Регенеративный вращающийся дисковый теплообменник

 

Использование: для нагревания газа или роздуха, например, в газотурбинных двигателях. Сущность изобретения: корпус 1 теплообменника имеет входной и выходной патрубки 3 и 4 и крышку 2. Корпус 1 разделен перегородкой 5 с поперечными торцовыми уплотнениями б и 7 на холодный и горячий отсеки 10 и 11. В корпусе размещен дисковый ротор 12 с гладкой боковой цилиндрической поверхностью. Ротор 12 снабжен приводом. Последний выполнен в виде установленного в корпусе ведущего шкива 14 с охватывающей его и ротор бесконечной лентой 15. Лента размещена между цилиндрической поверхностью ротора и антифрикционными накладками боковых уплотнений.3 ил.

СОЮЗ СОоЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспуБлик (я)5 F 23 1 15/02

BE О (ГО П (54)

ДИС (57) или (2т) (22) (46) (71) (72) (56)

N - 8

1979

НОЕ ПАТЕНТНОЕ

MCTBO СССР

АТЕНТ СССР) ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

850014/06

2.07.90

7.02;93. Бюл. М 5 орьковский автомобильный завод .Р.Äìèòðèåâ вторское свидетельство СССР

1517, кл, F 28 0 19/04, E 23 L 15/02, вторское свидетельство СССР

9634, кл. F 23 1 15/02, 1989.

ЕГЕН Е РАТИВН ЫЙ ВРАЩАЮЩИЙСЯ

ОВЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК спользование: для нагревания газа оздуха, например, в газотуроинных

„„Я2 „„1793158 А1 двигателях. Сущность изобретения: корпус

1 теплообменника имеет входной и выходной йатрубки 3 и 4 и крышку 2. Корпус 1 разделен перегородкой 5 с поперечными торцовыми уплотнениями 6 и 7 на холодный и горячий отсеки 10 и 11, В корпусе размещен дисковый ротор 12 с гладкой боковой цилиндрической rioверхностью. Ротор 12 снабжен приводом. Последний выполнен в виде установленного в корпусе ведущего шкива. 14 с охватывающей его и ротор бесконечной лентой 15. Лента размещена между цилиндрической поверхностью ротора и антифрикционными накладками боковых уплотнений. 3 ил.

1793158

20

35

Изобретение относится к роторным теплообменным аппаратам для нагревания газа или воздуха и может быть использова. но в газотурбинных двигателях, Известен регенеративный вращающийся дисковый теплообменник, содержащий корпус, разделенный перегородкой и уплотняющим устройством на холодный и горячий отсеки с патрубками подвода и отвода . теплообменивающихся сред, размещенный в корпусе дисковый ротор с зубчатым венцом привода на боковой цилиндрической поверхности, примыкающие к ротору поперечные и периферийные торцовые уплотнения, Такой теплообменник имеет невысокую эффективность вследствие перетечек теплообменивающихся сред через уплотнения ротора, имеющие значительную длину, при этом периферийные торцовые уплотнения подвержены быстрому износу из-за перекоса элементов под давлением сжатого воздуха и термической деформации ротора.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является регенеративный вращающийся дисковый теплообменник, содержащий корпус, разделенный перегородкой и уплотняющим устройством на холодный и горячий отсеки с патрубками подвода и отвода теплообменивающихся сред, размещенный в корпусе дисковый ротор с гладкой боковой цилиндрической поверхностью, поперечные торцовые уплотнения, примыкающие к двум плоскостям ротора, и боковые уплотнения, примыкающие к боковой цилиндрической поверхности и расположенные на одной линии с поперечными уплотнениями таким образом, что образуют сплошной поперечный пояс уплотнения дискового ротора. Привод дискового ротора осуществляется за счет фрикционного ведущего ролика, расположенного в горячем от секе.

TGK0A теплообменник имеет невысокую эффективность из-за появления шероховатости на боковой цилиндрической поверхности ротора вследствие ее контакта с ведущим роликом и быстрого износа боковых уплотнений ротора.

Цель. изобретения — повышение надежности и эффективности путем уменьшения перетока сред.

Укаэанная цель достигается тем,что в регенеративном вращающемся дисковом теплообменнике, содержащем корпус, разделенный поперечной перегородкой с торцовыми уплотнениями на холодный и горячий отсеки, размещенный в корпусе ротор с гладкой боковой цилиндрической поверхностью, снабженный приводом и боковыми уплотнениями, имеющими антифрикционные накладки, сопряженные с поверхностью ротора, привод ротора выполнен в виде установленного в корпусе ведущего шкива с охватывающей его и ротор бесконечной лентой, уложенной между цилиндрической поверхностью ротора и антифрикционными накладками боковых уплотненийй.

Заявляемое решение иллюстрируется чертежами, на которых: фиг,1-теплообменник, разрез Б-Б на фиг. 2; фиг. 2- разрез А-А на фиг.1; фиг. 3 — разрез В-В на фиг.2.

Регенеративный. вращающийся дисковый теплообменник содержит корпус 1 с крышкой 2, входным 3 и выходным 4 патрубками, разделенный перегородкой 5, поперечными торцовыми уплотнениями 6 и 7 и боковыми уплотнениями 8 и 9 на холодный

10 и горячий.11 отсеки.

В корпусе 1 размещен дисковый ротор

12 с теплопередающими элементами 13, приводимый во вращательное движение ведущим шкивом 14 и бесконечной лентой 15, Боковые уплотнения 8 и 9 имеют накладки 16 и 17 из антифрикционного термостойкогоматериала, например графита, и прижимаются пружинами 18 и 19 к гладкой наружной поверхности приводной ленть1 15 и к боковой поверхКости дискового ротора

12.

Теплообменник работает следующим образом.

Холодный сжатый воздух через входной патрубок 3 поступает в корпус 1, За счет перепада давлений между холодным 10 и горячим 11 отсеками происходит натяжение приводной ленты 15 и ее охват ведущего шкива 14 и дискового ротора 12, s результате чего ротор приходит во вращательное движение и теплообменные элементы 13 периодически попадают то в холодный 10, то в горячий 11 отсеки. Холодный сжатый воздух, проходя через предварительно нагретые теплопередающие элементы 13, воспринимает аккумулированное ими тепло и поступает в холодный отсек 10, а затем

s камеру сгорания двигателя. Выхлопные газы двигателя, проходя через теплопередающие элементы 13, находящиеся в горячем отсеке 11, нагревают их и выходят через выходной патрубок 4 в атмосферу.

Перегородка 5 корпуса 1, поперечные торцовые уплотнения 6 и 7 и боковые уплотнения 8 и 9 с уплотняющими накладками 16 и 17 образуют поперечный уплотнительный пояс, отделяющий холодный отсек 10 от горячего отсека 11, и препятствуют перетокам холодного сжатого воздуха в горячий отсек.

1793158 крь ш щи сле

12 вы ра то

Pfl . сг но уп ны то ме на чи вр чег ны

Между донышками канавок в корпусе 1 и ке 2 и поперечными торцовыми уплотями 6 и 7имеются зазоры.,обеспечиваювозможность боковым уплотнениям 8 и 9 ить за термической деформацией ротора 5 приводной ленты 15, В процессе пуска и набора газотурбиндвигателем эксплуатационных обороввиду низкого перепада давлений ду холодным 10 и горячим 11 отсеками 10 яжение приводной ленты 15 не обеспеает момента трения, достаточного для щения дискового ротора 12, вследствие дисковый ротор остается неподвиж, что существенно улучшает условия ра- 15

Формула изобретения.

Регенеративный вращающийся дискотеплообменник, содержащий корпус, деленный поперечной перегородкой с цовыми уплотнениями на холодный и гоий отсеки, размещенный в корпусе ротор адкой боковой цилиндрической поверхтью, снабженный приводом и боковыми отнениями, имеющими антифрикционботы стартера, снижая момент сопротивления двигателя при пуске, и улучшает условия пуска двигателя, исключая неизбежный перенос сжатого воздуха из холодного отсека в горячий в свободных объемах гнезд для теплопередающих элементов 13 в дисковом роторе 12 при его вращении.

Использование заявляемого техниче-. ского решения позволяет уменьшить утечки сжатого воздуха из холодного отсека в горячий вследствие исключения периферийных торцовых уплотнений в горячем отсеке, находящихся под давлением сжатого воздуха и переноса его во впадинах сузьев приводного венца дискового ротора. ные накладки, сопряженные с поверхностью ротора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и эффек- . тивности путем уменьшения перетока сред, привод ротора выполнен в видеустановленного в корпусе ведущего шкива с охватывающей его и ротор бесконечной лентой, уложенной между цилиндрической поверх- ностью ротора и антифрикционными накладками боковых уплотнений.

1793158

Составитель В. Дмитриев

Техред М. Моргентал Корректор Л. Пилипенко

Редактор А. Савина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 491 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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