Уплотнение вращающегося регенеративного теплообменника Советский патент 1992 года по МПК F23L15/02 

Ё

Использование: для уменьшения потерь тепла от теплообменника в корпус, преимущественно в газотурбинных двигателях. Сущность изобретения: уплотнение установлено между теплообменником и еУо корпусом. Уплотнение содержит рамку и подпружиненные башмаки, На корпусе теплообменника радиально закреплены штифты, на них с зазорами к корпусу и теплообменнику установлены рамки. В рамках выполнены пазы для размещения башмаков. В зазоре между рамкой и корп/сом установлена термобарьерная прокладка, которая может бь гь выполнена в виде тонкостенного упругого элемента, например мембраны. Башмаки выполнены из антифрикционного материала. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к уплотнениям регенеративных теплообменников преимущественно газотурбинных двигателей.

Известно уплотнение вращающегося регенеративного теплообменника, содержащее установленные в пазах корпуса уп- лотнительные полукольца и диаметральную пластину, выполненные в виде отдельных подпружиненных к корпусу и теплообменнику уплотняющих башмаков из антифрикционного материала 1

Недостатком такого уплотнения являются большие потери тепла теплопроводностью от диска теплообменника в корпус, обусловленные непосредственным контактом башмаков уплотнения с корпусом. Это приводит к снижению эффективности теплообменника и повышению температуры наружного корпуса

Известно также уплотнение вращающегося регенеративного теплообменника, содержащее гибкие уплотнительные рамки с неподвижно закрепленными на них антифрикционными башмаками (накладками), подвижные уплотняющие планки и пружины для прижатия рамок к диску 2.

Потери тепла от диска теплообменника в корпус в этом случае невелики. Однако в таком устройстве не удается Плотно прижать рамки к диску и обеспечить эффективное уплотнение.

Целью изобретения является повышение эффективности уплотнения при низком уровне потерь тепла от теплообменника в корпус.

Для достижения этой цели в предлагаемом уплотнении вращающегося регенеративного теплообменника подпружиненные антифрикционные уплотняющие башмаки размещены в пазах жестких рамок уплотнения, установленных на радиальных штифтах между теплообменником и корпусом с лазоXJ

-ч ю ел ю

XI

рами. Зазор между рамкой и теплообменником уплотняется подпружиненными антифрикционными башмаками, а зазор между рамкой и корпусом - термобарьерной уп- лотнительной прокладкой, Термобарьерная уплотнительная прокладка может быть выполнена из материала с низкой теплопроводностью либо в виде тонкостенного упругого элемента, например мембраны.

На фиг. 1 показан дисковый вращаю- щийся регенеративный теплообменник с предлагаемым уплотнением; на фиг. 2 и 3 - варианты выполнения уплотнения.

Уплотнение вращающегося регенеративного теплообменника . расположенно- го в корпусе 2, содержит уплотняющие антифрикционные башмаки 3, пружины 4 и 5, жесткие рамки б уплотнений, расположенные с зазорами между теплообменником и корпусом на нескольких радиальных штифтах 7, и термобарьерные уплотнитель- ные прокладки, выполненные либо из материала с низкой теплопроводностью 8, либо о виде мембраны 9.

Уплотнение заяора между теплообмен- ником 1 и рамкой б обеспечивается поджа- тием антифрикционных уплотняющих башмаков 3 пружинами 4 к торцевым поверхностям теплообменника и пружинами 5 к боковым поверхностям рзмок. Радиальные штифты 7 фиксируюi рамки S между (епло- обмекником и корпусом не оказывая влияния на температурные деформации рамок и освобождая их от воздействия деформ .ций со стороны корпуса, что в сочетании с пред- ыдущим обеспечивав г эффективность уплотнения эазооа. Уплотнение зазора между рамкой и корпусом сПеппечивается термобарьерной уплотпительной прокладкой 8 либо мембраной 9.

В сравнении с уплотнительным устройством 1, когда антифрикционные уплотняющие башмакирасположены непосредственно в пазах корпуса, утечки тепла через штифты ничтожно малы. Термобарьерные уплотнительные прокладки между рамками и корпусом сохраняют низкий уровень потерь тепла от теплообменника в корпус.

Испытания улотнения вращающегося регенеративного теплообменника в автомобильном газотурбинном двигателе ГАЗ- 9021 Горьковского автомобильного завода с рамками уплотнений, жестко закрепленными на наружном корпусе, показали, что зф- фективностть такого уплотнения примерно вдвое выше, чем эффективность известного уплотнения с гибкими уплотнительными рамками.

Формула изобретения

Фиг. 2

Фиг.З