旋转再生机结构的制作方法

本发明整体涉及旋转再生机，并且更具体地涉及用于旋转再生机的支撑结构和转子，该旋转再生机被适配为旋转吸收机(ram)，该旋转吸收机在其转子组件加载有吸附材料时适用于碳捕获应用，该吸附材料被构造成从包含空气或烟道气体的第一气态流中吸收二氧化碳(co2)并且释放co2，以产生具有高得多的co2浓度的第二气态流用于下游聚集和封存。

背景技术：

1、碳捕获技术(也称为“co2捕获系统”)能够用于化石燃料发电厂系统或在其中期望从气体流中去除co2的任何其他工厂，例如，在直接空气捕获(dac)系统中。一种此类碳捕获技术利用变温吸附(tsa)系统。tsa系统中的ram基于旋转再生热交换器机器类型的常规空气预热器(aph)的一般众所周知的机械原理，但是具有不同的管道和密封布置并且使用容纳吸附介质的转子组件，而不是aph中通常采用的金属传热元件。在wo2020231381a1(申请人的loprotmram)中描述了一种此类薄型ram，其具有辐条式定子环构造并且被设计成用于co2捕获系统中。在us6237674b1(申请人的辐条式壳体支撑件aph)中描述了具有辐条式外部壳体支撑件的历史aph设计。这两个引用的详细描述在本文引入和/或被认为是申请人公布的aph和ram设计的预期收件人的一般现有技术知识的全部部分。

2、图1中所示的辐条式壳体支撑件aph 100具有辐条式支撑环101、102，该辐条式支撑环旨在为由相对薄的钢板制成的圆柱形壳体103提供一些刚度和形式。容纳在壳体103内的转子柱组件毂部104夹置在上转子轴承安装件和下转子轴承安装件(未示出)之间并且由它们支撑，上转子轴承安装件和下转子轴承安装件分别附接到常规aph中心部分105、106。上中心部分105和下中心部分106是重型焊接钢板制品，该重型焊接钢板制品是细长的内部支撑u形通道，其延伸跨过相关联的上辐条式支撑环101和下辐条式支撑环102并且分别位于它们的上方或下方。尽管未示出上转子轴承安装件，但将清楚的是，其旋转地支撑转子柱107的延伸穿过上中心部分105的基部的上部范围，并且在上辐条式支撑环101处或上方刚性地轴向附接到该上部范围。类似地，下轴承安装件刚性地安装到下中心部分106，该下中心部分不言而喻还承载转子组件104的静态重量。上转子轴承安装件可被构造成承载转子组件104的一些重量，但主要地，其被设计成在操作期间维持转子竖直性并且承载动态负载。

3、下中心部分106通常搁置在混凝土基础上或间接附接到混凝土基础。上中心部分105通过薄钢板壳体103的由结构钢板制成并且径向向外地设置的结实的侧基座108刚性地附接到下中心部分106，这些侧基座可通过例如焊接附接到该薄钢板外壳。通过从混凝土基础升高到上辐条支撑环101上方的周向相对的辅助支撑柱109对壳体103给予进一步的支撑。支撑柱109各自由连接到上限位板和下限位板111的一对竖直梁110制成。应当理解，转子柱组件毂部104大体上或标称地沿竖直面从中心部分105、106接收其径向支撑，该竖直面径向延伸穿过中心部分105、106的标称中心细长轴线。尽管转子的大部分轴向负载由下中心部分106直接承载，但是应当理解，如果上轴承支撑一些转子重量，则一些轴向负载可以经由上中心部分105和侧基座108间接传递到下中心部分106。在任何情况下，上中心部分105支撑经由转子柱107的上部范围传递的所有动态转子负载。

4、图2中所示的loprotmram 200是具有结构辐条式上定子201的薄型设计，该结构辐条式上定子由多个刚性附接支撑构件203与结构辐条式下定子202轴向地间隔开，该多个刚性附接支撑构件分别在上定子201的外环204的径向外部范围和下定子202的外环205的径向外部范围之间延伸。轻质钢板壳体面板206附接到支撑构件203的径向内表面，以提供用于薄型转子207的外壳。

5、转子207的重量由下转子轴承外壳和安装件208承载，该安装件竖立在锚固到混凝土基础的多个支脚209上。下定子202通过多个支脚(未示出)并且通过附接至安装件208而锚固到混凝土基础，下外环205竖立在该多个支脚上。转子柱210的上部范围由用作上定子201的毂部的上转子轴承外壳211以可旋转方式支撑。

6、在上转子轴承外壳211和上外环204的中间刚性地附接有径向延伸辐条212的周向间隔阵列，其中该阵列是这些辐条中的至少三个辐条。外壳211、辐条212和外环204在刚性地彼此附接时共同为上定子201提供刚性且静态的结构，该结构能够承受上转子柱210的操作和静态轴承负载。尽管仅讨论了ram 200的结构形式，但是从wo2020231381a1将理解的是，辐条212的数量和相对周向定位由容纳tsa介质的转子207的区段部分的角形配置的数量确定。辐条212的下侧可以各自承载ram 200的正确操作所需的相应密封或可致动密封机构。

7、现有技术构造缺乏一些制造和维护的简易性。本发明的一个目的是解决至少这些缺陷。

技术实现思路

1、以下实施方案和其他实施方案形成本文所公开的本发明的某些方面的基础。

2、一个实施方案涉及一种用于旋转再生机或旋转吸收机(ram)(1)的支撑结构(2)，该支撑结构(2)包括：上定子(4)和下定子(5)，该上定子和该下定子由至少两个基座(6)的第一区段(6a)轴向地彼此间隔开，每个基座(6)的第一区段(6a)在上定子(4)和下定子(5)之间延伸；以及上转子轴承外壳安装架(7)，该上转子轴承外壳安装架设置在上定子(4)的下表面(4l)上方，转子轴承外壳安装架(7)通过至少一个径向延伸轴承支撑结构(8)附接到上定子(4)，其中径向延伸轴承支撑结构(8)中的至少一个径向延伸轴承支撑结构的径向内端附接到轴承外壳安装架(7)，并且该至少一个径向延伸轴承支撑结构(8)的径向外端靠近基座(6)中的每个基座的第一区段(6a)的顶部部分(9)。在一个实施方案中，转子组件(3)容纳在该支撑结构中。

3、在一个实施方案中，上转子轴承外壳安装架(7)设置在上定子(4)的上表面(4u)上方。在一个实施方案中，上定子(4)具有内环(10)和外环(11)，内环和外环通过在两者间延伸的多个径向辐条(12)彼此附接，并且轴承支撑结构(8)在内环(10)处或邻近内环将轴承负载轴向地传递到上定子(4)。

4、在一个实施方案中，支撑结构(2)具有上定子(4)，该上定子具有内环(10)和外环(11)，内环和外环通过在两者间延伸的多个径向辐条(12)彼此附接，其中轴承支撑结构(8)包括轴向延伸承载撑条(13)(例如，竖直撑条)和径向延伸且倾斜的承载支撑物(14)，该径向承载支撑物(14)从轴承支撑结构(8)的径向外周边向上延伸，其中撑条(13)的上部部分(13b)靠近并且附接到支撑物(14)的上端部分(14b)，并且其中轴承外壳安装架(7)：附接到内定子环(10)；由撑条(13)轴向支撑；并且由支撑物(14)径向支撑，该支撑物(14)直接或间接地附接到对应基座(6)的第一区段(6a)的顶表面(15)(或板9p)。在一个实施方案中，轴承支撑结构(8)通过从撑条(13)和支撑物(14)径向向外延伸的梁(16)附接到轴承外壳安装架(7)。

5、在一个实施方案中，基座(6)中的每个基座进一步包括轴向地附接到第一区段(6a)的第二区段(6b)，其中第二区段(6b)的顶部部分(9a)靠近下定子(5)。在一个实施方案中，基座(6)的第一区段(6a)中的至少一个第一区段包括两个平行柱(17a)，该两个平行柱(17a)中的每个平行柱具有上端，其中该两个平行柱(17a)中的每个平行柱的上端附接到连接构件(18)，并且每个连接构件(18)附接到上定子(4)的外定子环(11)并且附接到支撑物(14)。

6、一个实施方案涉及一种用于旋转再生机或ram(1)的模块化支撑结构(2)，该模块化支撑结构包括：上模块(19)，该上模块包括：上定子(4)，该上定子(4)被构造成能够作为具有下表面(4l)的结构支撑构件；上转子轴承外壳安装架(7)，该上转子轴承外壳安装架设置在下表面(4l)上方；以及至少两个支撑基座(6)，每个基座(6)包括具有顶部部分(9)和下部部分(20)的第一区段(6a)；以及下模块(21)，该下模块包括：下定子(5)；以及至少两个支撑基座(6)，每个基座(6)包括具有顶部部分(9a)和下部部分(20a)的第二区段(6b)，其中一旦被装配，上定子(4)和下定子(5)由基座(6)的第一区段(6a)中的每个第一区段间隔开，第一区段(6a)中的每个第一区段在上定子(4)和下定子(5)之间延伸并且附接到该上定子和该下定子，并且基座(6)的每个第一区段(6a)的每个顶部部分(9)附接到上定子(4)，并且基座(6)的每个第一区段(6a)的每个下部部分(20)附接到下定子(5)，并且第一区段(6a)的下部部分(20)附接到第二区段(6b)的顶部部分(9a)。预期转子组件(3)容纳在该模块化支撑结构中。

7、在上定子(4)中具有内环(10)和外环(11)，该内环和该外环通过在两者间延伸的多个径向辐条(12)彼此附接，并且其中在使用中，轴向轴承负载由上定子(4)在内环(10)处或邻近内环传递。在一个实施方案中，上模块(19)的上定子(4)具有与下模块(21)的下定子(5)基本上类似的几何形状。

8、在一个实施方案中，模块化支撑结构进一步包括至少一个径向延伸轴承支撑结构(8)，其中该至少一个径向延伸轴承支撑结构(8)附接到安装架(7)，并且该至少一个径向延伸轴承支撑结构(8)的径向外端靠近基座(6)的第一区段(6a)中的对应一个第一区段的顶部部分(9)。

9、一个实施方案涉及一种用于在模块化支撑结构(2)中使用的模块(19)，该模块(19)包括：上定子(4)，该上定子(4)被构造成能够作为具有下表面(4l)的结构支撑构件；上转子轴承外壳安装架(7)，该上转子轴承外壳安装架设置在下表面(4l)上方；以及至少两个支撑基座(6)，每个基座(6)包括具有顶部部分(9)和下部部分(20)的第一区段(6a)。

10、另一个实施方案涉及一种用于旋转再生机或ram(1)的转子组件(3)，该转子组件包括：上转子柱(30)、下转子柱(31)、直径大于上转子柱和下转子柱的中间中心部分或毂部(32)、上盘梁(33)；下盘梁(34)；以及附接到上转子柱(30)的上转子轴承(35)；其中毂部(32)定位在上盘梁(33)和下盘梁(34)之间并且附接到上盘梁和下盘梁，从而在上盘梁和下盘梁之间限定环形空间。在一个实施方案中，环形空间被构造成接收至少一个插入件。

11、在转子组件的一个实施方案中，上盘梁(33)和下盘梁(34)利用熔焊、紧固件、环氧树脂、焊接和硬钎焊中的一者附接到毂部。在一个实施方案中，毂部(32)具有上表面(32u)，并且上盘梁(33)为环形构造，具有座置在上表面(32u)的外周边上的内周向凸缘(33f)，并且其中毂部(32)和内周向凸缘(33f)通过多个机械紧固件(36)彼此附接并且定位在适当位置。

12、在转子组件的一个实施方案中，毂部(32)具有下表面(32l)，下盘梁(34)为环形构造，具有座置在下表面(32l)的外周边上的内周向凸缘(34f)，并且其中毂部(32)和内周向凸缘(34f)通过多个机械紧固件(未示出)彼此附接并且定位在适当位置。

13、另一个实施方案涉及一种支撑式支撑结构，该支撑式支撑结构包括至少一个竖直撑条和至少一个支撑物，该至少一个竖直撑条中的每个竖直撑条具有顶部部分和下部部分，并且该至少一个支撑物中的每个支撑物具有顶部部分和下部部分，竖直撑条的顶部部分附接到支撑物的顶部部分。在支撑式支撑结构的一个实施方案中，至少一个竖直撑条中的每个竖直撑条的底部部分附接到上转子轴承外壳或上转子轴承外壳安装架，并且至少一个支撑物中的每个支撑物的下部部分附接到外环。可选地，至少两个支撑物和撑条构造经由附接在撑条的顶部部分处的支撑梁连接。