Регенеративный теплообменник

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 8 0 19/О ОПИСАК ПАТЕНТУ Е ИЗОБРЕТЕНИ нстиГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Луганский машиностроительный институт(73) Луганский машиностроительный итуТ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1106974, кл. Р 28 О 19/04, 1982..(57) Использование: для повышения удельного теплосьема и исключения уноса жидкой фазы теплоносителя в регенеративныхтеплообменниках. Сущность изобретения: втракте 2 подвода газового теплоносителяустановлен вентилятор 6. Тракт отвода выЫ 2 1787255 АЗ полнен в виде двух расположенных симметрично относительно продольной оси и противоположно направленных патрубков. Они совмещены с трактами подвода и отвода жидкого теплоносителя. Разделительные вставки выполнены в виде последовательно установленных компенсационных и уплотнительных пластин 9 и 10, Последние имеют прорези 15 со стороны тракта отвода жидкого теплоносителя. Профиль пластин со стороны тракта подвода газового теплоносителя имеетформу двух выгнутых дуг окружности одинакового радиуса. Точка сопряжения этих окружностей расположена на продольной оси теплообменника. Все пластины и диски стянуты подпружиненны ми крепежными элементами. Уплотняющие пластины могут быть выполнены иэ фторопласта ф 4, а компенсационные - иэ листовой резины. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к тепломассообменной технике, в частности к теплообменным аппаратам, применяемым длясистем охлаждения силовых установоктранспортных средств.Известно охлаждающее устройство дизеля, содержащее теплообменник регенеративнбго типа с вращающейся на опорахнасадкой; 1316 теплопередающей поверхности которой размещено в водосбор. ном коллекторе (в жидком теплоносителе), аостальная поверхность - в зоне действиягазообразного теплоносителя, при этом водосборный коллектор снабжен уплотнительным элементом по всей поверхностиприлегания к-вращающейся насадке.Существенными недостатками данноготеплообменника являются сложность конструкции, заключающаяся в необходимостиорганизации вращения насадки вокруг двухразнесенных параллельных осей, а такженевозможность размещения надежного уплотненйя между элементами насадки, приводящая к значительному уносу жидкоготеплоносителя из теплообменника в видекапельно-жидкого и парообразного состояния, Кроме того, данная конструкция непредусматривает наличия элементов длядополнительйой интенсификации процессатеплообмена в насадке, что существеннодля улучшения технико-экономических показателей теплообменника,Указанных недостатков в Значительноймере лишен регенеративный теплообменник, которыйсодержит корпус с патрубкамиотвода и подвода газов, размещенный вкорпусе ротор в виде установленных на горизонтальном валу дисков;"погруженных вжидкий теплоноситель, при этом.для интенсификации теплообмена диски установлены с возможностью перемещения вдольротора, снабженного эластичными стяжка-ми, соединенными с крайними дисками,взаимодействующими с вибратором и гофрированными вставками, свободно установ-ленными на горизойтальном валу междудисками,Данное устройство по наибольшему количеству совпадающих существенных признаков и достигаемым результатам принятов качестве прототипа изобретения,Основными недостатками прототипа является недостаточная эффективность воздействия вибрации на интенсификацию теплообменных процессов, а наличие гофрированных вставок может нарушить надежность уплотнений, отделяющих камеру жидкого теплоносителя от объема газового, в виду возвратно-поступательного движе 5 жидкого теплоносителя 10 15 20 25 отвода жидкого теплоносителя, и их профиль со стороны тракта подвода газового теп 30 35 40 45 ния дисков вдоль горизонтального вала посредством вибратора.Целью изобретения является интенсификация теплообмена и исключение потерь Цель достигается тем, что в отличие отизвестного технического решения, содержащего корпус с трактами подвода и отвода газового и жидкого теплоносителя и раэмещенный в корпусе ротор в виде установленных на горизонтальном валу и погруженных в жидкий теплоноситель дисков, между которыми размещены разделительные вставки, в предлагаемом решении в тракте подвода газового теплоносителя установлен вентилятор, а тракт отвода выполнен в виде двух расположенных симметрично относительно продольной оси и противоположно направленных патрубков, совмещенных с трактами подвода и отвода жидкого теплоносителя,разделительные вставки выполнены в виде последовательно установленных компенсационных и уплотнительньх пластин, последние имеют прорези со стороны тракта лоносителя имеет форму двух выгнутых дуг окружности одинакового радиуса с точкой сопряжения на продольной оси теплообменника, при этом все вышеупомянутые пластины и диски стянуты подпружиненными крепежными элементами.Кроме того, уплотняющие пластины выполняются из фторопласта ФЧ, а компенсационные - из листовой резины.На фиг. 1 схематично изображен регенеративный теплообменник, общий вид; на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3- подпружиненное соединение компенсационных и уплотнительных пластин,Регенеративный теплообменник содержит корпус 1 с трактами подвода 2 и отвода (патрубки 3) газового теплоносителя, а также трактами подвода 4 и отвода 5 жидкого теплоносителя. В тракте 2 подвода газового теплоносителя установлен вентилятор 6. В осевом направлении в корпусе 1 расположен ротор в виде установленных на горизонтальном валу 7 и погруженных в жидкий теплоноситель плоских дисков 8.Тракт газового теплоносителя отделен от тракта жидкого теплоносителя разделительными вставками, выполненными в виде последовательно установленных компенсационных 9 и уплотнительных 10 пластин, расположенных между дисками 8. Уплотнительные и компенсационные пластины стянуты через нажимную шайбу 11, пружину 12, тарелку 13 болтом 14. Уплотнительные пластины 10 имеют ряд сквозных прорезей51015 20 25 30 35 50 15, нижние концы 16 которых выходят в тракт 5 отвода жидкого теплоносителя. Профиль уплотнительных пластин со стороны тракта подвода газового теплоносителя имеет вид двух выгнутых дуг 17 окружности одинакового радиуса с точкой сопряжения на продольной оси теплообменника, Такой вид профиля уплотнительных пластин позволяет разделить газовый теплоноситель на два противоположно направленных потока. На фиг. 1 сплошными стрелками показано криволинейное движение газового теплоносителя между дисками насадки, а пунктирной - направление вращения ротора,Регенеративный теплообменник работает следующим образом.Горячий жидкий теплоноситель проходя через тракты подвода 4 и отвода 5 омывает нижние сегментные участки плоских дисков 8, чем обеспечивает передачу тепла от горячего теплоносителя дискам. В то же время за счет вращения вентилятора б осуществляется поступление в теплообменник холодного газового теплоносителя через тракт 2 подвода и разделение его профилем уплотнительных пластин 10 на два противоположно направленных йотока. Омывая теплообменную поверхность дисков па криволинейной траектории, производится теплосьем и утилизацйя тепла, При этом поток газа, турбулизуемый за счет вращения вентиляторного колеса б и за счет криволинейного движения потока между дисками(сплошные стрелки), способствует повышению коэффициента теплоотдачи по газовой стороне, Кроме того, происходит двойное последовательное прохождение элементов дисков через газовый теплоноситель в виду наличия двух трактов движения последнего,что также способствует повышению теплообмена.Одновременно происходит вращениедисков 8, за счет чего подогретые в горячем жидком теплоносителе участки дисков непрерывно (по пунктирной стрелке) поступают в поток холодного газообразного теплоносителя, а остывшие участки возвращаются в горячий теплоноситель, причем разделительные вставки надежно отделяют жидкую среду от газообразной за счет плотного прилегания уплотнительных пластин 1 О к дискам8 при помощи подпружиненного крепления,компенсирующего возникающие зазоры отизноса трущихся деталей (уплотнительныхпластин и дисков). Фрикционный эффект отвращения дисков 8 нейтрализуется прорезными отверстиями 15 в уплотнительных пластинах и отводится в тракт 5отвода жидкого теплоносителя по стрелке"а" см. фиг, 1 и 3).Таким образом, регенеративный теплообмекиик обеспечивает интенсификациютеплообмена, надежное разделение жидкого теплоносителя от газового, компактную итехнологическую конструкцию и, как следствие, эксплуатационную надежность.Формула изобретения1, Регенеративный теплообменник, со.держащий корпус с трактами подвода и отвода газового и жидкого теплоносителя иразмещенный в корпусе ротор в виде установленных на горизонтальном валу и погруженных в жидкий теплоноситель дисков,между которь 1 ми размещены разделительные вставки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью интенсификации теплообмена и исключения потерь жидкого теплоносителя, втракте подвода газового теплоносителя установлен вентилятор, а тракт отвода выполнен в виде двух расположенных симметричноотносительно продольной оси и противоположно направленных патрубков, совмещенных с трактами подвода и отвода жидкоготеплоносителя, разделительные вставки выполнены в виде последовательно установленных компенсационных уплотнительныхпластин, последние имеют прорези со стороны тракта отвода жидкого теплоносителя, аих профиль со стороны тракта подвода газового теплоносителя имеет форму двух выгнутых дуг окружности одинакового радиусас точкой сопряжения на продольной оситеплоносителя, при этом все вышеупомянутые пластины и диски стянуты подпружиненными крепежными элементами.2. Теплообменник по и. 1, о т л и ч а ю.щ и й с я тем, что уплотняющие пластинывыполнены из фторопласта Ф 4, а компенсационные - из листовой резины,. Буч 72 ИПИ Го ВНИ ГО КОМ 5, Мос,Гагар ат "Патент" изеодственно-издательский ко ти Енна 1303 Подписноеитета по изобретениям и открытиям при ГКНква, Ж, Раушская наб., 45