Волновой обменник давления

 

Изобретение позволяет повысить КПД волнового обменника и упростить конструкцию. Для этого напорообменный элемент выполнен в виде трубы с отогнутьми в противоположные стороны концами 2 и 3, установленной с возможностью осевого перемещения. Окна 5, 6, 7, 8 для подвода и отвода газов имеют форму трапеций, основания которых расположены перпендикулярно оси трубы. Труба выполнена из двух частей II и 12, установленных с возможностью взаимного углового и осевого перемещений . Это позволяет регулировать взаимное угловое положение выходных сечений трубы в широких пределах. Кроме того, в такой конструкции синхронизация движения волн для различных частот вращения трубы может быть достигнута путем изменення ее длины. 2 з.п.ф-лы, 3 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„Я0„„1 79502 (S1) 4 F 04 F 11/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4060726/25-06 (22) 22.04.87 (46) 07.03.88. Бюл. N 9 (71) Ворошиловградский машиностроительный институт (72) А.И. Крайнюк, А.Г. Рыбальченко, И.П. Васильев и В.П. Левчук (53) 621.43.052(088.8) (56) Патент США У 885987, кл.417-64, опублик. 1963.

Патент CIIIA У 2675173, кл.417-64, опублик. 1949. (54) ВОЛНОВОЙ ОБМЕННИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить

КПД волнового обменника и упростить конструкцию. Для этого напорообменный элемент выполнен в виде трубы с отогнутыми в противоположные стороны концами 2 и 3, установленной с возможностью осевого перемещения. Окна

5, 6, 7, 8 для подвода и отвода газов имеют форму трапеций, основания которых расположены перпендикулярно оси трубы. Труба выполнена из двух частей

11 и 12, установленных с возможностью взаимного углового и осевого перемещений. Это позволяет регулировать взаимное угловое положение выходных сечений трубы в широких пределах.

Кроме того, в такой конструкции синхронизация движения волн для различных частот вращения трубы может быть достигнута путем изменения ее длины.

2 э.п.ф-лы, 3 ил.

1379502

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, а именно к конструкции волновых обменников давления.

Целью изобретения является повышение КПД и упрощение конструкции.

На фиг. 1 представлена схема волнового обменника; на фиг. 2 — схема взаимного расположения окон для подвода и отвода сжимающего и сжимаемого газов и входных и выходных сечений напорообменного элемента; на фиг.3 схема обменника давления с составным напорообменным элементом. 15

Волновой обменник давления содержит вращающийся напорообменный элемент, выполненный в виде трубы 1 с отогнутыми в противоположные стороны концами 2 и 3, установленной с воз- 20 можностью осевого перемещения, и статор 4, снабженный окнами 5-8 для подвода и отвода сжимающего и сжимаемого газов. При этом окна 5-8 имеют форму трапеций, основания которых 25 расположены перпендикулярно оси трубы 1, входное 9 и выходное 10 сечения последней имеют форму четырехугольника, одна из сторон которого расположена параллельно передней по 30 направлению вращения трубы кромке окна 5 или 6. Труба 1 выполнена составной из двух частей 11 и 12, установленных с возможностью взаимного углового и осевого перемещений.

Обменник давления снабжен приводом

13 осевого перемещения и приводом 14 осевого и углового перемещений.

Обменник давления работает следующим образом. 40

В процессе вращения трубы 1 ее выходное сечение 10 совмещается с окном 5 статора 4 подвода сжимающего газа, в результате чего в трубе I распространяется волна давления, сжи- 45 мающая находящийся в ней воздух.

Вслед за волной давления в трубу 1 поступает сжимающий газ. К моменту прохождения волной давления всей длины трубы 1 ее противоположное входное сечение 9 сообщается с окном 8, и сжатый воздух истекает через него из трубы I. Процесс отвода сжатого газа через окно 8 продолжается до подхода к нему волны разреже- 55 ния, образовавшейся в результате разобщения трубы 1 с окном 5. При дальнейшем вращении трубы 1 ее выходное сечение 10 сообщается с окном 6 отвода сжимающего газа. Образующаяся при этом волна разрежения достигает противоположного выходного сечения в момент его соотношения с окном 7 подвода сжимаемого газа. Импульс движения, вносимый волной возмущения в процессе двухкратного ее отражения от открытых концов трубы 1, обеспечивает удаление отработавшего сжимающего газа и заполнение трубы 1 сжимаемым газом.

Описанный цикл соответствует расчетному режиму работы обменника давления. При изменении нагрузочного или скоростного режимов работы двигателя внутреннего сгорания согласование продолжительности подключения окон 5-8 с временем распространения волн возмущения в трубе I достигается путем осевого перемещения трубы

1. Например, при увеличении частоты вращения последняя с помощью привода

13 перемещается влево, а сечения 9 и 10 — в направлении больших из оснований трапеций, образующих окна 5-8 статора. При этом благодаря соответствующей конфигурации окон обеспечивается увеличение продолжительности и изменение фаз подключения трубы 1 к каждому иэ окон 5-8.

Параллельность кромок входного и выходного сечений 9 и 10 трубы I передним кромкам окон 5-8 статора 4 способствует повышению скорости соответствующих подключений трубы l и увеличению крутизны переднего фронта волн возмущения.

При выполнении трубы I составной из двух частей 11 и 12 наряду с осевым перемещением становится возможным регулирование взаимного углового положения сечений 9 и 10 в широких пределах. Кроме того, в предлагаемом волновом обменнике синхронизация движения волн для различных частот вращения трубы I может быть достигнута путем изменения ее длины.

Формула изобретения

1. Волновой обменник давления, содержащий вращающийся напорообменный элемент и статор, снабженный окнами для подвода и отвода сжимающего и сжимаемого газов, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что, с целью повышения КПД и упрощения конструкции, напорообменный элемент выполнен в виде

1379502

Ду .1

Составитель А. Шпара

Редактор Л. Лангазо Техред Л.Сердюкова Корректор С. Шекмар

Заказ 961/36

Тираж 574 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.Проектная,4 трубы с отогнутыми в противоположные стороны концами, установленной с возможностью осевого перемещения, а окна имеют форму трапеций основания котоЭ

5 рых расположены перпендикулярно оси трубы.

2. Обменник давления по п. I, отличающийся тем, что труба выполнена составной из двух частей, установленных с возможностью взаимного углового и осевого перемещения.

3. Обменник давления по и. I, отличающийся тем, что входное и выходное сечения трубы имеют форму четырехугольника, одна иэ сторон которого расположена параллельно по направлению вращения трубы кромке окна.