Регенеративный вращающийся дисковый теплообменник Советский патент 1993 года по МПК F23L15/02 

Изобретение относится к уплотнитель- ной технике и может быть использовано для уплотнения регенеративных вращающихся дисковых теплообменников газотурбинных двигателей.

Цель изобретения - повышение надежности и эффективности теплообменника путем уменьшения перетоков теплообменивающих- сясред.,

На фиг.1 изображен теплообменник, общий вид; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.З.

Регенеративный вращающийся дисковый теплообменник содержит корпус 1 с крышкой 2, входным 3 и выходным 4 патрубками, разделенный перегородкой 5, попе- речнь1ми торцовыми уплотнителями 6 и 7 и боковыми периферийными уплотнениями 8 и 9 на холодный 10 и горячий 11 отсеки.

В корпусе 1 размещен дисковый ротор 12 с теплопередающими элементами 13 и

зубчатым венцом 14, в зацеплении с которым находится ведущая шестерня 15 и две уплотняющие шестерни 16 и 17. вращающиеся свободно в корпусах боковых уплотнений 8 и 9, прижимаемых к боковой цилиндрической поверхности дискового ротора пружинами 18 и 19.

Поперечные торцовые уплотнения 6 и 7 и корпуса боковых уплотнений 8 и 9 установлены в канавках крышки и перегородки корпуса с зазорами Г, обеспечивающими уплотнениями функций слежения за термическими деформациями ротора и его перемещениями при вращении, исключающими появление зазоров по поверхностям контакта с дисковым ротором, появлению клиновидного зазора в зубчатом зацеплении и заклиниванию уплотняющих шестерен.

Оба корпуса 8 и 9 боковых уплотнений состоят из трех плит 20, 21 и 22, притертых одна к другой по контактным плоскостям и зафиксированных с помощью штифтов 23.

00

СП СП О

XI

Оси уплотняющих шестерен 16 и попираются на подшипники 24 и 25. расположенные в гнездах плит 20 и 22.

Плиты 20 и 22 имеют уплотнительные накладки 26 и 27, прилегающие к цилиндрической поверхности дискового ротора 12 и торцам зубчатого венца 14.

В фигурном вырезе плиты 21 размещена уплотняющая шестерня 16(17).

Теплообменник работает следующим образом,

Ведущее колесо 15 вращает дисковый ротор 12 вокруг оси, вследствие чего тепло- передающие элементы периодически попадают то в холодный 10, то в горячий 11 отсеки. Горячие выхлопные газы, проходя через теплопередающие элементы 13, находящиеся в горячем отсеке 11, нагревают их. Через патрубок 3 в корпус поступает холодный сжатый воздух, который, проходя через предварительно нагретые теплопередающие элементы 13, находящиеся в холодном отсеке Iff, воспринимает аккумулированное ими тепло,

Перегородка 5 корпуса, поперечные торцовые уплотнения 6 и 7 и боковые пери-, ферийные уплотнения 8 и 9с уплотняющими шестернями 16 и 17 образуют поперечный уплотнительный пояс, отделяющий холодный, отсек 10 от горячего отсека 11, и препятствуют перетокам холодного сжатого воздуха в горячий отсек.

Использование заявленного технического решения позволит уменьшить утечки

0

5

0

5

0

сжатого воздуха из холодного отсека в горячий вследствие исключения периферийных торцовых уплотнений в горячем отсеке, находящихся под давлением сжатого воздуха. Воздух, перекачиваемый из холодного отсека в горячий во впадинах зубьев уплотняющей шестерни 16 может быть использо- .ван для охлаждения нагретых деталей двигателя.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Регенеративный вращающийся дисковый теплообменник, содержащий корпус, снабженный ротором с зубчатым венцом привода на его боковой цилиндрической поверхности и разделенный на холодный и горячий отсеки, снабженные патрубками подвода и отвода теплообменивающихся сред, перегородкой и уплотняющим устройством, выполненным в виде кольцевого пояса, составленного из поперечных и периферийных боковых уплотнений, примыкающих соответственно к торцевым и боковым поверхностям ротора, 6 т л и ч а ю щ и- й с я тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения перетоков теплообменивающихся сред, каждое боковое уплотнение выполнено в виде двух элементов, снабженных профилированными вырезами, и размещенной в последних шестерни, установленной с обеспечением зацепления с зубчатым венцом ротора и с возможностью холостого вращения в этих вырезах. , v

Йма 2

Использование: для уплотнения регенеративных вращающихся дисковых теплообменников газотурбинных двигателей. Сущность изобретения: корпус с ротором разделен перегородкой и уплотнением на два отсека. Уплотнения выполнены в виде кольцевого пояса, составленного из поперечных и периферийных уплотнений, примыкающих соответственно к торцевым и боковым поверхностям ротора, при этом каждое периферийное боковое уплотнение составлено из двух элементов, снабженных профилированными вырезами и размещенной в последних шестерни, установленной с обеспечением зацепления с зубчатым вен; цом ротора и с возможностью холостого вращения в этих вырезах. 4 ил.