Волновой обменник давления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19 04 Е 11 ТЕТЫТИЯМ Е ИЗОБРЕТЕНИЯВИДЕТЕЛЬСТВ У ИОАН ВТОРСКОМУ Рыбальченко,кий ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКПРИ ГКНТ СССР(71) Ворошиловградский машиностроительный институт(54) ВОЛНОВОЙ ОБМЕННИК ДАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к энергетическому машиностроению, а именно к волновым обменникам давления, предназначеннымдля наддува двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения - повышениеКПД обменника путем регулирования частоты вращения ротора. Обменник содержитротор (Р) с напорообменными ячейками 1 и торцовые крышки 2 с каналами 3 - 6 для подвода и отвода сжимающего и сжимаемого газов, причем канал 3 для подвода сжимающего газа разделен на два тракта (Т) 7 и 8 разного проходного сечения. Для достижения указанной цели оба Т 7, 8 расположены к торцу Р под разными углами, при зтом Т 7 меньшего проходно. го сечения наклонен к торцу Р под мень. шим углом и расположен первым по ходу вращения Р. Кроме того, обменник снабжен датчиком 10 давления и исполнительным механизмом1, подключенным к регулирующему клапану 9, расположенному на входе в Т 7. Истекающая через Т 7 часть сжимающего газа создает дополнительный крутящий момент, величина которого регулируется датчиком 10, изменяющим проходное сечение Т 7 при помощи клапана 9.1 з. и. ф-лы, 1 ил.528971 Формула изобретения Составитель И АленинаТекред Р 1, Верс Корректор 2 Пагай Тираж 522 Г 1 дниснос Реданр 11 С:еляник.1 ак; тбЗП З 2 В 11111111 Гос 1 дарственнн комитета но изобретениям и открытиям нри ГК 11 Т СССР 1 3035, Москва, Ж -- ,35, Ра 1 нская наб., д 45 11 роидво,с венно айдате.ьский комбинат 11 атент, г Ужгород, хл, 1 агарина, 1 П 11зИзобретение относится к энергетическому машиностроению, а именно к волновым обменникам давления, предназначенным для наддува двигателей внутреннего сгорания.Цель изобретения -- повышение КПД обменннка путем регулирования частоты вращения ротора.На чертеже представлена схема обменника давления.Волновой обменник давления содержит корпус (условно не показан), размещенный в нем ротор с напорообменными ячейкамин торцовые плиты 2 с каналами 3 - 6 для подвода и отвода сжимающего и сжимаемого газов. Канал 3 для подвода сжимаюшего газа разделен на два тракта 7 и 8, причем тракт 7 имеет меньшее проход. ное сечение, снабжен на входе регулирующим клапаном 9 и расположен первым по ходу вращения ротора. Оба тракта 7 и 8 расположены к торцу ротора под разными уг.1 ами я и р, при этом тракт 7 меньшего проходного сечения наклонен к торцу ротора под меньшим углом гх. Обменник снабжен датчиком 10 давления и подключенным к нему и к регулирующему клапану 9 исполнительным механизмом 11. Волновой обменник давления работает следующим образом.При подводе сжимаюгцего газа через тракт 8 под угломк торцу ротора и к наиорообменным ячейкам 1 создается реактивный момент врагцения ротора. Величина углапринимается из условия безотрыв. ного течения газа на начальных участках ячеек 1, поэтому основная часть полезной энергии сжимающего газа используется для сжатия воздуха в ячейках 1 и последующей их очистки, и лишь незначительная часть преобразуется в работу врагцсния ротора. Дополнительный крутящий момент создается за счет истечения части сжимаюгцего газа через тракт 7. Благодаря меньшему углу наклона сс газовой струи на привод ротора отводится более значительная часть энергии перепускаемого через этот тракт 7 газа, при этом непреобразованная в работу привода часть энергии используется для предварительного поджатия воздуха в ячейках 1.На установившемся режиме работы клапан 9 занимает промежуточное положение, а частота врагцения ротора согласована со скоростью распространения волны сжат.я в ячейках 1 таким образом, чтобы возник.шая при подключении ячейки к тракту 8 волна сжатия достигала правого торца ячейки к моменту ее подключения к каналу 6 5отвода сжимаемого газа - воздуха.При отклонении частоты вращения ротораот согласованной, например, в сторону уменьшения вследствие снижения давления сжимающего газа в канале 3, волна сжатия О достигает правого торца ячейки 1 раньшемомента ее подключения к каналу 6. В этом случае датчик 10 формирует управляющий сигнал, обеспечивающий посредством механизма 11 приоткрытие клапана 9. В результате увеличивается количество пере- пускаемого через тракт 7 сжимающего газа, и возрастает крутящий момент на роторе обменника. Согласованный скоростной режим восстанавливается. 20 При увеличении частоты вращения роторадатчик 10 формирует обратный по знаку сигнал, чем обеспечивается соответствующее прикрытие клапана 9.Таким образом, независимо от парамет.25ров сжимающего газа и величины механических потерь осуществляется поддержание скоростного режима работы обменника в заданных пределах. 301. Волновой обменник давления, содержащий корпус, размещенный в нем ротор с напорообменными ячейками и торцовые плиты .с каналами для подвода и отвода сжимающего и сжимаемого газов, причем канал для подвода сжимающего газа разделен на два тракта, один из которых имеет меньшее проходное сечение и снабжен на входе регулирующим клапаном, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД обменника путем регулирования частоты вра щения ротора, тракты канала для подводасжимающего газа расположены к торцу ротора под разными углами, при этом тракт меньшего проходного сечения наклонен к торцу ротора под меньшим углом и распо.45 ложен первым по ходу вращения ротора.2. Обменник по п. 1, отличающийсятем, что он снабжен датчиком давления и подключенным к нему и к регулирую 1 цему клапану исполнительным механизмом.