Вращающийся регенеративный теплообменник

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4871237/06 (22) 12,07.90 (46) 23.11.92. Бюл. М 43 (71) Горьковский автомобильный завод (72) В.M.Êîñòþêîâ, Д.А.плотников и В.В.Шумилкин (56) Авторское свидетельство СССР

t4 881517, кл. F 23 1. 15/02, 1980, Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 367302, кл. F 23 L 15/02, 1971.

Изобретение относится к регенеративным теплообменникам, преимущественно газотурбинных двигателей.

Известен регенеративный вращающийся теплообменник, расположенный в наружном корпусе на опорном Кольце, содержащий уплотнение с установлвнными в пазах корпуса уплотнительными полукольцами и диаметральными пластинами, выполненными в виде отдельных башмаков из антифрикционного материала (1);

Недостатком такого теплообменника являются большие угечки 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 теп„„5U„„1 mn1 А1 (я)з F 23 1 15/04 (54) ВРАЩАЮЩИЙСЯ РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ

ТЕПЛООБМЕННИК (57) 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. лообменника и рамок уплотнения в корпусе Я определяют упомянутые пружины. Отсутствие строгой фиксации положения диска теплообменника в корпусе. приводит к интенсивному износу зубчатого венца и шестерни 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 регенеративнаго 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 призна1776921 ков в прототипе отсутствует, т.е, предложение соответствует критерию изобретения

"новизна".

Сопоставительный анализ заявленного объекта с уровнем техники по основным и 5 смежным классом показал, что заявленная совокупность существенных признаков является новой, а ее отличительные признаки вносят в совокупность новые свойства, следовательно заявленное техническое реше- 10 ние соответствует критерию "существенные отличия

На фиг.1 показан общий вид вращающегося регенеративного теплообменника в разрезе; на фиг,2 — рамки уплотнения и 15 опорное кольцо, соединенные в единый жесткий каркас.

Вращающийся регенеративный теплообменник, расположенный в корпусе 1, содержит диск теплообменника 2 с зубчатым 20 венцом привода 3, опорное кольцо 4, рамки уплотнений 5 и 6 с установленными в них подпружиненными уплотняющими башмаками. Рамки уплотнений и опорное кольцо

4 перемычками 7 соединены в единый жес- 25 ткий каркас. Каркас закреплен с зазором на корпусе радиальными штифтами 8 и примыкает к корпусу через уплатнител ь кую термоизоляционную прокладку 9 и сильфон 10.

При работе уплотнение полостей теплооб- 30 менника обеспечивается поджатием антифрикционных уплотняющих башмаков к торцевым поверхностям диска теплообменника 2 и боковым поверхностям рамок. Стык между рамкой 5 и корпусом 1 уплотняется 35 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 40

Г 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 Горьковского 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 утеплообменника, положение которого в корпусе определяется пружинами, прижимающими уплатнительные 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 теплообмен ника, о т л и ч а ю щ и йс 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.

1776921

Составитель В.Костюков

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор A.ДСлнннЧ

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4112 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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