Волновой обменник давления Советский патент 1983 года по МПК F04F11/02 F02B33/42 

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, в частности к устройствам для нагнетания текчей среды путем непосредственного контакта с другой текучей средой, а конкретно к волновым обменникам давления, которые используются для наддува; двигателей, внутреннего сгорния.

Известен волновой обменник давления, содержащий ротор с лопатками, выступающими над цилиндрической поверхностью барабана и отделяющими одна от другой напорообменные ячей- ки, и статор, охватывающий наружные кромки лопаток и снабженный окнами для впуска и выпуска сжимающей и сжимаемой сред, примыкающими к противоположным торцам Cl.

Однако в обменнике давления окна для впУска и выпуска сжимающей и сжимаемой сред выполнены в торцовых плитах статора и в этих же плитах расположены .подшипники ротора. -В результате этого подшипник, размещен ный в плите с oKHaNM для газа, работает в тяжелых условиях из-за высокой температуры сжимающего газа.

Этот недостаток отсутствует в тех случаях, когда ротор располагают на консоли, а подшипник в плите с окнами для газа отсутствует C2l.

однако в этом случае условия работы подшипников тяжелы из-за больших усилий, создаваемых консольным расположением ротора.

Кроме того, расположение, окон в торцовых плитах связано с дополнительными осевыми габаритаьда для КОМПОНОВКИ каналов подвода и отвода сжимающей и сжимаемой сред.

Цель изобретения - повышение надежности и уменьшение габаритов.

Для достижения поставленной цели у волнового обменника давления, содержащего ротор с лопатками, выступающими над цилиндрйческсй поверхностью барабана и отделяющими одна от другой напорообменные ячейки, и статор, охватывающий наружные кромки лопаток и снабженный окнамидля впуска и выпуска сжимающей и сжимаемой сред, примыкаюошми к противоположным торцам ячеек, окйа выполнены в боковой стенке статед а, а ячейки выполнены с глухими торцовыми cTeHKaite, плавно сопряженными с цилиндрической поверхнЬстью барабана.

На фиг. 1 показан обменник давления, разрез по оси} на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; На фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1.

Ротор 1 волнового обменника давления состоит из цилиндрического барабана 2 и лопаток 3, выступающих

5 над цилиндрической поверхностью, Лопатки отделяют друг от друга напорообменные ячейки 4, выполненные с глухими торцовыми стенкам 5 и б, каждая из которых.плавно сопряжена

0 с цилиндрической поверхностью барабана 2..

Статор 7 охватывает наружные кромки лопаток 3 ротора и снабжен

5 окнами 8 и 9 для подвода и отвода сжимающей среды и окнами 10 и 11 для подвода и отвода сжимаемой среды. Окна сопряжены с коллектс эами 12 и 13, выполненными в торцовых плитах

Q статора.

Подшипники 14 и 15 установлены на выступающих концах ротора и размещены с наружной стороны торцовых плит.

5 Устройство работает следующим образом.

В процессе работы через коллектор 12 и окно 8 в ячей1О 4 поступают газы высокого давления и сжимают на0 ходяцдайся в ней ,воздух. К моменту прохождения волной возмущения всей длины ячейки ее противоположный торец сообщается с окнсм 10, и сжатай воздух через коллектор поступает в 5 двигатель внутреннего сгсдаания. Период контакта ячейки с окном 10 соответствует времени подхода к окну сжимающих газов. С этого момента контакт ячейки 4 с окном 10 прео кращается. Прекращается также контакт этрй ячейки с окном 8, а затем торец ячейки соединяется с окном 9. Через это окно и коллектор 12 происходит удаление отработавших газов. Заполнение ячейки воздухом происхо ;j,HT через окно 11 в момент контакта этого окна с торцом ячейки.

в результате расположения окон в боковых стенксьх исключается передача тепла от газов к подии пни к гш, кроме того, улучшается уплотнение торцов барабана, что улучшает условия их работы. Одновременно уменьшается длина волнового обменни ка давления. Плавное сопряжение т фцовых стенок ячейки с цилиндрической поверхностью барабана позволяет свести к минимуму потери давления.

9

О

ю

ВОЛНОВОЙ ОБМЕННИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий ротор с лопатками, вы-7 ступгиощими над цилиндрической поверхностью бар.абана и отделякхцими одну от другой напорообменные ячейки, и статор, охватывающий наружные кромки лопаток и снабженный для впуска и выпуска сжимающей и сжимаемой сред,, примыкакхоими к противоположным торцам ячеек, о т л ичающийся тем, что, с целью пов1Л11ения надежности и уменьшения габаритов, окна кдполнены в боковой стенке статора, а ячейки выполнены с глухими торцовыми стенкги« 1, плавно сопряженными с- цилиндрической поверхностью бсф}абана. т1 Й(е.1