Вращающийся регенеративный теплообменник Советский патент 1992 года по МПК F23L15/04 

Изобретение относится к регенеративным теплообменникам, преимущественно газотурбинных двигателей.

Известен регенеративный вращающийся теплообменник, расположенный в наруж- ном корпусе на опорном Кольце, содержащий уплотнение с установленными в пазах корпуса уплотнительными полукольцами и диаметральными пластинами, выполненными в виде отдельных башмаков из антифрикционного материала 1.

Недостатком такого теплообменника являются большие утечки тепла теплопроводностью от диска теплообменника в корпус, обусловленные тем, что башмаки уплотнения и опорное кольцо теплообменника находятся в непосредственном контакте с корпусом. Это приводит к снижению эффективности теплообменника и повышению температуры наружного корпуса.

Известен также регенеративный вращающийся дисковый теплообменник с зубчатым венцом, содержащий уплотнительные рамки, поджатые пружинами к торцам диска теплообменника 2, Положение диска теплообменника и рамок уплотнения в корпусе определяют упомянутые пружины. Отсутствие строгой фиксации положения диска теп- лообменника в корпусе приводит к интенсивному износу зубчатого венца и шестерки привода теплообменника. Кроме этого, в таких условиях не удается плотно прижать рамки к диску и обеспечить эффективное уплотнение. Целью настоящего изобретения является повышение эффективности уплотнения и долговечности вращающегося регенеративного теплообменника.

Для достижения этой цели в известном вращающемся регенеративном теплообменнике рамки уплотнений с установленными в них подпружиненными башмаками, выполненными из антифрикционного материала и опорное кольцо для подвески теплообменника соединены в единый жесткий каркас, теплоизолированный от наружного корпуса.

Сравнительная оценка предложенного решения и прототипа показали, что заявленная совокупность существенных признаО

о

го

ков в прототипе отсутствует, т.е. предложение соответствует критерию изобретения новизна.

Сопоставительный анализ заявленного объекта с уровнем техники по основным и смежным классом показал, что заявленная совокупность существенных признаков является новой, а ее отличительные признаки вносят в совокупность .новые свойства, следовательно заявленное техническое реше- ние соответствует критерию существенные отличия.

На фиг.1 показан общий вид вращающегося регенеративного теплообменника в разрезе; на фиг.2 - рамки уплотнения и опорное кольцо, соединенные в единый жесткий каркас.

Вращающийся регенеративный теплообменник, расположенный в корпусе 1, содержит диск теплообменника 2 с зубчатым венцом привода 3, опорное кольцо 4, рамки уплотнений 5 и б с установленными в них подпружиненными уплотняющими башмаками. Рамки уплотнений и опорное кольцо 4 перемычками 7 соединены в единый жес- ткий каркас. Каркас закреплен с зазором на корпусе радиальными штифтами 8 и примыкает к корпусу через уплотнител ьную термоизоляционную прокладку 9 и сильфон 10. При работе уплотнение полостей теплооб- менника обеспечивается поджатием антифрикционных уплотняющих башмаков к торцевым поверхностям диска теплообменника 2 и боковым поверхностям рамок. Стык между рамкой 5 и корпусом 1 уплотняется прокладкой 9, стык между рамкой 6 и корпусом уплотняется сильфоном 10. Соединение рамок уплотнений и опорного кольца теплообменника в единый жесткий каркас обеспечивает строгое взаимное положение

/ 2

Фиг.1

рамок и торцевых поверхностей диска теплообменника, что позволяет плотно поджать антифрикционные башмаки к уплотняемым поверхностям рамок и диска и тем самым повысить эффективность уплотнения. Закрепление каркаса на корпусе фиксирует положение теплообменника относительно корпуса и создает благоприятные условия для работы зубчатой пары шестерня-венец привода теплообменника. Тепловая изоляция каркаса от наружного корпуса уменьшает утечки тепла в корпус и снижает его температуру.

Испытания вращающегося регенеративного теплообменника в автомобильном газотурбинном двигателе ГАЗ-9021 Горько- вского автомобильного завода с жесткой взаимной фиксацией опорного кольца и рамок уплотнения показатели, что эффективность такого уплотнения примерно вдвое, а длительная работоспособность зубчатой пары шестерня-венец привода в 1,5 раза выше, чем у теплообменника, положение которого в корпусе определяется пружинами, прижимающими уплотнительные рамки к диску.

Формула изобретения Вращающийся регенеративный теплообменник, расположенный в наружном корпусе, содержащий рамки уплотнений с установленными в них подпружиненными башмаками, выполненными из антифрикционного материала, и опорное кольцо для подвески теплообменника.отл ича ющи й- с я тем, что, с целью повышения эффективности и долговечности, рамки уплотнений и опорное кольцо соединены между собой в единый жесткий каркас, теплоизолированный от наружного корпуса.

ч 9

фиг г

Использование: преимущественно в газотурбинных двигателях. Сущность изобретения: в теплообменнике рамки уплотнений с установленными в них подпружиненными башмаками, выполненными из антифрикционного материала, и опорное кольцо для подвески теплообменникасоединены в единый жесткий каркас, теплоизолированный от корпуса. 2 ил.