空気予熱器における２つの処理流れ間の漏洩を最少にするために非接触検出するシステム及び方法
回転式空気予熱器１０は、ロータ１４を有するハウジング１２を包含する。ロータ１４は、対向する両端２０，２４を有すると共に、複数の仕切板４８により複数のセクション４６に分割されている。複数のセクタ板２８は、ロータ１４の対向する両端２０，２４の一方に関して密封関係であるひとつのセクタ板２８を包含する。空気予熱器１０は、フランジ５６と、複数のセクタ板２８の少なくともひとつに取り付けられている検出装置４９とを包含する。検出装置４９は、セクタ板２８とフランジ５６との間の距離の非接触検出を行う。検出装置４９は、圧縮空気のジェットをフランジ５６にさし向ける導管５４と、第１の圧力センサ６０と、第２の圧力センサ７０とを包含する。第１の圧力センサ６０は、検出装置４９の内側の圧力を検出し、また第２の圧力センサ７０は検出装置４９の外側の圧力を検出する。セクタ板２８とフランジ５６との間の距離は、第１の圧力センサ６０及び第２の圧力センサ７０により測定された圧力差である。一実施形態において、第１の圧力センサ６０は検出装置４９内の背圧を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気予熱器内の処理空気漏洩を最少にするシステム及び方法に関する。より詳細には、本発明は非接触式ロータ位置センサを用いることにより空気予熱器内の処理空気漏洩を最少にするシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
しばしば回転式空気予熱器と称されている空気予熱器は、熱を高温の気体流れ、例えばボイラを去る煙道ガスから１つの流れ又はそれ以上の流れの低温の気体流れ、例えばボイラに入る燃焼用空気流れに伝達する。熱は、空気予熱器のロータ内の再生式熱伝達表面を通して高温の気体流れから低温の気体流れに伝達される。再生式熱伝達表面は、高温の気体流れ及び低温の気体流れの両方を通るように連続して回転する。以下の説明において、高温の気体流れは煙道ガスと称され、一方低温の気体流れは燃焼用空気流れ又は空気流れと称される。
【０００３】
再生式熱伝達表面が詰め込まれているロータは、仕切壁又は仕切板と称されている、複数の半径方向に延びている板により複数の区画室に分割されている。これらの区画室はバスケットを保持し、これらのバスケットの中に再生式熱伝達表面が収容されている。
【０００４】
空気予熱器は、更に、複数のセクタ板により煙道ガス側通路と１つ又はそれ以上の空気側通路とに分割されている。温度の観点から、空気予熱器は、また、一般にホットエンド及びコールドエンドと称されている２つの領域に分割されているものと考えることができる。従来の回転式空気予熱器において、ホットエンドの領域は高温の煙道ガスが空気予熱器に入る軸端のほぼ付近のすべての固定及び回転要素の領域を意味する。コールドエンドの領域は、ホールドエンドとは反対側であって、低温の燃焼用空気が空気予熱器に入る軸端のほぼ付近の領域を意味する。一般的に設置される回転式空気予熱器においては、リジッド又はフレキシブルな半径方向シールがロータのホットエンド縁及びコールドエンド縁にそれらのそれぞれのホットエンド側セクタ板及びコールドエンド側セクト板に近接して取り付けられる。これらの半径方向シールは、煙道ガス流れへの空気の漏洩、及び更には複数の空気流れ間の漏洩を最少にするのに役立つ。同様に、仕切板の外側縁に取り付けられているリジッド又はフレキシブルな軸方向シールは、ハウジングの内面に取り付けられている軸方向シール板に近接して、それらの間の漏洩を最少にする。軸方向シール及び軸方向シール板は、空気予熱器のホットエンドとコールドエンドとの間のほぼ全体の領域に設けられている。
【０００５】
一般的に設置される空気予熱器において、仕切板の数、セクタ板の幅及びシール板の幅は、いつでも、ひとつだけの半径方向シール及びひとつだけの軸方向シールがそれぞれのセクタ板及び軸方向シール板に近接して位置するようにされている。これらのシールは、近接シールであり、セクタ板又は軸方向シール板の密封面に接触するようには設計されていない。これらのシールは、実際に、一般的には、それらのそれぞれのセクタ板又は軸方向シール板に所定のクリアランスギャップを残して取り付けられる。コールドエンド側の半径方向シール及び軸方向シールの場合においては、クリアランスギャップはロータの仕切板の作動熱変形を生じせしめる、比較的大きな密封接触及び摩耗を除去するために用いられる。コールドエンド側の半径方向シール及び軸方向シールの両方において、ロータの仕切板の作動熱変形はこれらのシールをそれらのそれぞれのセクタ板及び軸方向シール板に接近させるように動かす傾向がある。したがって、設置時における所定の密封クリアランスギャップが一般に作動中に減少し、これらのシールにおける漏洩が受動的に最少とされる。ホットエンド側の軸方向シールの場合においては、ロータの仕切板の熱変形はこれらのシールの外側端をホットエンド側のセクタ板から離れるように動かす傾向がある。したがって、ロータの仕切板の熱変形はホットエンド側の軸方向シールを越えての漏洩を増大せしめ、その漏洩の量は空気流れとガス流れとの間の圧力差及びシールとセクタ板との間の熱による拡大したギャップに依存する。
【０００６】
ホットエンド側の軸方向シールにおける漏洩を最少にするために、上述した外側端の漏洩ギャップを作動中に減少せしめることができる自動駆動式ホットエンド側セクタ板を使用することはしばしば利点がある。このような調節は、ホットエンド側のセクタ板の外側端の近くに設けた機械的駆動装置を使用することにより行なわれる。適当なオンライン調節を行うために、セクタ板にはしばしばロータ位置検出装置が取り付けられる。一般的に、検出装置は、機械的なリミットスイッチとセンサロッドとを包含し、セクタ板駆動装置と一緒に作動し、ロータの位置を決めるのにロータの検出面との瞬間接触を頼りにしている。ロータの検出面とホットエンド側の軸方向シールの縁との間の位置関係が一定であるとすれば、ロータの検出面を検出することによりセクタ板駆動装置をホットエンド側の半径方向シールの縁に接近して位置させることができる。このような方法によって、ホットエンド側の半径方向シールにおける漏洩を最少にすることができる。
【０００７】
長い期間にわたって、検出装置がロータの検出面と接触することが繰り返されると、最終的には、リミットスイッチの故障又はセンサロッドの摩耗が生じることになる。そして、リミットスイッチの故障及びセンサの摩耗は頻繁なメンテナンスを必要とさせることとなる。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の一態様によれば、回転可能なロータを有する固定ハウジングを包含する回転式空気予熱器が提供される。前記ロータは、気体の流入及び流出を許す、対向する両端を包含する。前記ロータは、複数の半径方向に延びている仕切板により複数のセクションに分割されている。前記空気予熱器は、また、複数のセクタ板を包含し、そのひとつのセクタ板が前記ロータの前記対向する両端の一方に関して密封関係である。フランジが、前記ロータに固着されて、前記ロータの前記対向する両端の少なくとも一方のまわりを周方向に延びている。前記空気予熱器は、更に、前記複数のセクタ板の少なくともひとつに取り付けられている検出装置を包含する。前記検出装置は、前記少なくともひとつのセクタ板と前記フランジとの間の距離を検出する。前記検出装置は、圧縮空気のジェットを前記フランジにさし向ける圧縮空気導管を包含し、また、第１のセンサと第２のセンサとを包含する。前記第１のセンサは、前記検出装置の内側の地点の圧力を検出する。前記第２のセンサは、前記検出装置の外側の地点の圧力を検出する。そして、前記少なくともひとつのセクタ板と前記フランジとの間の距離が前記第１のセンサと前記第２のセンサとの圧力測定の差により決められる。
【０００９】
一実施形態において、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサは前記検出装置から遠く離れて配置されて、複数の圧力タップからの静圧信号を受ける。前記複数の圧力タップは、圧縮空気を圧縮空気源から前記検出装置へ運ぶ外部の圧縮空気導管に設けられている第１の圧力タップを包含する。また、第２の圧力タップが、前記圧縮空気のジェットが前記フランジに放出される地点の付近で前記検出装置の前記圧縮空気導管に設けられている。更に、第３の圧力タップが内部ダクト圧を検出するダクトの壁に設けられている。
【００１０】
一実施形態において、前記検出装置は、更に、前記第１の圧力タップの付近に設けられている温度センサを包含する。前記第１の圧力タップの出力は、前記第２のセンサに供給される。前記温度センサ及び前記第２のセンサの出力は圧縮空気の流量を計算するためにコントローラに供給される。前記第２の圧力タップ及び第３の圧力タップの出力は、前記第１のセンサに供給される。前記第１のセンサは、前記検出装置の前記圧縮空気導管内の圧縮空気と前記ダクト内の圧力との間の圧力差を検出する。前記第１のセンサの出力は、前記検出装置の前記圧縮空気導管内の前記圧縮空気と前記ダクト内の圧力差に基づいて前記ロータの位置を計算するために前記コントローラに供給される。
【００１１】
一実施形態において、前記検出装置は、更に、前記圧縮空気導管に接続されているノズルを包含する。前記第２の圧力タップは、前記圧縮空気導管内の背圧を検出するために前記ノズルの付近に設けられている。一実施形態において、前記第１のセンサは差圧変換器から成り、また前記第２のセンサは絶対圧変換器から成る。
【００１２】
本発明の他の態様によれば、回転式空気予熱器内の２つの地点間の距離を決める方法が提供される。前記方法は、圧縮空気のジェットをロータに固着されているフランジにさし向けることを包含する。前記フランジは、前記ロータの対向する両端の少なくとも一方のまわりに周方向に延びている。前記方法は、検出装置の内側の地点の第１の圧力を測定すること、前記検出装置の外側の地点の第２の圧力を測定すること、及び前記フランジと前記回転式空気予熱器の複数のセクタ板の少なくともひとつとの間の距離を決めることを包含する。前記少なくともひとつのセクタ板と前記フランジとの間の距離は、前記第１の圧力の測定と前記第２の圧力の測定との差により決められる。
【００１３】
上述した及び他の特徴は、添付図面及び下記の説明により明らかになることを認識されよう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の特定の一実施形態により改装された空気予熱器を、一部分を切断して示す斜視図である。
【図２】図１の空気予熱器の一実施形態の概略平面図であって、非接触式位置センサを示す。
【図３】図２中の“図３”で示した部分を詳細に示す側面図であって、非接触式位置センサの一実施形態を示す。
【図４】図２の非接触式位置センサを詳細に示す図である。
【図４Ａ】図４中の“図４”で示した部分を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、例示的な実施形態を示す図面を参照する。これらの図面において、同一の要素には同一の符号が付けられている。
【００１６】
図１は、高温の気体流れ、例えば煙道ガス流れから熱を伝達することにより、低温の気体流れ、例えば燃焼用空気流れを予熱するために用いられている空気予熱器１０を示す。空気予熱器１０は固定ハウジング１２を包含し、この固定ハウジング内にロータ１４が取り付けられている。ロータ１４は、熱を煙道ガスから燃焼用空気に伝達することができる蓄熱式質量体（図示せず）を収容する。ロータ１４は、典型的には、中央軸線、例えば中央ポスト１６のまわりを連続する方法で回転させられる。一実施形態において、ロータ１４の回転は１分につき約１回転（１r.p.m.）である。ロータ１４の回転により、熱を煙道ガスから燃焼用空気へ伝達することができる。ロータ１４の回転は、矢印１８により示されている。矢印１８は図１において時計方向を示しているけれども、ロータ１４は反時計方向へ回転することができるようにすることもできる。
【００１７】
温度の観点から、空気予熱器１０は一般にホットエンド２４及びコールドエンド２０と称されている２つの領域に分割されているものと考えることができる。ホットエンド２４の領域は、高温の煙道ガスがガス入口ダクト２６に入り（矢印３８により示されている）また予熱された空気が空気出口ダクト３４を出る（矢印３６により示されている）、空気予熱器１０の軸端のほぼ付近のすべての固定及び回転要素の領域を意味する。コールドエンド２０の領域は、低温の燃焼用空気が空気予熱器１０に空気入口ダクト２２で入り（矢印３２により示されている）また冷たくなった煙道ガスが煙道ガス出口ダクト４０を出る（矢印４２により示されている）、空気予熱器１０の、ホットエンド２４とは反対側の軸端のほぼ付近のすべての固定及び回転要素の領域を意味する。ロータ１４のホットエンド２４及びコールドエンド２０の軸端面に隣接する面において、固定ハウジング１２は気体の流れを通さない、上方及び下方の固定のセクタ板２８の手段により分割されている。図１に示されているように、上方のセクタ板２８はロータ１４のホットエンド面３０に取り付けられている。ホットエンド面３０は、ホットエンドにおけるすべての半径方向シール４３のシール縁を含む平面を意味する。同様に、コールドエンド面４４はコールドエンドにおけるすべての半径方向シール（図示せず）のシール縁を含む平面を意味する。したがって、高温の気体、例えば、ボイラからの煙道ガスはガス入口ダクト２６を通して空気予熱器１０に入り（矢印３８により示されている）、それからロータ１４を通して流れ、ロータ１４で熱が煙道ガスからロータ１４内の蓄熱式質量体へ伝達される。冷たくなった煙道ガスは、それから、ガス出口ダクト４０を通して空気予熱器１０を出る（矢印４２により示されている）。高温の気体とは向流する低温の気体流れ、例えば燃焼用空気は空気入口ダクト２２を通して空気予熱器１０に入り（矢印３２により示されている）、それからロータ１４を通して流れ、ロータ１４で空気流れはロータ１４から熱を取り上げて加熱される。加熱された空気は、それから、空気出口ダクト３４を通して空気予熱器１０を出る。
【００１８】
ホットエンド側セクタ板２８は、ロータ１４のホットエンド面３０に接近して取り付けられている。他のセクタ板（図示せず）が、ロータ１４のコールドエンド面４４に接近して取り付けられている。ロータ１４の対向する両端、すなわち、ホットエンド面３０及びコールドエンド面４４は煙道ガス及び燃焼用空気の流入及び流出を許す。他方、セクタ板２８は、複数のロータ仕切板４８、ホットエンド側半径方向シール４３及びコールドエンド側半径方向シール（図示せず）と一緒に、ロータ内に煙道ガス側通路と燃焼用空気側通路とを分離して作るようにしている。セクタ板２８は、もしセクタ板２８とホットエンド面３０及びコールドエンド面４４との間の隙間を少なく維持することができるならば、煙道ガス流れへの燃焼用空気の漏洩を良好に減少せしめる。
【００１９】
図１及び図２に示されているように、ロータ１４は半径方向に延びている複数の仕切板４８及び半径方向シール４３（半径方向シール４３の縁が図２に示されている）によって複数のセクション又はセクタ４６に分割されている。セクタ板２８の外側端は、検出装置４９により案内される。一実施形態において、図２に示されているように、セクタ板２８の外側端は複数の検出装置４９（例えば、図示されている２つの検出装置）により案内される。図２に示されているように、検出装置４９は、ホットエンド側セクタ板２８の、符号２８ａで総括的に示されている外側端に取り付けられている。一実施形態において、後述するセクタ板駆動装置が、セクタ板２８を実質的に水平の平面に維持しながら、セクタ板２８の外側端２８ａの全体を動かす。図２は２つの検出装置を示しているが、任意の数の検出装置を用いることができるものであり、これには、限定されるものではないが、単一の検出装置も含まれる。検出装置の数は空気予熱器１０が設置される適用に基づいて変えることができる。また、検出装置４９がセクタ板２８の外側端２８ａに取り付けられていることが示されているけれども、検出装置４９はセクタ板２８の内側端に取り付けることができることを認識すべきである。
【００２０】
図３に示されているように、一実施形態において、検出装置４９はスリーブ又はチューブ５０を包含し、スリーブ５０は対向する両端、すなわち、第１の端５０ａと第２の端５０ｂとを有する。一実施形態において、検出装置４９はその第１の端５０ａに接続した空気源５１を包含する。空気源５１は、高圧空気の流れを生じせしめることができる任意の装置とすることができる。空気源５１は、例えば、限定されるものではないが、空気圧縮機又は同種の装置から成る。一実施形態において、空気源５１は空気予熱器１０が設置される設備の現場に存在する。そして、例えば、パイプ，ホース又は同種の導管がこの空気源５１を検出装置４９に接続する。一実施形態において、圧縮空気の流量は、空気が一定直径の小さなオリフィス（後述する制御オリフィス８０）を通過することにより、音速で制御される。この方法において、圧縮空気の流量は制御される。なぜなら、固定オリフィスを去る空気の速度は空気中の音の速度（すなわち、チョークドフロー）を越えることができないからである。この状態を成し遂げるために必要とされる最小オリフィス空気圧比は、おおよそ、次のとおりである。
【００２１】
Ｐbeforeorifice（オリフィス前の圧力）／Ｐafterorifice（オリフィス後の圧力）＝１．９０
【００２２】
１．９０よりも大きい比は、音速を越えるオリフィス速度を生じせしめることができない。したがって、当業者には認識することができるように、圧縮空気は上記比が安全の適当な余裕だけ越えることを許すような圧力でオリフィス空気に供給される。
【００２３】
図３に示されているように、検出装置４９のスリーブ５０は圧縮空気導管５４を収容する。圧縮空気導管５４は、スリーブ５０の第１の端５０ａから第２の端５０ｂにまで延び、ノズル５２を通して第２の端５０ｂに接続されている。圧縮空気導管５４は、圧縮空気のジェット又は流れをスリーブ５０の第１の端５０ａにおける空気源５１からスリーブ５０の第２の端５０ｂにさし向ける。図３に示されているように、圧縮空気のジェットはノズル５２を通してフランジ５６にさし向けさせられる。一実施形態において、圧縮空気のジェットは圧縮空気導管５４を通して一定の連続する流量でさし向けられる。他の実施形態において、圧縮空気のジェットは断続的とすることができる。一実施形態において、検出中における圧縮空気導管を通しての圧縮空気の流量は１分につき約５０標準立方フート（５０scfm）である。一実施形態において、５０scfmでの空気の連続供給が行われる。他の実施形態において、圧力タップからの断続的又は連続的なパージングが行われ、これにより、ノズル５２及び圧縮空気導管５４が汚染物質、例えばフライアッシュによって詰まることがなくなる。
【００２４】
図２及び図３に示されているように、検出装置４９は非接触式位置検出を行うようにフランジ５６と相互作用する。フランジ５６は、ロータ１４の頂部及び底部、すなわち、ホットエンド面３０及びコールドエンド面４４に沿ってそれぞれロータ１４のまわりを周方向に延びている。フランジ５６、セクタ板２８、ロータ１４及び検出装置４９間の関係は図３、図４及び図４Ａにより一層詳細に示されている。
【００２５】
図３及び図４Ａに示されているように、検出装置４９はセクタ板２８に例えばセンサ取付けブラケット５８により取り付けられている。検出装置４９は、フランジ５６、セクタ４６又は仕切板４８のいずれの部分にも接触していない。検出装置４９とフランジ５６との接触の軽減又は排除は、空気予熱器１０のこの部分において生じられる摩耗及び裂け傷を減少又は実質的に排除せしめ、これにより、空気予熱器１０に必要とされるメンテナンスの量を減少せしめる。一実施形態において、図４に示されているように、検出装置４９は第１のセンサ６０と第２のセンサ７０とを包含する。これらのセンサは、例えば、限定されるものではないが、圧力変換器又は同種の変換器、例えば、差圧変換器（ＤＰＴ）及び絶対圧変換器（ＡＰＴ）から成る。図４に示されているように、第１のセンサ６０及び第２のセンサ７０は、これらのセンサ及び後述する支持ハードウエアを過酷な作動状態、例えば、高温及び／又は汚染物質、例えばフライアッシュから保護するために、検出装置４９のスリーブ５０及びノズル５２から遠く離して配置することができる。
【００２６】
図４に示されているように、第１のセンサ６０及び第２のセンサ７０は複数の圧力タップからの静圧信号を受ける。すなわち、第１の圧力タップ７２は、圧縮空気源５１からの圧縮空気を運ぶ導管に設けられている。第１の圧力タップ７２は、流量制御オリフィス８０の上流に設けられている。上述したように、流量制御オリフィス８０は、圧縮空気が圧縮空気源５１から検出装置４９へ通過するときの圧縮空気の流量を制御する（例えば、上述した最小オリフィス空気圧力比を維持する）。第１の圧力タップ７２の出力は、第２のセンサ７０に供給される。温度センサ（ＴＥ）７４が、第１の圧力タップ７２の付近に設けられている。第２のセンサ７０及び温度センサ７４の出力信号は、コントローラ、例えばプログラマブル論理コントローラ（ＰＬＣ）９０に供給される。ＰＬＣ９０は、第２のセンサ７０及び温度センサ７４からの出力から圧縮空気の流量を計算する。第２の圧力タップ７６は、センサスリーブ５０の第２の端５０ｂにおけるノズル５２の近くでスリーブ５０に設けられて、圧縮空気導管５４内の圧力を測定する。第３の圧力タップ７８は、ダクト、例えば空気出口ダクト３４（図１）の外壁に設けられて、検出装置４９と同じ側（すなわち、ホット側又はコールド側）の内部ダクト圧を測定する。第２の圧力タップ７６及び第３の圧力タップ７８からの出力信号は、第１のセンサ６０に供給される。第１のセンサ６０は、センサスリーブ５０の圧縮空気導管５４内の圧縮空気と空気出口ダクト３４（図１）内の圧力との間の圧力差を検出する。第１のセンサ６０の出力は、ＰＬＣ９０へ供給される。ＰＬＣ９０は、センサスリーブ５０の圧縮空気導管５４内の圧縮空気と空気出口ダクト３４内の圧力との間の圧力差に基づいてロータ１４の位置を決める。
【００２７】
圧縮空気導管５４及びノズル５２からフランジ５６にさし向けられた空気流れの一部分は、この空気流れがフランジ５６の一部分に衝突した後に、圧縮空気導管５４内に偏向して戻る（これは、しばしば、“背圧”と称されている）ことを認識すべきである。セクタ板２８とフランジ５６との間の距離が変化（すなわち、増大又は減少）すると、フランジ５６から圧縮空気導管５４内に偏向して戻る空気の量は変化する。すなわち、フランジ５６とセクタ板２８との間の距離が増大したときには、第２の圧力タップ７６により測定される背圧は減少する。逆に、フランジ５６とセクタ板２８との間の距離が減少したときには、第２の圧力タップ７６により測定される背圧は増大する。したがって、セクタ板２８とフランジ５６との間の距離は、センサスリーブ５０の圧縮空気導管５４内の圧力測定と空気出口ダクト３４内の圧力測定との間の圧力差に関連させられる。これらの圧力測定は、フランジ５６に関してのセクタ板２８の位置を決定するための非接触式センサとして利用される。
【００２８】
例えば、一実施形態において、ＰＬＣ９０は、圧力差を判断して位置情報を決め、それから、漏洩隙間及び／又はロータ密封角度１００を調節して半径方向密封漏洩を最少にするためにセクタ板駆動装置（図示せず）に適当な命令を与える。
【００２９】
以上本発明を種々の例示的な実施形態でもって詳述してきたけれども、当業者にとっては、本発明の範囲から逸脱することなしに、種々の変形を行うことができると共に、種々の等価物をその要素に代えることができることを理解されよう。更に、多くの変形が、本発明の本質的な範囲を逸脱することなしに、本発明の教示に対して特定の形態を工夫するために行うことができるものである。したがって、本発明は、本発明を実施するように意図した最良の形態として述べた特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は特許請求の範囲の記載の範囲内にあるすべての実施形態を包含するものである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気予熱器内の処理空気漏洩を最少にするシステム及び方法に関する。より詳細には、本発明は非接触式ロータ位置センサを用いることにより空気予熱器内の処理空気漏洩を最少にするシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
しばしば回転式空気予熱器と称されている空気予熱器は、熱を高温の気体流れ、例えばボイラを去る煙道ガスから１つの流れ又はそれ以上の流れの低温の気体流れ、例えばボイラに入る燃焼用空気流れに伝達する。熱は、空気予熱器のロータ内の再生式熱伝達表面を通して高温の気体流れから低温の気体流れに伝達される。再生式熱伝達表面は、高温の気体流れ及び低温の気体流れの両方を通るように連続して回転する。以下の説明において、高温の気体流れは煙道ガスと称され、一方低温の気体流れは燃焼用空気流れ又は空気流れと称される。
【０００３】
再生式熱伝達表面が詰め込まれているロータは、仕切壁又は仕切板と称されている、複数の半径方向に延びている板により複数の区画室に分割されている。これらの区画室はバスケットを保持し、これらのバスケットの中に再生式熱伝達表面が収容されている。
【０００４】
空気予熱器は、更に、複数のセクタ板により煙道ガス側通路と１つ又はそれ以上の空気側通路とに分割されている。温度の観点から、空気予熱器は、また、一般にホットエンド及びコールドエンドと称されている２つの領域に分割されているものと考えることができる。従来の回転式空気予熱器において、ホットエンドの領域は高温の煙道ガスが空気予熱器に入る軸端のほぼ付近のすべての固定及び回転要素の領域を意味する。コールドエンドの領域は、ホールドエンドとは反対側であって、低温の燃焼用空気が空気予熱器に入る軸端のほぼ付近の領域を意味する。一般的に設置される回転式空気予熱器においては、リジッド又はフレキシブルな半径方向シールがロータのホットエンド縁及びコールドエンド縁にそれらのそれぞれのホットエンド側セクタ板及びコールドエンド側セクト板に近接して取り付けられる。これらの半径方向シールは、煙道ガス流れへの空気の漏洩、及び更には複数の空気流れ間の漏洩を最少にするのに役立つ。同様に、仕切板の外側縁に取り付けられているリジッド又はフレキシブルな軸方向シールは、ハウジングの内面に取り付けられている軸方向シール板に近接して、それらの間の漏洩を最少にする。軸方向シール及び軸方向シール板は、空気予熱器のホットエンドとコールドエンドとの間のほぼ全体の領域に設けられている。
【０００５】
一般的に設置される空気予熱器において、仕切板の数、セクタ板の幅及びシール板の幅は、いつでも、ひとつだけの半径方向シール及びひとつだけの軸方向シールがそれぞれのセクタ板及び軸方向シール板に近接して位置するようにされている。これらのシールは、近接シールであり、セクタ板又は軸方向シール板の密封面に接触するようには設計されていない。これらのシールは、実際に、一般的には、それらのそれぞれのセクタ板又は軸方向シール板に所定のクリアランスギャップを残して取り付けられる。コールドエンド側の半径方向シール及び軸方向シールの場合においては、クリアランスギャップはロータの仕切板の作動熱変形を生じせしめる、比較的大きな密封接触及び摩耗を除去するために用いられる。コールドエンド側の半径方向シール及び軸方向シールの両方において、ロータの仕切板の作動熱変形はこれらのシールをそれらのそれぞれのセクタ板及び軸方向シール板に接近させるように動かす傾向がある。したがって、設置時における所定の密封クリアランスギャップが一般に作動中に減少し、これらのシールにおける漏洩が受動的に最少とされる。ホットエンド側の軸方向シールの場合においては、ロータの仕切板の熱変形はこれらのシールの外側端をホットエンド側のセクタ板から離れるように動かす傾向がある。したがって、ロータの仕切板の熱変形はホットエンド側の軸方向シールを越えての漏洩を増大せしめ、その漏洩の量は空気流れとガス流れとの間の圧力差及びシールとセクタ板との間の熱による拡大したギャップに依存する。
【０００６】
ホットエンド側の軸方向シールにおける漏洩を最少にするために、上述した外側端の漏洩ギャップを作動中に減少せしめることができる自動駆動式ホットエンド側セクタ板を使用することはしばしば利点がある。このような調節は、ホットエンド側のセクタ板の外側端の近くに設けた機械的駆動装置を使用することにより行なわれる。適当なオンライン調節を行うために、セクタ板にはしばしばロータ位置検出装置が取り付けられる。一般的に、検出装置は、機械的なリミットスイッチとセンサロッドとを包含し、セクタ板駆動装置と一緒に作動し、ロータの位置を決めるのにロータの検出面との瞬間接触を頼りにしている。ロータの検出面とホットエンド側の軸方向シールの縁との間の位置関係が一定であるとすれば、ロータの検出面を検出することによりセクタ板駆動装置をホットエンド側の半径方向シールの縁に接近して位置させることができる。このような方法によって、ホットエンド側の半径方向シールにおける漏洩を最少にすることができる。
【０００７】
長い期間にわたって、検出装置がロータの検出面と接触することが繰り返されると、最終的には、リミットスイッチの故障又はセンサロッドの摩耗が生じることになる。そして、リミットスイッチの故障及びセンサの摩耗は頻繁なメンテナンスを必要とさせることとなる。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の一態様によれば、回転可能なロータを有する固定ハウジングを包含する回転式空気予熱器が提供される。前記ロータは、気体の流入及び流出を許す、対向する両端を包含する。前記ロータは、複数の半径方向に延びている仕切板により複数のセクションに分割されている。前記空気予熱器は、また、複数のセクタ板を包含し、そのひとつのセクタ板が前記ロータの前記対向する両端の一方に関して密封関係である。フランジが、前記ロータに固着されて、前記ロータの前記対向する両端の少なくとも一方のまわりを周方向に延びている。前記空気予熱器は、更に、前記複数のセクタ板の少なくともひとつに取り付けられている検出装置を包含する。前記検出装置は、前記少なくともひとつのセクタ板と前記フランジとの間の距離を検出する。前記検出装置は、圧縮空気のジェットを前記フランジにさし向ける圧縮空気導管を包含し、また、第１のセンサと第２のセンサとを包含する。前記第１のセンサは、前記検出装置の内側の地点の圧力を検出する。前記第２のセンサは、前記検出装置の外側の地点の圧力を検出する。そして、前記少なくともひとつのセクタ板と前記フランジとの間の距離が前記第１のセンサと前記第２のセンサとの圧力測定の差により決められる。
【０００９】
一実施形態において、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサは前記検出装置から遠く離れて配置されて、複数の圧力タップからの静圧信号を受ける。前記複数の圧力タップは、圧縮空気を圧縮空気源から前記検出装置へ運ぶ外部の圧縮空気導管に設けられている第１の圧力タップを包含する。また、第２の圧力タップが、前記圧縮空気のジェットが前記フランジに放出される地点の付近で前記検出装置の前記圧縮空気導管に設けられている。更に、第３の圧力タップが内部ダクト圧を検出するダクトの壁に設けられている。
【００１０】
一実施形態において、前記検出装置は、更に、前記第１の圧力タップの付近に設けられている温度センサを包含する。前記第１の圧力タップの出力は、前記第２のセンサに供給される。前記温度センサ及び前記第２のセンサの出力は圧縮空気の流量を計算するためにコントローラに供給される。前記第２の圧力タップ及び第３の圧力タップの出力は、前記第１のセンサに供給される。前記第１のセンサは、前記検出装置の前記圧縮空気導管内の圧縮空気と前記ダクト内の圧力との間の圧力差を検出する。前記第１のセンサの出力は、前記検出装置の前記圧縮空気導管内の前記圧縮空気と前記ダクト内の圧力差に基づいて前記ロータの位置を計算するために前記コントローラに供給される。
【００１１】
一実施形態において、前記検出装置は、更に、前記圧縮空気導管に接続されているノズルを包含する。前記第２の圧力タップは、前記圧縮空気導管内の背圧を検出するために前記ノズルの付近に設けられている。一実施形態において、前記第１のセンサは差圧変換器から成り、また前記第２のセンサは絶対圧変換器から成る。
【００１２】
本発明の他の態様によれば、回転式空気予熱器内の２つの地点間の距離を決める方法が提供される。前記方法は、圧縮空気のジェットをロータに固着されているフランジにさし向けることを包含する。前記フランジは、前記ロータの対向する両端の少なくとも一方のまわりに周方向に延びている。前記方法は、検出装置の内側の地点の第１の圧力を測定すること、前記検出装置の外側の地点の第２の圧力を測定すること、及び前記フランジと前記回転式空気予熱器の複数のセクタ板の少なくともひとつとの間の距離を決めることを包含する。前記少なくともひとつのセクタ板と前記フランジとの間の距離は、前記第１の圧力の測定と前記第２の圧力の測定との差により決められる。
【００１３】
上述した及び他の特徴は、添付図面及び下記の説明により明らかになることを認識されよう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の特定の一実施形態により改装された空気予熱器を、一部分を切断して示す斜視図である。
【図２】図１の空気予熱器の一実施形態の概略平面図であって、非接触式位置センサを示す。
【図３】図２中の“図３”で示した部分を詳細に示す側面図であって、非接触式位置センサの一実施形態を示す。
【図４】図２の非接触式位置センサを詳細に示す図である。
【図４Ａ】図４中の“図４”で示した部分を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、例示的な実施形態を示す図面を参照する。これらの図面において、同一の要素には同一の符号が付けられている。
【００１６】
図１は、高温の気体流れ、例えば煙道ガス流れから熱を伝達することにより、低温の気体流れ、例えば燃焼用空気流れを予熱するために用いられている空気予熱器１０を示す。空気予熱器１０は固定ハウジング１２を包含し、この固定ハウジング内にロータ１４が取り付けられている。ロータ１４は、熱を煙道ガスから燃焼用空気に伝達することができる蓄熱式質量体（図示せず）を収容する。ロータ１４は、典型的には、中央軸線、例えば中央ポスト１６のまわりを連続する方法で回転させられる。一実施形態において、ロータ１４の回転は１分につき約１回転（１r.p.m.）である。ロータ１４の回転により、熱を煙道ガスから燃焼用空気へ伝達することができる。ロータ１４の回転は、矢印１８により示されている。矢印１８は図１において時計方向を示しているけれども、ロータ１４は反時計方向へ回転することができるようにすることもできる。
【００１７】
温度の観点から、空気予熱器１０は一般にホットエンド２４及びコールドエンド２０と称されている２つの領域に分割されているものと考えることができる。ホットエンド２４の領域は、高温の煙道ガスがガス入口ダクト２６に入り（矢印３８により示されている）また予熱された空気が空気出口ダクト３４を出る（矢印３６により示されている）、空気予熱器１０の軸端のほぼ付近のすべての固定及び回転要素の領域を意味する。コールドエンド２０の領域は、低温の燃焼用空気が空気予熱器１０に空気入口ダクト２２で入り（矢印３２により示されている）また冷たくなった煙道ガスが煙道ガス出口ダクト４０を出る（矢印４２により示されている）、空気予熱器１０の、ホットエンド２４とは反対側の軸端のほぼ付近のすべての固定及び回転要素の領域を意味する。ロータ１４のホットエンド２４及びコールドエンド２０の軸端面に隣接する面において、固定ハウジング１２は気体の流れを通さない、上方及び下方の固定のセクタ板２８の手段により分割されている。図１に示されているように、上方のセクタ板２８はロータ１４のホットエンド面３０に取り付けられている。ホットエンド面３０は、ホットエンドにおけるすべての半径方向シール４３のシール縁を含む平面を意味する。同様に、コールドエンド面４４はコールドエンドにおけるすべての半径方向シール（図示せず）のシール縁を含む平面を意味する。したがって、高温の気体、例えば、ボイラからの煙道ガスはガス入口ダクト２６を通して空気予熱器１０に入り（矢印３８により示されている）、それからロータ１４を通して流れ、ロータ１４で熱が煙道ガスからロータ１４内の蓄熱式質量体へ伝達される。冷たくなった煙道ガスは、それから、ガス出口ダクト４０を通して空気予熱器１０を出る（矢印４２により示されている）。高温の気体とは向流する低温の気体流れ、例えば燃焼用空気は空気入口ダクト２２を通して空気予熱器１０に入り（矢印３２により示されている）、それからロータ１４を通して流れ、ロータ１４で空気流れはロータ１４から熱を取り上げて加熱される。加熱された空気は、それから、空気出口ダクト３４を通して空気予熱器１０を出る。
【００１８】
ホットエンド側セクタ板２８は、ロータ１４のホットエンド面３０に接近して取り付けられている。他のセクタ板（図示せず）が、ロータ１４のコールドエンド面４４に接近して取り付けられている。ロータ１４の対向する両端、すなわち、ホットエンド面３０及びコールドエンド面４４は煙道ガス及び燃焼用空気の流入及び流出を許す。他方、セクタ板２８は、複数のロータ仕切板４８、ホットエンド側半径方向シール４３及びコールドエンド側半径方向シール（図示せず）と一緒に、ロータ内に煙道ガス側通路と燃焼用空気側通路とを分離して作るようにしている。セクタ板２８は、もしセクタ板２８とホットエンド面３０及びコールドエンド面４４との間の隙間を少なく維持することができるならば、煙道ガス流れへの燃焼用空気の漏洩を良好に減少せしめる。
【００１９】
図１及び図２に示されているように、ロータ１４は半径方向に延びている複数の仕切板４８及び半径方向シール４３（半径方向シール４３の縁が図２に示されている）によって複数のセクション又はセクタ４６に分割されている。セクタ板２８の外側端は、検出装置４９により案内される。一実施形態において、図２に示されているように、セクタ板２８の外側端は複数の検出装置４９（例えば、図示されている２つの検出装置）により案内される。図２に示されているように、検出装置４９は、ホットエンド側セクタ板２８の、符号２８ａで総括的に示されている外側端に取り付けられている。一実施形態において、後述するセクタ板駆動装置が、セクタ板２８を実質的に水平の平面に維持しながら、セクタ板２８の外側端２８ａの全体を動かす。図２は２つの検出装置を示しているが、任意の数の検出装置を用いることができるものであり、これには、限定されるものではないが、単一の検出装置も含まれる。検出装置の数は空気予熱器１０が設置される適用に基づいて変えることができる。また、検出装置４９がセクタ板２８の外側端２８ａに取り付けられていることが示されているけれども、検出装置４９はセクタ板２８の内側端に取り付けることができることを認識すべきである。
【００２０】
図３に示されているように、一実施形態において、検出装置４９はスリーブ又はチューブ５０を包含し、スリーブ５０は対向する両端、すなわち、第１の端５０ａと第２の端５０ｂとを有する。一実施形態において、検出装置４９はその第１の端５０ａに接続した空気源５１を包含する。空気源５１は、高圧空気の流れを生じせしめることができる任意の装置とすることができる。空気源５１は、例えば、限定されるものではないが、空気圧縮機又は同種の装置から成る。一実施形態において、空気源５１は空気予熱器１０が設置される設備の現場に存在する。そして、例えば、パイプ，ホース又は同種の導管がこの空気源５１を検出装置４９に接続する。一実施形態において、圧縮空気の流量は、空気が一定直径の小さなオリフィス（後述する制御オリフィス８０）を通過することにより、音速で制御される。この方法において、圧縮空気の流量は制御される。なぜなら、固定オリフィスを去る空気の速度は空気中の音の速度（すなわち、チョークドフロー）を越えることができないからである。この状態を成し遂げるために必要とされる最小オリフィス空気圧比は、おおよそ、次のとおりである。
【００２１】
Ｐbeforeorifice（オリフィス前の圧力）／Ｐafterorifice（オリフィス後の圧力）＝１．９０
【００２２】
１．９０よりも大きい比は、音速を越えるオリフィス速度を生じせしめることができない。したがって、当業者には認識することができるように、圧縮空気は上記比が安全の適当な余裕だけ越えることを許すような圧力でオリフィス空気に供給される。
【００２３】
図３に示されているように、検出装置４９のスリーブ５０は圧縮空気導管５４を収容する。圧縮空気導管５４は、スリーブ５０の第１の端５０ａから第２の端５０ｂにまで延び、ノズル５２を通して第２の端５０ｂに接続されている。圧縮空気導管５４は、圧縮空気のジェット又は流れをスリーブ５０の第１の端５０ａにおける空気源５１からスリーブ５０の第２の端５０ｂにさし向ける。図３に示されているように、圧縮空気のジェットはノズル５２を通してフランジ５６にさし向けさせられる。一実施形態において、圧縮空気のジェットは圧縮空気導管５４を通して一定の連続する流量でさし向けられる。他の実施形態において、圧縮空気のジェットは断続的とすることができる。一実施形態において、検出中における圧縮空気導管を通しての圧縮空気の流量は１分につき約５０標準立方フート（５０scfm）である。一実施形態において、５０scfmでの空気の連続供給が行われる。他の実施形態において、圧力タップからの断続的又は連続的なパージングが行われ、これにより、ノズル５２及び圧縮空気導管５４が汚染物質、例えばフライアッシュによって詰まることがなくなる。
【００２４】
図２及び図３に示されているように、検出装置４９は非接触式位置検出を行うようにフランジ５６と相互作用する。フランジ５６は、ロータ１４の頂部及び底部、すなわち、ホットエンド面３０及びコールドエンド面４４に沿ってそれぞれロータ１４のまわりを周方向に延びている。フランジ５６、セクタ板２８、ロータ１４及び検出装置４９間の関係は図３、図４及び図４Ａにより一層詳細に示されている。
【００２５】
図３及び図４Ａに示されているように、検出装置４９はセクタ板２８に例えばセンサ取付けブラケット５８により取り付けられている。検出装置４９は、フランジ５６、セクタ４６又は仕切板４８のいずれの部分にも接触していない。検出装置４９とフランジ５６との接触の軽減又は排除は、空気予熱器１０のこの部分において生じられる摩耗及び裂け傷を減少又は実質的に排除せしめ、これにより、空気予熱器１０に必要とされるメンテナンスの量を減少せしめる。一実施形態において、図４に示されているように、検出装置４９は第１のセンサ６０と第２のセンサ７０とを包含する。これらのセンサは、例えば、限定されるものではないが、圧力変換器又は同種の変換器、例えば、差圧変換器（ＤＰＴ）及び絶対圧変換器（ＡＰＴ）から成る。図４に示されているように、第１のセンサ６０及び第２のセンサ７０は、これらのセンサ及び後述する支持ハードウエアを過酷な作動状態、例えば、高温及び／又は汚染物質、例えばフライアッシュから保護するために、検出装置４９のスリーブ５０及びノズル５２から遠く離して配置することができる。
【００２６】
図４に示されているように、第１のセンサ６０及び第２のセンサ７０は複数の圧力タップからの静圧信号を受ける。すなわち、第１の圧力タップ７２は、圧縮空気源５１からの圧縮空気を運ぶ導管に設けられている。第１の圧力タップ７２は、流量制御オリフィス８０の上流に設けられている。上述したように、流量制御オリフィス８０は、圧縮空気が圧縮空気源５１から検出装置４９へ通過するときの圧縮空気の流量を制御する（例えば、上述した最小オリフィス空気圧力比を維持する）。第１の圧力タップ７２の出力は、第２のセンサ７０に供給される。温度センサ（ＴＥ）７４が、第１の圧力タップ７２の付近に設けられている。第２のセンサ７０及び温度センサ７４の出力信号は、コントローラ、例えばプログラマブル論理コントローラ（ＰＬＣ）９０に供給される。ＰＬＣ９０は、第２のセンサ７０及び温度センサ７４からの出力から圧縮空気の流量を計算する。第２の圧力タップ７６は、センサスリーブ５０の第２の端５０ｂにおけるノズル５２の近くでスリーブ５０に設けられて、圧縮空気導管５４内の圧力を測定する。第３の圧力タップ７８は、ダクト、例えば空気出口ダクト３４（図１）の外壁に設けられて、検出装置４９と同じ側（すなわち、ホット側又はコールド側）の内部ダクト圧を測定する。第２の圧力タップ７６及び第３の圧力タップ７８からの出力信号は、第１のセンサ６０に供給される。第１のセンサ６０は、センサスリーブ５０の圧縮空気導管５４内の圧縮空気と空気出口ダクト３４（図１）内の圧力との間の圧力差を検出する。第１のセンサ６０の出力は、ＰＬＣ９０へ供給される。ＰＬＣ９０は、センサスリーブ５０の圧縮空気導管５４内の圧縮空気と空気出口ダクト３４内の圧力との間の圧力差に基づいてロータ１４の位置を決める。
【００２７】
圧縮空気導管５４及びノズル５２からフランジ５６にさし向けられた空気流れの一部分は、この空気流れがフランジ５６の一部分に衝突した後に、圧縮空気導管５４内に偏向して戻る（これは、しばしば、“背圧”と称されている）ことを認識すべきである。セクタ板２８とフランジ５６との間の距離が変化（すなわち、増大又は減少）すると、フランジ５６から圧縮空気導管５４内に偏向して戻る空気の量は変化する。すなわち、フランジ５６とセクタ板２８との間の距離が増大したときには、第２の圧力タップ７６により測定される背圧は減少する。逆に、フランジ５６とセクタ板２８との間の距離が減少したときには、第２の圧力タップ７６により測定される背圧は増大する。したがって、セクタ板２８とフランジ５６との間の距離は、センサスリーブ５０の圧縮空気導管５４内の圧力測定と空気出口ダクト３４内の圧力測定との間の圧力差に関連させられる。これらの圧力測定は、フランジ５６に関してのセクタ板２８の位置を決定するための非接触式センサとして利用される。
【００２８】
例えば、一実施形態において、ＰＬＣ９０は、圧力差を判断して位置情報を決め、それから、漏洩隙間及び／又はロータ密封角度１００を調節して半径方向密封漏洩を最少にするためにセクタ板駆動装置（図示せず）に適当な命令を与える。
【００２９】
以上本発明を種々の例示的な実施形態でもって詳述してきたけれども、当業者にとっては、本発明の範囲から逸脱することなしに、種々の変形を行うことができると共に、種々の等価物をその要素に代えることができることを理解されよう。更に、多くの変形が、本発明の本質的な範囲を逸脱することなしに、本発明の教示に対して特定の形態を工夫するために行うことができるものである。したがって、本発明は、本発明を実施するように意図した最良の形態として述べた特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は特許請求の範囲の記載の範囲内にあるすべての実施形態を包含するものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転式空気予熱器において、
固定ハウジングであって、その中に設けた回転可能なロータを有し、前記ロータが気体の流入及び流出を許す、対向する両端を有し、かつ前記ロータが複数の半径方向に延びている仕切板により複数のセクションに分割されている、固定ハウジングと、
複数のセクタ板であって、そのひとつのセクタ板が前記ロータの前記対向する両端の一方に関して密封関係である、複数のセクタ板と、
前記ロータに固着されて、前記ロータの前記対向する両端の少なくとも一方のまわりを周方向に延びているフランジと、
前記複数のセクタ板の少なくともひとつに取り付けられて、前記少なくともひとつのセクタ板と前記フランジとの間の距離を検出する検出装置と、
を包含し、前記検出装置が、
圧縮空気のジェットを前記フランジにさし向ける圧縮空気導管と、
前記検出装置の内側の地点の圧力を検出する第１のセンサと、
前記検出装置の外側の地点の圧力を検出する第２のセンサと、
を包含し、前記少なくともひとつのセクタ板と前記フランジとの間の距離が前記第１のセンサと前記第２のセンサとの圧力測定の差により決められるようにした回転式空気予熱器。
【請求項２】
請求項１記載の回転式空気予熱器において、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサが前記検出装置から遠く離れて配置されて、複数の圧力タップからの静圧信号を受けるようにした回転式空気予熱器。
【請求項３】
請求項２記載の回転式空気予熱器において、前記複数の圧力タップが、圧縮空気を圧縮空気源から前記検出装置へ運ぶ外部の圧縮空気導管に設けられている第１の圧力タップと、前記圧縮空気のジェットが前記フランジに放出される地点の付近で前記検出装置の前記圧縮空気導管に設けられている第２の圧力タップと、内部ダクト圧を測定するダクトの壁に設けられている第３の圧力タップとを包含している回転式空気予熱器。
【請求項４】
請求項３記載の回転式空気予熱器において、更に、前記第１の圧力タップの付近に設けられている温度センサを包含し、前記第１の圧力タップの出力が前記第２のセンサに供給され、また前記温度センサ及び前記第２のセンサの出力が圧縮空気の流量を計算するためにコントローラに供給されるようにした回転式空気予熱器。
【請求項５】
請求項４記載の回転式空気予熱器において、前記第２の圧力タップ及び前記第３の圧力タップの出力が前記第１のセンサに供給され、前記第１のセンサが前記検出装置の前記圧縮空気導管内の前記圧縮空気と前記ダクト内の前記圧力との間の圧力差を検出し、前記第１のセンサの前記出力が前記検出装置の前記圧縮空気導管内の前記圧縮空気と前記ダクト内の前記圧力との間の圧力差に基づいて前記ロータの位置を計算するために前記コントローラに供給されるようにした回転式空気予熱器。
【請求項６】
請求項１記載の回転式空気予熱器において、前記検出装置が更に前記圧縮空気導管に接続されているノズルを包含している回転式空気予熱器。
【請求項７】
請求項６記載の回転式空気予熱器において、前記第２の圧力タップが前記圧縮空気導管内の背圧を検出するために前記ノズルの付近に設けられている回転式空気予熱器。
【請求項８】
請求項１記載の回転式空気予熱器において、前記第１のセンサが差圧変換器から成っている回転式空気予熱器。
【請求項９】
請求項１記載の回転式空気予熱器において、前記第２のセンサが絶対圧変換器から成っている回転式空気予熱器。
【請求項１０】
回転式空気予熱器内の２つの地点間の距離を決める方法において、
圧縮空気のジェットを、ロータに固着されて前記ロータの対向する両端の少なくとも一方のまわりに周方向に延びているフランジにさし向けること、
検出装置の内側の地点の第１の圧力を測定すること、
前記検出装置の外側の地点の第２の圧力を測定すること、及び
前記フランジと前記回転式空気予熱器の複数のセクタ板の少なくともひとつとの間の距離を決めること、
を包含し、前記少なくともひとつのセクタ板と前記フランジとの間の距離が前記第１の圧力の測定と前記第２の圧力の測定との差により決められるようにした方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法において、前記圧縮空気のジェットが連続して前記フランジにさし向けられるようにした方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の方法において、前記圧縮空気のジェットが断続的に前記フランジにさし向けられるようにした方法。
【請求項１３】
請求項１０記載の方法において、前記第１の圧力が少なくとも前記検出装置内にて測定される背圧である方法。
【請求項１】
回転式空気予熱器において、
固定ハウジングであって、その中に設けた回転可能なロータを有し、前記ロータが気体の流入及び流出を許す、対向する両端を有し、かつ前記ロータが複数の半径方向に延びている仕切板により複数のセクションに分割されている、固定ハウジングと、
複数のセクタ板であって、そのひとつのセクタ板が前記ロータの前記対向する両端の一方に関して密封関係である、複数のセクタ板と、
前記ロータに固着されて、前記ロータの前記対向する両端の少なくとも一方のまわりを周方向に延びているフランジと、
前記複数のセクタ板の少なくともひとつに取り付けられて、前記少なくともひとつのセクタ板と前記フランジとの間の距離を検出する検出装置と、
を包含し、前記検出装置が、
圧縮空気のジェットを前記フランジにさし向ける圧縮空気導管と、
前記検出装置の内側の地点の圧力を検出する第１のセンサと、
前記検出装置の外側の地点の圧力を検出する第２のセンサと、
を包含し、前記少なくともひとつのセクタ板と前記フランジとの間の距離が前記第１のセンサと前記第２のセンサとの圧力測定の差により決められるようにした回転式空気予熱器。
【請求項２】
請求項１記載の回転式空気予熱器において、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサが前記検出装置から遠く離れて配置されて、複数の圧力タップからの静圧信号を受けるようにした回転式空気予熱器。
【請求項３】
請求項２記載の回転式空気予熱器において、前記複数の圧力タップが、圧縮空気を圧縮空気源から前記検出装置へ運ぶ外部の圧縮空気導管に設けられている第１の圧力タップと、前記圧縮空気のジェットが前記フランジに放出される地点の付近で前記検出装置の前記圧縮空気導管に設けられている第２の圧力タップと、内部ダクト圧を測定するダクトの壁に設けられている第３の圧力タップとを包含している回転式空気予熱器。
【請求項４】
請求項３記載の回転式空気予熱器において、更に、前記第１の圧力タップの付近に設けられている温度センサを包含し、前記第１の圧力タップの出力が前記第２のセンサに供給され、また前記温度センサ及び前記第２のセンサの出力が圧縮空気の流量を計算するためにコントローラに供給されるようにした回転式空気予熱器。
【請求項５】
請求項４記載の回転式空気予熱器において、前記第２の圧力タップ及び前記第３の圧力タップの出力が前記第１のセンサに供給され、前記第１のセンサが前記検出装置の前記圧縮空気導管内の前記圧縮空気と前記ダクト内の前記圧力との間の圧力差を検出し、前記第１のセンサの前記出力が前記検出装置の前記圧縮空気導管内の前記圧縮空気と前記ダクト内の前記圧力との間の圧力差に基づいて前記ロータの位置を計算するために前記コントローラに供給されるようにした回転式空気予熱器。
【請求項６】
請求項１記載の回転式空気予熱器において、前記検出装置が更に前記圧縮空気導管に接続されているノズルを包含している回転式空気予熱器。
【請求項７】
請求項６記載の回転式空気予熱器において、前記第２の圧力タップが前記圧縮空気導管内の背圧を検出するために前記ノズルの付近に設けられている回転式空気予熱器。
【請求項８】
請求項１記載の回転式空気予熱器において、前記第１のセンサが差圧変換器から成っている回転式空気予熱器。
【請求項９】
請求項１記載の回転式空気予熱器において、前記第２のセンサが絶対圧変換器から成っている回転式空気予熱器。
【請求項１０】
回転式空気予熱器内の２つの地点間の距離を決める方法において、
圧縮空気のジェットを、ロータに固着されて前記ロータの対向する両端の少なくとも一方のまわりに周方向に延びているフランジにさし向けること、
検出装置の内側の地点の第１の圧力を測定すること、
前記検出装置の外側の地点の第２の圧力を測定すること、及び
前記フランジと前記回転式空気予熱器の複数のセクタ板の少なくともひとつとの間の距離を決めること、
を包含し、前記少なくともひとつのセクタ板と前記フランジとの間の距離が前記第１の圧力の測定と前記第２の圧力の測定との差により決められるようにした方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法において、前記圧縮空気のジェットが連続して前記フランジにさし向けられるようにした方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の方法において、前記圧縮空気のジェットが断続的に前記フランジにさし向けられるようにした方法。
【請求項１３】
請求項１０記載の方法において、前記第１の圧力が少なくとも前記検出装置内にて測定される背圧である方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図４Ａ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図４Ａ】
【公表番号】特表２０１３−５０４７３８（Ｐ２０１３−５０４７３８Ａ）
【公表日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５２８７９９（Ｐ２０１２−５２８７９９）
【出願日】平成２２年８月３日（２０１０．８．３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４４２６０
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０３１３９３
【国際公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（５０３４１６３５３）アルストム テクノロジー リミテッド (394)
【氏名又は名称原語表記】ＡＬＳＴＯＭ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ
【住所又は居所原語表記】Ｂｒｏｗｎ Ｂｏｖｅｒｉ Ｓｔｒａｓｓｅ ７， ＣＨ−５４００ Ｂａｄｅｎ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３日（２０１０．８．３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４４２６０
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０３１３９３
【国際公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（５０３４１６３５３）アルストム テクノロジー リミテッド (394)
【氏名又は名称原語表記】ＡＬＳＴＯＭ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ
【住所又は居所原語表記】Ｂｒｏｗｎ Ｂｏｖｅｒｉ Ｓｔｒａｓｓｅ ７， ＣＨ−５４００ Ｂａｄｅｎ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
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