Ротор регенератора

 

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано дли утилизации тепла. Цель изобретения - повышение эксплуатационной эффективности . При входе отсека с элементом (Э) Ь в горячую зону (канал 9) сильфон (С) Э 5 нагревается , а заполняющая его жидкость (Ж) закипает В результате С удлиняется и его утяжеленный конец перемещается к валу 2. В то же время в диаметрально противоположном отсеке (в канале 10) С Э 5 охлаждается до температуры ниже точки кипения Ж, Ж конденсируется, что приводит к сокращению длины С до номинально сжатого состояния Благодаря разности расстояний от вала 2 до точек приложения сил веса свободных торцовых участков корпусов Э 5 к перегородкам противоположных отсеков создается вращающий момент, обеспечивающий устойчивое вращение ротора, что повышает эксплуатационную эффективность., 1 з.п ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю F 23 1 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4703540/06 (22) 15.05.89 (46) 30,04.91. Бюл. М 16 (71) Институт технической теплофизики АН

УССР (72) Л.Б.Зимин (53) 621.187 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

tk 618612, кл, F 23 L 15/02, 1977.

Авторское свидетельство СССР

М 1254272, кл. F 23 L 15/02, 1985. (54) РОТОР РЕГЕНЕРАТОРА (57) Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано для утилизации тепла. Цель изобретения — повышение эксплуатационной эффективности. При входе отсека с элементом (Э) 5 в.. Ы 1645769 А1 горячу|о зону (канал 9) сил ьфон (С) Э 5 нагревается, а заполняющая его жидкость (Ж) закипает, В результате С удлиняется и его утяжеленный конец перемещается к валу 2.

В то же время в диаметрально противоположном отсеке (в канале 10) С Э 5 охлаждается до температуры ниже точки кипения Ж, Ж конденсируется, что приводит к сокращению длины С до номинально сжатого состояния. Благодаря разности расстояний от вала 2 до точек приложения сил веса свободных торцовых участков корпусов Э 5 к перегородкам противоположных отсеков создается вращающий момент, обеспечивающий устойчивое вращение ротора, что повышает эксплуатационную эффективность.

1 з.п,ф-лы, 2 ил.

1645769

50

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано для утилизации тепла уходящих дымовых газов, Цель изобретения — повышение эксплуатационной эффективности.

На фиг. 1 показан регенерато„-, снащенный предлагаемым ротором, вид сверху; на фиг. 2 — вид А на фиг,1, Ротор содержит цилиндрический кожух

1, закрепленный на валу 2 и разделенный радиальными перегородками 3 с параллельными стенками на отсеки 4, е которых размещены теплообменные элементы 5, каждый иэ которых выполнен в виде герметичного корпуса, закрепленного одним из торцовых участков на кожухе 1. Ротор содержит утяжелительные элементы в виде редукционных клапанов 6, закрепленные на другом торцовом участке каждого корпуса, при этом последний выполнен виде сильфона, а заполняющей его средой является жидкость, Корпуса элементов 5 вакуумированы до номинального сжатого состояния при нормальных условиях, т,е. в нерабочем положении, Регенератор, оснащенный предлагаемым ротором, содержит корпус 7, разделенный уплотнениями 8 на каналы 9 и

10 соответственно для прохода горячего и холодного потоков (уходящих газов и воздуха).

Теплообменник работает следующим образом.

При входе отсека 4 с элементом 5 е зону движения горячего потока (канал 9) в результате теплообмена с омывающими газами сильфон элемента 5 нагревается до температуры, превышающей при расчетном давлении (вакууме) температуру кипения содержащейся в сильфоне жидкости. В результате вскипания жидкости давление в сильфонах повышается и под его действием утяжеленный свободный торцовый участок корпуса элементов 5 перемещается на величину рабочего хода сильфона по перегородкам 3 к валу 2, при этом на нагрев ротора и вскипание жидкости расходуется некоторое количество теплоты, аккумулированное массой подвижных деталей и парами жидкости. В то же время в диаметрально противоположном отсеке 4 ротора (канал 10) сильфон элемента 5 охлаждается до температуры ниже точки кипения жидкости при расчетном давлении, жидкость конденсируется, отдавая теплоту фазового превращения холодному потоку, давление в сильфоне снижается до начального и под действием атмосферного давления сильфон сокращается до номинального сжатого состояния, перемещая утяжеленный торцовый участок корпуса элемента 5 от вала 2 к периферии

40 ротора. Благодаря разности расстояний от вала 2 до точек приложения сил веса свободных торцовых участков корпусов элементов

5 к перегородкам 3 противоположных отсеков 4 создается вращающий момент, поворачивающий ротор по мере теплообмена, Аналогичные превращения претерпевают сильфоны во всех отсеках 4 ротора, что способствует его постоянному равномерному вращению за счет тепловой энергии, бе@ механического привода. При этом также исключается нео6ходимость в регулировании скорости вращения ротора, которая устанавливается автоматически в зависимостм от интенсивности теплообмена и изменения агрегатного состояния жидкости в сильфонах, Наличие редукционных клапанов 6, размещаемых на утяжеленных свободных концах сильфоное, не только способствует росту радиально перемещаемых масс и, как следствие, росту вращающего момента, но позволяет также предотвратить разрыв сильфонов при превышении расчетного давления, а также минимизировать и урав-, нять массу жидкости во всех сильфонах ротора благодаря выкипанию ее лишних масс, что способствует балансировке ротора при равенстве температуры в каналах 9 и 10 и снижению сопротивления трению ротора, пропорционального его общей массе, которая в свою очередь уменьшена благодаря кольцевой форме ротора, Последняя, кроме того, способствует минимизации потерь полезного объема ротора, который может быть занят сильфонами. При этом повышение эффективности работы устройства может быть достигнуто при помощи использования различных типоразмеров сильфонов и их сочетаний, равномерно размещенных по окружности ротора, а также за счет преимущественного использования сильфонов с максимальным значением отношений площади теплопередающей поверхности к их объему и рабочего хода к номинальной длине.

Формула изобретения

1. Ротор регенератора, содержащий цилиндрический кожух, закрепленный на валу и разделенный радиальными перегородками на отсеки, снабженные теплообменными элементами, каждый из которых выполнен в виде заполненного теплопередающей средой герметичного корпуса, закрепленного одним из торцовых участков на кожухе, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной эффективности, он дополнительно содержит утяжелительные элементы, закрепленные на другом торцовом участке каждого корпуса, при

1645769 этом последний выполнен в виде сильфона, 2. Ротор поп1,отличающийся а заполняющей его средой является жид- тем, что утяжелительные элементы выпал кость. нены в виде редукционны клапанов

Составитель Г.Петров

Редактор M.Ïåòðîâà Техред M.Ìoðãåíòàë Корректо,. С И-в:.у:

Заказ 1342 Тираж 356 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород;;: Га- рича. 101