Волновой обменник давления

 

ВОЛНОВОЙ ОБМЕННИК ДАВЛЕНИЯ , содержащий корпус, размещенный в нем вращающийся барабан с каналами и установленные со стороны-торцов последнего газораспределительные диски, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности его в работе, диски установлены с возможностью вращения в направлении , противоположном направлению вращения барабана. (Л с: ьо 01 ю ОО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1275123 (51) 4 Е 04 11/02; F 02 В 33/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:-,-, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . 1„1 ." 1)::j (21) 3675129/25-06 (22) 19.12.83 (46) 07.12.86. Бюл. № 45 (71) Харьковский автомобильно-дорожный институт им. Комсомола Украины (72) В. Г. Рябикин, Г. Г. Губарева и Н. P. Муждобаев (53) 621.436.052 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 883571, кл. F 02 В 33/42, 1981.

Патент США № 3078034, кл. 417 †, опублик. 1957. (54) (57) ВОЛНОВОЙ ОБМЕННИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий корпус, размещенный в нем вращающийся барабан с каналами и установленные со стороны, торцов последнего газораспределительные диски, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности его в работе, диски установлены с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения барабана.

1275123

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройству нагнетателей, перекачивающих воздух непосредственным воздействием сжатой среды и предназначенных для наддува двигателей внутреннего сгорания.

Известен обменник давления, содержащий корпус, размещенный в нем неподвижный напорообменный элемент и вращающиеся газораспределительные диски с отверстиями (1) .

1О

Недостатком обменника являются высокие центробежные нагрузки, действующие на диски, что снижает надежность их работы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому резуль15 тату является волновои обменник давления, содержащий корпус, размещенный в нем вращающийся барабан с каналами и установленные со стороны торцов последнего газораспределительные диски (2) .

Недостатком известного обменника давления являются повышенные центробежные усилия, действующие на барабаны, что снижает надежность его работы.

Цель изобретения — повышение надежности волнового обменника давления в работее: 25

Указанная цель достигается тем, что в обменнике давления, содержащем корпус, размещенный в нем вращающийся барабан с каналами и установленные со стороны торцов последнего газораспределительные диски, диски установлены с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения барабана.

На фиг. 1 изображен волновой обменник давления, продольный разрез; на фиг. 2 — газораспределительный диск с каналами для подвода рабочей среды; на

35 фиг. 3 — развертка барабана.

Волновой обменник давления содержит корпус 1, размещенный в нем вращающийся барабан 2 с каналами 3 и установленные со стороны торцов последнего га- 40 зораспределительн ые диски 4 и 5. Обменник давления содержит также каналы

6 — 9 для подвода газа высокого давления, отвода воздуха высокого давления, подвода воздуха низкого давления и отвода газа низкого давления соответственно. Ра- 45 бочая среда подводится к дискам 4 и 5 по каналам 10, которые выполнены винтовыми.

Для обеспечения возможности бесприводного вращения барабана 2 каналы 3 выполнены так, что их продольная ось образует угол с продольной осью барабана 2. Диски 4 и 5 и барабан 2 установлены на валах 11 и 12, связанных между собой исполнительным механизмом 13 (выполненным в виде винтовой пары), снабженным чувствительным элементом, выполненным в виде центробежного датчика 14.

Устройство работает следующим образом.

Воздух низкого давления по каналам 8 заполняет каналы 3, куда поступают газы высокого давления (например, отработавшие газы двигателя внутреннего сгорания) через канал 6.

При этом в каналах 3 возникает BQilна давления, сжимающая воздух низкого давления, и вытесняет его через канал 7.

При дальнейшем вращении барабана 2 после перекрытия канала 3 диском 4 в нем возникает волна разрежения, снижаюш,ая давление газа в канале до давления, несколько большего, чем атмосферное. При совмещении канала 3 с каналом 9 газ низкого давления истекает из обменника давления.

Одновременно начинается повторное заполнение каналов 3 воздухом низкого давления, и цикл повторяется. На фиг. 3 волны давления и разрежения показаны пунктиром.

При этом углы наклона каналов 10 и каналов 3 относительно продольной оси сделаны такими, что возникающее при течении по ним газов окружное усилие вращает барабан 2 и диски 4 и 5 в разные стороны.

При этом возможно саморегулирование путем автоматической установки взаимного углового положения дисков 4 и 5 за счет установки исполнительного механизма 13 с центробежным датчиком 14. Например, увеличение расхода газа высокого давления создает большой реактивный момент на дисках 4 и 5 и барабане 2, вызывающий увеличение их частот вращения, что воспринимается центробежныvl датчиком 14 и через исполнительный механизм 13 приводит к изменению взаимного углового положения дисков 4 и 5. Поэтому рассогласование движения волн, возникающее вследствие увеличения расхода газа высокого давления, компенсируется изменением относительного углового положения газораспределительных дисков 4 и 5, потребная газодинамическая картина течения восстанавливается.

Таким образом, обменник давления способен к саморегулированию, и за счет того, что газораспределительные диски 4 и 5 вращаются в направлении, противоположном направлению вращения барабана 2, заданный расход рабочей среды можно обеспечить при существенно более низких скоростях вращения дисков 4 и 5 и барабана 2, что ведет к повышению надежности обменника давления вследствие снижения центробежных нагрузок, действующих на элементы его конструкции.

1275123

Составитель А.Шпара

Редактор О. Бугир Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

За к аз 6543/25 Тираж 586 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4