Волновой обменник давления Советский патент 1989 года по МПК F04F11/02 

3

ел to

00

;о

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, а именно к волновым об- мемникам давления, предназначенным для наддува двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение КПД обменника путем регулирования частоты вращения ротора.

На чертеже представлена схема обменника давления.

Волновой обменник давления содержит корпус (условно не показан), размешенный в нем ротор с напорообменными ячейками 1 и торцовые плиты 2 с каналами 3- 6 для подвода и отвода сжимающего и сжимаемого газов. Канал 3 для подвода сжимающего газа разделен на два тракта 7 и 8, причем тракт 7 имеет меньшее проходное сечение, снабжен на входе регулирую- П1ИМ клапаном 9 и расположен первым по ходу вращения ротора. Оба тракта 7 и 8 расположены к торцу ротора под разными углами аир, при этом тракт 7 меньще- го проходного сечения наклонен к торцу ротора под меньшим углом а. Обменник снабжен датчиком 10 давления и подключенным к нему и к регулирующему клапану 9 исполнительным механизмом 11.

давления работает

Волновой обменник следующим образом.

При подводе сжимающего газа через тракт 8 под углом (5 к торцу ротора и к напорообменным ячейкам 1 создается реактивный момент вращения ротора. Величина угла р принимается из условия безотрывного течения газа на начальных участках ячеек 1, поэтому основная часть полезной энергии сжимаюп1.его газа используется для сжатия воздуха в ячейках 1 и последующей их очистки, и лишь незначительная часть преобразуется в работу вращения ротора. Дополнительный крутящий момент создается за счет истечения части сжимающего газа через тракт 7. Благодаря меньшему углу наклона а газовой струи на привод ротора отводится более значительная часть энергии перепускаемого через этот тракт 7 газа, при этом непреобразованная в работу привода часть энергии используется для предварительного поджа- тия воздуха в ячейках 1.

На установившемся режиме работы клапан 9 занимает промежуточное положение, а частота вращения ротора согласована со

скоростью распространения волны сжа п я в ячейках 1 таким образом, чтобы возникшая при подключении ячейки к тракту 8 волна сжатия достигала правого торца ячейки к моменту ее подключения к каналу 6

отвода сжимаемого газа - воздуха.

При отклонении частоты вращения ротора от согласованной, например, в сторону уменьшения вследствие снижения давления сжимающего газа в канале 3, волна сжатия

0 достигает правого торца ячейки 1 раньше момента ее подключения к каналу 6. В этом случае датчик 10 формирует управляющий сигнал, обеспечивающий посредством механизма 11 приоткрытие клапана 9. В результате увеличивается количество перепускаемого через тракт 7 сжимающего газа, и возрастает крутящий момент на роторе обменника. Согласованный скоростной режим восстанавливается.

0 При увеличении частоты вращения ротора датчик 10 формирует обратный по знаку сигнал, чем обесдечивается соответствующее прикрытие клапана 9.

Таким образом, независимо от параметров сжимающего газа и величины механических потерь осуществляется поддержание скоростного режима работы обменника в заданных пределах.

Формула изобретения

1.Волновой обменник давления, содержащий корпус, размещенный в нем ротор с напорообменными ячейками и торцовые плиты .с каналами для подвода и отвода сжимающего и сжимаемого газов, причем канал для подвода сжимающего газа разделен на два тракта, один из которых имеет MeHbuiee проходное сечение и снабжен на входе регулирующим клапаном, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД обменника путем регулирования частоты вращения ротора, тракты канала для подвода сжимающего газа расположены к торцу ротора под разными углами, при этом тракт меньшего проходного сечения наклонен к торцу ротора под меньшим углом и распоg ложен первым по ходу вращения ротора.

2.Обменник по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен датчиком давления и подключенным к нему и к регулирующему клапану исполнительным механизмом.

5

0

5

0

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, а именно к волновым обменникам давления, предназначенным для наддува двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения - повышение КПД обменника путем регулирования частоты вращения ротора. Обменник содержит ротор (Р) с напорообменными ячейками 1 и торцовые крышки 2 с каналами 3-6 для подвода и отвода сжимающего и сжимаемого газов, причем канал 3 для подвода сжимающего газа разделен на два тракта (Т) 7 и 8 разного проходного сечения. Для достижения указанной цели оба Т 7, 8 расположены к торцу Р под разными углами, при этом Т 7 меньшего проходного сечения наклонен к торцу Р под меньшим углом и расположен первым по ходу вращения Р. Кроме того, обменник снабжен датчиком 10 давления и исполнительным механизмом 11, подключенным к регулирующему клапану 9, расположенному на входе в Т 7. Истекающая через Т 7 часть сжимающего газа создает дополнительный крутящий момент, величина которого регулируется датчиком 10, изменяющим проходное сечение Т 7 при помощи клапана 9. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Составитель И, .Л.кчпина

e.iiiKiop 11. Сс1лямик :i;iKM. 7вЗО/;52

Те.хрод И. E:iepi C Тираж 522

ВНИППИ осуларствеиного комитета по изобретениям и открытиям при ГКИТ CCCF113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Произволе иеино-издате.1ьский комбинат «Патент, -. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Корректор „Ч. Патпй Г1()Л11исиос