Вращающийся регенеративный теплообменник Советский патент 1976 года по МПК F28D19/00 

1

Изобретение относится к теплоэнергетике и может использоваться в частности, в теплообменных аппаратах газовых турбин.

Известны вращающиеся регенеративные теплообменники, содержащие цилиндрическую керамическую пористую кинематически связанную с зубчатым венцом матрицу и помещенную между ними огнеупорную эластичную прокладку.

Однако в таких теплообменниках устройства, соединяющие керамический диск с зубчатым венцом, требуют механической обработки пористого керамического диска для установки на нем отдельных элементов соединительных устройств и не обеспечивают надежной компенсации температурных деформаций материала диска и зубчатого венца и, следовательно, центрирования одного относительно другого. Кроме того, механическая обработка керамического диска вызывает локальные остаточные напряжения, что в процессе эксплуатации теплообменника приводит к разрзшению материала диска.

Цель изобретения - повышение надежности вращающегося регенеративного теплообменника.

Это достигается тем, что в предлагаемом теплообменнике на наружной поверхности прокладки, закрепленной на керамической матрице, установлено несколько разрезных

обручей, стянутых устройством в виде болтового соединения, связанным шарнирно с одним концом тяги, другой конец которой соединен с венцом, и размещенным вместе с тягой в пазу, выполненным на внутренней поверхности венца, и стыки двух рядом расположенных обручей смещены один относительно другого. С целью обеспечения надежного обжатия

керамической матрицы в условиях возможного изменения ее диаметра стяжное устройство снабжено набором упругих шайб.

На фиг. I показаны составные части предлагаемого вращающегося регенеративного

теплообменника, в изометрии; на фиг. 2 - теплообменник, вид с торца; на фиг. 3 - узел I на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез по А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - размещение разрезных обручей, в изометрии.

Вращающийся регенеративный теплообменник содержит матрицу 1 в виде цилиндрического диска из пористого керамического материала, имеющего нулевой и даже отрицательный коэффициент термического расширения. Керамический диск устанавливается внутри стального зубчатого венца 2. На поверхности керамического диска установлена эластичная огнеупорная прокладка 3, например, из асбеста. На этой прокладке размещепы расположенные рядом разрезные обручи 4, 5 и 6. Каждый обруч снабжен стяжным устройством, состоящим из фланцев 7 и 8, стянутых болтами 9 и содержащих набор упругих шайб 10, позволяющих обеспечивать обжатие керамического диска обручами при различных термических деформациях обручей и матрицы.

Стяжное устройство с помощью шарнира И соединено с тягой 12, закрепленной винтами 13 в пазу зубчатого венца 2.

Рядом расположенные разрезные обручи равномерно смещены в местах их стягивания один относительно другого таким образом (фиг. 2), что стяжные устройства равномерно распределены по всей окружности диска. Шарнирное соединение зубчатого венца с каждым разрезным обручем посредством тяг обеспечивает компенсацию термической деформации металлического зубчатого венца и центрирование керамического диска внутри венца при его деформациях.

Формула изобретения

1. Вращающийся регенеративный теплообменник, например, для газотурбинного двигателя, содержащий цилиндрическую керамическую пористую кинематически связанную с зубчатым венцом матрицу и помещенную между ними огнеупорную эластичную прокладку, отличающийся тем, что, с целью

повышения надежности, на наружной поверхности прокладки установлено несколько разрезных обручей, стянутых устройством в виде болтового соединения, связанным шарнирно с одним концом тяги, другой конец которой

соединен с венцом, и размещенным вместе с тягой в пазу, выполненным на внутренней поверхности венца, и стыки двух рядов расположенных обручей смещены один относительно другого.

2. Теплообменник по п. 1, отл ич ающийся тем, что устройство снабжено набором упругих шайб.

I

Фиг.

Фиа.