Вращающийся дисковый регенеративный теплообменник Советский патент 1984 года по МПК F28D19/00 F02C7/10 F23L15/02 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к вращающимся регенеративным теплообменникам, преимущественно газотурбинных двигателей.

Известен вращающийся дисковый регенеративный теплообменник, содержащий каркас с теплообменной набивкой, в которой выполнены каналы системы охлаждения каркаса 1.

Недостатки указанного теплообменника - недостаточная эффективность теплообмена из-за использования части объема набивки для охлаждения каркаса и невысокая надежность работы теплообменника в целом.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является вращающийся дисковый регенер-ативный теплообменник, содержащий каркас с отверстиями для прохода теплообменивающихся сред, в каждом из которых размещена цилиндрическая теплообменная набивка, и установленной с зазором между последней и каркасом цилиндрической оболочкой 2.

Недостатком известного теплообменника является недостаточно высокая эффективность теплообмена, так как часть объема каркаса используется для размещения системы его охлаждения и исключается из процесса теплообмена.

Цель изобретения - повышение эффективности теплообмена.

Указанная цель достигается тем, что вращающийся дисковый регенеративный теплообменник, содержащий каркас с отверстиями для прохода теплообменивающихся газообразных сред, в каждом из которых размещена цилиндрическая теплообменная набивка, и установленной с зазором между последней и каркасом цилиндрической оболочкой, снабжен коническими с радиальными каналами вставками, помещенными в каждом упомянутом зазоре со стороны подвода горячего газа и примыкающими больщими основаниями к торцу каркаса.

На фиг. 1 показан теплообменник, общий вид , вид сверху; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (часть теплообменника с теплообменной набивкой).

Вращающийся дисковый регенеративный теплообменник содержит каркас I с отверстиями 2 для прохода теплообменивающихся газообразных сред. В отверстиях 2 размещены цилиндрические теплообменные набивки 3, полученные, например, намоткой в рулон плоской ленты с дистанционными вырубками или выщтамповками. В зазоре 4 между каркасом 1 и набивкой 3 в каждом отверстии 2 установлена ци 1индрическая

оболочка 5. В зазоре 4 со стороны подвода горячего газа установлена коническая с радиальными каналами 6 вставки 7. Вставка 7 больщим основанием примыкает к торцу каркаса 1.

Теплообменник работает следующим образом.

При вращении каркаса 1 часть набивок 3 находится в потоке горячего газа, а часть - в потоке холодного газа (воздуха). Основной поток горячего газа проходит через на0 бивку 3, а часть его через каналы 6 вставки 7 и зазор 4. При прохождении набивки 3 потоком холодного газа (воздуха) последний также разбивается на две части, основная часть потока проходит через набивку 3 и нагревается, а другая поступает в зазор 4 и, пройдя через вставку 7, соединяется с основным потоком.

Экспериментальными исследованиями установлено, что при установке вставки 7 больщим основанием в торце каркаса 1 со

Q стороны подвода горячего газа происходит следующее распределение потоков; расход горячего газа, протекающего в зазоре 4 между оболочкой 5 и набивкой 3, больще, чем между оболочкой 5 и каркасом I; расход холодного воздуха, протекающего в зазоре 4 между оболочкой 5 и каркасом 1, больще, чем между оболочкой и набивкой 3; суммарный расход воздуха, протекающего в зазоре 4 между оболочкой 5 и каркасом 1, больще расхода газа.

Таким образом, использование изобретения позволяет обеспечить эффективное охлаждение каркаса за счет перераспределения потоков охлажденных газов, а также повысить эффективность теплообмена примерно на , так как упомянутая вставка

5 является дополнительным теплообменным элементом.

f

/

t

Газ у

J7

Ваздух

ВРАЩАЮЩИЙСЯ ДИСКОВЫЙ РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий каркас с отверстиями для про. хода теплообменивающихся газообразных сред, в каждом из которых размещена цилиндрическая теплообменная набивка, и установленной с зазором между последней и каркасом цилиндрической оболочкой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, он снабжен коническими с радиальными каналами вставками-, помещенными в каждом упомянутом зазоре со стороны подвода горячего газа и примыкающими больщими основаниями к торцу кар каса. W 4; to 0ue,j

мТ иii«

Сриг.2