Многослойная насадка для вращающихся регенераторов газотурбинных двигателей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 08.!.1970 (№ 1395262/24-6) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 31.Х.1972. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 12.XII.1972

М. Кл. F 28d 19/00

F 02с 7/10 комитет по делам иаобретеиий и OTIIpblTHA при Совете Министров

СССР

УДК 621А3.068.2.(088.8) 1

1у

A. А. Соколов

Специальное опытно-конструктор ское б юро института технической теплофизики АН Украинской ССР

Автор изобретения

Заявитель

МНОГОСЛОЙНАЯ НАСАДКА ДЛЯ ВРАЩАЮЩИХСЯ

РЕГЕН ЕРАТОРО В ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Известны многослойные насадки, для вращающихся регенераторов газотурбинных двигателей, содержащие три последовательно соединенных между собой слоя — средний (основной те плообменный слой) и внешние слои,,состоящие из прилегающих друг к другу мелких диффузоров и кон фузоров одновременно.

Однако эти насадки используют кинематическую энергию газов, уже прошедших подводящий канал, и кроме того., не позволяют сократить фронтальную поверхность регенератора при малых гидравлических потерях в нем, так как расположены вдоль оси регенератора.

В,предложенной многослойной насадке входной и выходной внешние слои формируются только из диффузоров и соответственно конфузоров, наклоненных к оси регенератора.

Для уменьшения гидравлических сопротивлений на входе входная кромка диффузоров имеет плавно скругленное утолщение-обтекатель, образуемое путем завальцовки или приварки полоски металла. Для упрощения технологии изготовления диффузоры (конфузоры) .выполняют в виде выштампованных фасонных колец или пластин с дистанционными выступами, причем выступы могут быть припаяны,к смежному кольцу (пластине).

На фиг. 1 изображена многослойная насадка, разрез; на фиг. 2 — входная часть диффузора; на фиг, 3 — разрез ротора регенератора i!!0 оси; на фиг. 4 и 5 — поперечные разрезы ротора регенератора с коаксиальным расположением насадки и насадкой, выполненной в виде усеченного конуса, раополо; женной в кармане ротора.

Многослойная насадка состоит из трех слоев — первого внешнего слоя 1, основного

10 теплообменного слоя 2 и второго внешнего слоя 8. Основной теплообменный слой состоит из блоков 4, которые образуются из лент, спаянных высокотемпературным припоем. Блок припаян к фасонной пластине 5

15 (кольцу), образующей диффузоры внешних слоев. Блоки 4 развернуты по отношению к оси ротора (или направлению входа газов) на угол Р, больший угла а (см. фиг. 1) для того, чтобы суммарный угол поворота, газов

20 в трех слоях был минимальным. Внешние слои 1 и 8 состоят из взаимоприлегающих друг к другу мелких изогнутых диффузоров б с малым углом раскрытия (порядка 10—

12 ) и конфузоров.

25 Входная кромка диффузоров б имеет утолщение 7 (см. фиг. 2), образованное путем завальцовки лиоо наварин пластин ки для уменьшения гидравлических потерь при входе в диффузор, поскольку известно, что капле30 видная входная кромка имеет преимущества

357443 перед острой,при дозвуковых скоростях входа газов.

Входная кромка диффузора также имеет дистанционный гофр 8, посредством которого свариваются (опаиваются) стенки смежных диффузоров.

Насадку в регенераторе (см. фи г. 2) устанавливают наклонно под углом а к оси ротора, соответствующего отношению лобовой ,поверхности насадки (1: 8 — 1: 15). Возможно также расположение насадки по цилиндрической поверхности. В этом случае разделительные перегородки должны иметь соответствующий наклон. Если насадку располагают в отдельных камерах — карманах (см. фиг. 5), то ее устанавливают в виде усеченного конуса.

Газы с большой скоростью (100 — 200 л/сек) входят в ротор регенератора и,попадают во входную скругленную часть диффузора, не изменяя своего направления, Благодаря,плавному раскрытию диффузора (10 — 12 ) 70—

80 /о кинетической энергии газов переходят в:потенциальную. Часть потерь в диффузорах используется полезно — способствует интенсификации,,процесса теплообмена к стенкам.

Поворот газов (примерно на 45 ) перед насадкой происходит плавно уже тогда, когда скорость газов в диффузоре снижается в несколько раз. Благодаря тому, что лобовая поверхность насадки может .быть сильно развита, дополнительные, гидравлические потери в диффузорах можно .компенсировать неко5 торым уменьшением скорости газов в основном теплообменном,слое, например на 20 /о.

Предмет изобретения

10 1. Многослойная насадка для вра щаю щихся регенераторов газотур бинных двигателей, содержащая средний теплообменный слой и внешние слои, осуществляющие подвод и отвод газа от основного теплообменного слоя, 15 отличающаяся тем, что, с целью уменьшения площади лобового сечения и тидравлических потерь при движении газа, внешние слои выполнены в виде прилегающих друг к другу диффузоров (на входе) и конфузоров (на

20 выходе), расположенных под углом к оси регенератора.

2. Многослойная насадка,по п. 1, отличающаяся тем, что диф фузоры (конфузоры) выполнены в виде выштам пованных,фасонных

25 колец или пластин с дистанционными выступами, а входная кромка диффузоров имеет обтекатель, образованный завальцовкой или наваркой полоски металла.

Редактор Е. Кравцова

Составитель В. Николаев

Техред Т. Ускова

Корректоры: Е. Талалаевй и С. Сатагулова

Заказ 3947/4 Изд. № 1625 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2