Волновой обменник давления

 

Изобретение позволяет повысить КПД обменника давления. В одном из торцов корпуса 1 обменника выполнены каналы.2 и 3 подвода и отвода сжимающего газа, в другом - каналы 4 и 5 подвода и отвода сжимаемого газа. В корпусе 1 размещен ротор, включающий втулку 6 и закрепленные на ней напорообменные элементы 7. Элементы 7 выполнены в виде конфузоров с входом со стороны каналов 2 и 3 подвода и отвода сжимагацего газа. Втулка 6 м.б. выполнена в виде тела вращения с увеличивающейся в сторону каналов 4 и 5 подвода и отвода сжимаемого газа площадью поперечных сечений. Втулка 6 м.б. выполнена в виде усеченного конуса, большее основание которого обращено к каналам 4 и 5 подвода н отвода сжимаемого газа. Наружная поверхность ротора может иметь форму тела вращения с увеличивающейся в сторону каналов 2 и 3 подвода и отвода сжимающего газа площадью поперечных сечений или форму усеченного конуса , большее основание которого об- § ращено к каналам 2 и 3 подвода и отвода сжимагацего газа. Обменник позво- / ляет снизить интенсивность пристеночной турбулентности, уменьшить гидравлические потери, повысить степень сжатия газа. 4 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

В1)4 Р 04 F 11 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ: НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 4225124/25-06 (22) 06.02.87 (46) 30.11.88. Бюп. М 44 (71) Алтайский политехнический институт (72) Л.М.Жмудяк (53) 621.043.32 (088.8) (56) Патент Швейцарии N 550937, кл. F 02 В 33/42, опубл. 1974.

Патент США Р 2675173, кл. 41 7-64, опубл. 1948. (54) ВОЛНОВОЙ ОБМЕННИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить

КПД обменника давления. В одном из торцов корпуса обменника выполнены каналы,2 и 3 подвода и отвода сжи" мающего газа, в другом — каналы 4 и

5 подвода и отвода сжимаемого газа.

В корпусе 1 размещен ротор, включающий втулку 6 и закрепленные на ней напорообменные элементы 7. Элементы

7 выполнены в виде конфузоров с вхо„.SU 1441084 А 3 дом со стороны каналов 2 и 3 подвода и отвода сжиманицего газа. Втулка 6 м.б. выполнена в виде тела вращения с увеличивающейся в сторону каналов

4 и 5 подвода и отвода сжимаемого газа площадью поперечных сечений. Втулка 6 м.б. выполнена в виде усеченного конуса, большее основание которого обращено к каналам 4 и 5 подвода и отвода сжимаемого газа. Наружная поверхность ротора может иметь форму тела вращения с увеличивающейся в сторону каналов 2 и 3 подвода и отвода сжимающего газа площадью поперечных сечений или форму усеченного конуса, большее основание которого обращено к каналам 2 и 3 подвода и отвода сжимающего газа. Обменник позволяет снизить интенсивность пристеночной турбулентности, уменьшить гидравлические потери, повысить степень сжатия газа. 4 з.п.ф-лы, 2 ил.

1441084

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, а именно к волновым обменникам давления.

Цель изобретения — повышение КПД обменника давления.

На фиг. 1 изображен продольный разрез волнового обменника давления, наружная поверхность ротора которого имеет форму усеченного конуса; на 10 фиг.2 — то же, с втулкой, выполненной в виде усеченного конуса.

Волновой обменник давления содержит корпус 1, в одном из торцов которого выполнены каналы 2 и 3 подвода !5 и отвода сжимающего газа, в другом— каналы 4 и 5 подвода и отвода сжимаемого газа, и размещенный в корпусе 1 ротор, включающий втулку 6 и закрепленные на ней напорообменные элемен- 20 ты.7, выполненные в виде конфузоров с входом со стороны каналов 2 и 3 подвода и отвода сжимающего газа.

Втулка 6 и наружная поверхность ротора могут иметь форму тела вращения, в частности усеченных конусов, гиперболоидов и других тел вращения с увеличивающейся площадью поперечного сечения в сторону каналов подвода и отвода сжимающего газа, 30

При этом, конфигурация втулки 6 и ротора может быть выбрана так, что центры тяжести сечений напорообменных элементов 7 будут лежать на прямой, параллельной продольной оси ротора„ а подвод и отвод сжимающего и сжимаемого газов может осуцествляться под углом к последней.

Волновой обменник давления работае т сл едующи м о бр аз о м. 40

При вращении ротора сжимающий газ поступает по каналу 2 в напорообменные элементы 7. Возникающая при этом волна сжатия начинает распространять-45 ся по элементу 7 со скоростью, превышающей скорость течения. сжимающего газа, причем ее амплитуда при этом за счет сужения проходного сечения напорообменного элемента возрастает.

Вследствие прохождения волны давления осуществляется процесс сжатия находящегося в напорообменных элементах 7 сжимаемого газа, и при дальнейшем . вращении ротора сжимаемый газ с повышенным давлением истекает через ка. нал 5. Дале» пропсхоцид сообщение элементов 7 с каналом 3, отвод сжимающего газ ., а затем сообщение с каналом 4, их заполнение, подача сжимающего газа и цикл повторяется.

Повышение эффективности работы волнового обменника давления обусловлено снижением за счет конфузорности интенсивности пристеночной турбулентности, что приводит к уменьшению гидравлических потерь, повышению степени сжатия в силу роста амплитуды волны давления, увеличение КПД происходит вследствие того, что втекание и вытекание сжимающего газа, менее плотного, чем сжимаюций газ, происходит через большие проходные сечения напорообменного элемента, а также вследствие интенсификации процессов подвода и отвода газов за счет центробежных сил, обусловленных изменением расстояния от оси центра масс газа, находящегося в напорообменном элементе. формула изобретения

1. Волновой обменник давления, содержащий корпус, в одном из торцов которого выполнены канапы для подвода и отвода сжимающего газа, в другом — для подвода и отвода сжимаемого газа, и размещенный в корпусе ротор, включающий втулку и закрепленные на ней напорообменные элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, напорообменные элементы выполнены в виде конфузоров с входом со стороны каналов подвода и отвода сжимающего газа.

2. Обменник по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что втулка выполнена в виде тела вращения с увеличивающейся в сторону каналов подвода и отвода сжимаемого газа площадью поперечных сечений.

3. Обменник по и.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что втулка выполнена в виде усеченного конуса, большее основание которого обращено к кана-. лам подвода и отвода сжимаемого газа.

4. Обменник по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что наружная поверхность ротора имеет форму тела вращения с увеличивающейся в сторону каналов подвода и отвода сжимающего газа площадью поперечных сечений.

5, Обменник по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что наружная поверхность ротора имеет форму усеченного конуса, большее основание которого обращено к.каналам подвода и отвода сжимающего газа.! 441084

Составитель А.Шпара

Редактор И. Сегляник Техред М.Дидык Корректор С, Шекмар

Тираж 574 Подписное

BIIHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6271/37

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4