellvorrichtung (10) mehrere solcher Stabkörper (13, 14) umfasst, die zusammenwirkend eine Stellbewegung (X) für die Dichtung (7, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b) herbeiführen, wobei wenigstens zwei dieser Stabkörper (13, 14) separat über jeweilige Kammern (171, 172) mittels des Steuermediums wechselthermisch ansteuerbar sind, derart,
dass auch eine unterschiedliche Temperaturbeaufschlagung dieser Stabkörper (13, 14) möglich ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Steuermedium ein Teilvolumenstrom von einem durch den Rotor (1) strömenden Gasvolumenstrom (3, 4) abgezweigt und wenigstens einem solchen Stabkörper (13, 14) zugeführt wird, wozu dieser Stabkörper (13, 14) zumindest abschnittsweise in wenigstens einer Kammer (171, 172) angeordnet ist, die von dem abgezweigten Teilvolumenstrom durchströmt oder umströmt wird, so dass in Abhängigkeit einer Temperaturveränderung dieses Gasvolumenstroms (3, 4) eine axiale Längenänderung der Stabkörper (13, 14) und
eine entsprechende Stellbewegung (X) für die Dichtung (7, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b) herbeigeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Teilvolumenstrom nach Durchströmen oder Umströmen der Kammer (171, 172) in denselben Gasvolumenstrom (3, 4) zurückgeführt oder in einen anderen durch den Rotor (1) strömenden Gasvolumenstrom (4, 3) eingeleitet wird.

4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ergänzend eine Dichtspaltmessung mittels wenigstens eines Sensors (90) durchgeführt wird, auf Basis derer, von einer Steuereinheit (80) bestimmt, wenigstens eine wesentliche Eigenschaft des Steuermediums oder Teilvolumenstroms verändert wird, um eine erforderliche axiale Längenänderung dieses Stabkörpers (13, 14) und eine entsprechende Stellbewegung (X) für die Dichtung (7, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b) herbeizuführen.

5. Thermisch gesteuerte Stellvorrichtung (10) für einen Regenerativ-Wärmetauscher zum Einstellen eines Dichtspalts (U) zwischen einer verstellbaren Dichtung (7, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b) und einem umlaufenden Rotor (1), wobei die Stellvorrichtung (10) einen Betätigungsabschnitt (11) mit wenigstens einem wechselthermisch beeinflussbaren Stabkörper (13, 14) umfasst und einen mechanischen Stelltrieb (12), um eine temperaturabhängige, axiale Längenänderung des Stabkörpers (13, 14) in eine Stellbewegung (X) für die Dichtung (7, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b) umzusetzen, wobei wenigstens ein wechselthermisch beeinflusster Stabkörper (13, 14) zumindest abschnittsweise in wenigstens einer Kammer (171, 172) angeordnet ist und diese Kammer (171, 172) unmittelbar oder mittelbar mit einem Steuermedium beaufschlagbar ist, um eine wechselthermische Beeinflussung dieses Stabkörpers (171, 172) herbei zu führen,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere zusammendwirkende Stabkörper (13, 14) umfasst sind, die zumindest abschnittsweise in getrennten Kammern (171, 172) angeordnet sind, derart, dass auch eine unterschiedliche Temperaturbeaufschlagung dieser Stabkörper (13, 14) ermöglich ist.

6. Stellvorrichtung (10) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kammern (171, 172) zumindest teilweise von dem Steuermedium durchströmbar sind, wozu diese wenigstens einen Einlass (181, 182) und wenigstens einen Auslass (191, 192) aufweisen.

7. Stellvorrichtung (10) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kammern (171, 172) von dem Steuermedium zumindest teilweise umströmbar sind, wozu deren Wandungen doppelwandig und/oder mit einer Leitungsummantelung ausgebildet sind.

8. Stellvorrichtung (10) nach Anspruch 5, 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Relativbewegung zwischen den Stabkörpern (13, 14) und den Kammern (171, 172) ermöglicht ist.

9. Stellvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass diese Stabkörper (13, 14) rohrförmig ausgebildet sind.

10. Stellvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kammern (171, 172) auf die Stabkörper (13, 14) aufgesetzt sind.

11. Stellvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wandungen der Kammern (171, 172) mit wenigstens einem faltbalgartigen Abschnitt (173, 174) versehen sind, um einen temperaturbedingten Volumenausgleich zu ermöglichen.

12. Stellvorrichtung (10) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens eine erste Kammer (171) mit einem Einlass (181) für ein nicht erwärmtes Steuermedium und wenigstens eine zweite Kammer (172) mit einem Einlass (182) für ein erwärmtes Steuermedium versehen ist, so dass die in diesen Kammern (171, 172) jeweils angeordneten Stabkörper (13, 14) durch entsprechende Zuführung eines Steuermediums einem definierten Temperaturunterschied aussetzbar sind.

13. Stellvorrichtung (10) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Kammer (171) und die zweite Kammer (172) in Strömungsverbindung stehen und dass die erste Kammer (171) der zweiten Kammer (172) bezüglich einer bevorzugten Strömungsrichtung des Steuermediums vorgeschaltet ist.

14. Stellvorrichtung (10) nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen einem Auslass (191) der ersten Kammer (171) und dem Einlass (182) der nachgeschalteten zweiten Kammer (172) eine Heizeinrichtung (70) zur hilfsweisen Erwärmung des Steuermediums angeordnet ist.

15. Stellvorrichtung (10) nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem Auslass (191) der ersten Kammer (171) und dem Einlass (182) der nachgeschalteten zweiten Kammer (172) eine Gebläseeinrichtung (60) zur hilfsweisen Förderung des Steuermediums angeordnet ist.

16. Stellvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens ein Ventileinrichtung (51, 52, 53, 54) zur Regelung des Volumenstroms des Steuermediums umfasst ist.

17. Stellvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens ein Sensor (90) zur Messung des Dichtspalts (U) umfasst ist.

18. Stellvorrichtung (10) nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Steuereinheit (80) umfasst ist, welche auf Grundlage des Sensormesssignals des Sensors (90) eine Heizeinrichtung (70), eine Gebläseeinrichtung (60) und/oder eine Ventileinrichtung (51, 52, 53, 54) ansteuert.

19. Stellvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens zwei Stabkörper (13, 14) aus dem gleichen Werkstoff gebildet sind.

20. Stellvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens zwei Stabkörper (13, 14) aus unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sind.

21. Stellvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens eine Filtereinrichtung (50) umfasst ist.

22. Regenerativ-Wärmetauscher umfassend wenigstens eine thermisch gesteuerte Stellvorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 21.

23. Regenerativ-Wärmetauscher nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mittels der Stellvorrichtung (10) verstellbare Dichtung eine Radialdichtung (8a, 8b), eine Umfangsdichtung (7a, 7b) und/oder eine Manteldichtung (9a, 9b) ist.

24. Regenerativ-Wärmetauscher nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mittels der Stellvorrichtung (10) verstellbare Dichtung eine Radialdichtung (7a, 7b) und/oder eine Umfangsdichtung (8a, 8b) an der kalten Rotorseite (B) und/oder an der heißen Rotorseite (A) ist.

25. Regenerativ-Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 22 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
dass dieser mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 betrieben wird.

Zeichnung