Регенеративний теплообмінник

1. Регенеративный теплообменник, со держащий корпус с трактами подвода и отвода газового и жидкого теллоносиіеля и размещенный в корпусе ротор в виде устанопленных на горизонтальном валу и погру женных о жидкий теплоноситель дисков, между которыми размещены разделитель ные вставки, о т л и ч а ю щ и й с я тем. что в тракте подвода газового теплоносителя ус тановлен 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 уплотнительных пластин, последние имеют прорези со стороны тракта отвода жидкого теплоносителя, а их профиль со стороны тракта подвода газового теплоносителя имеет форму двух выгнутых дуг окружности одинакового радиуса с точкой сопряжения на продольной оси теплоносителя, при этом все вышеупомянутые пластины и диски стянуты подпружиненными крепежными элементами. 2. Теплообменник по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что уплотняющие пластины выполнены из фторопласта Ф4, а компенсационные - из листовой резины Изобретение относится к области теплообменной техники, в частности к теплообмениым аппаратам, применяемым для систем охлаждения силовых установок транспортных средств. Известно охлаждающее устройство дизеля (см. авт. св. Ns 1280148, кл. F 01Р 3/22), содержащее теплообменник регенеративного типа, с вращающейся на опорах насадкой, 13-16% теплопередающей поверхности которой размещено в водосборном коллекторе (в жидком теплоносителе), а остальная поверхность в зоне действия газообразного теплоносителя, при этом водосборный коллектор снабжен уплотнительным элементом по всей поверхности прилегания к вращающейся насадке. Существенным недостатком данного теплообменника является сложность конструкции, заключающаяся в необходимости организации вращения насадки вокруг двух разнесенных параллельных осей, а так же невозможность размещения надежного уплотнения между элементами насадки, приводящего к значительному уносу жидкого теплоносителя из теплообменника в виде капельно-жидкого и парообрсізного состояния Кроме того данная конструкция не предусматризает наличия элементов для дополнительной интенсификации процесса С > со О 13114 теплообмена в нас адке, что сущес твенно сопряжения на продольной оси теплообмендля у лучш ения тех нико-экономических по ника, при э том все вышеупомяну тые пластиказателей теплообменник а. ' ны и д ис ки с тяну ты под пру жи не нн ыми Указанных недос татков в значительной крепеж ными э лементами. мере лиш ен регенеративный теплообмен- 5 Кроме того, уплотняющие плас тины выник (авт.св. N* 1106974, кл. F 28 D 19/ 04, полняю тся из фтороплас та ФЧ, а компенс а1982), который сод ержит корпус с патру бками ционные - из лис товой резины. отвод а и подвод а газов, размещ енный в На фиг.1 схематично изображен регенекорпус е ротор в вид е ус тановленных на го- ративный теплообменник (общий вид ); на ризонтальном оалу д исков, погруженных в 10 фиг.2 - то же, прод ольный разрез; на фиг.З жидкий теплонос итель, при э том д ля интен- под пружиненное с оед инение компенс ацисификации теплообмена д иски ус тановлены с онных и уплотнительных плас тин. возможнос тью перемещения вд оль ротора, Регенеративный теплообменник сод ерснабженного э лас тичными с тяжками, с о- жит корпус 1 с трактами подвод а 2 и отвода ед и не н н ы ми с кр а й н им и д ис к а м и, 15 (патрубки 3) газового теплоносителя, а таквзаимод ейс тву ющими с вибратором и го ф- же трактами подвод а 4 и отвод а 5 жидкого рированными вс тавками, свободно ус танов- теплоносителя. В тракте подвод а газового ленными на горизонтальном валу между теплоносителя 2 ус тановлен вентилятор 6. В дисками ос евом направлении в корпус е 1 рас полоДанное ус тройс тво по наибольш ему ко- 20 жен ротор в вид е, ус тановленных на гориличес тву совпад ающих сущес твенных призонтально валу 7 и погруж енных в ж ид кий знаков и дос тигаемым резу льтатам принято в теплонос итель, плоских д исков 8. качес тве прототипа изобретения Тракт газового теплонос ителя отделен Основными нед ос татками прототипа яв от тракта жидкого теплонос ителя разд елиляется нед ос таточная э ффективнос ть воз- 25 тельными вс тавками, выполненными в виде д ейс твия вибраци и на интенс и фикац ию пос лед овательно ус тановленными компентеплообменных процес сов, а наличие гофсационными 9 и у плотнительными 10 пларированн ых вс тавок может нару ш ить нас тинами, рас положенными между д исками дежнос ть уплотнений, отделяющих камеру 8. жидкого теплонос ителя от объема газового, 30 Уплотни те льные и компенс ационные в вид е возвратно-пос ту пательного д вижения плас тины с тяну ты через нажимную ш айбу дисков вд оль горизонтального вала по11, пружину 12, тарелку 13, болтом 14. Упсредс твом вибратора лотнительные плас тины 10 имеют ряд сквозЦелью изобретения является интенс иных прорезей 15, нижние концы 16 которых фикация теплообмена и исключение потерь 35 вых од ят в тракт отвод а жидкого теплонос ижидкого теплонос ителя. теля 5. Профиль уплотнительных плас тин со Указанная цель дос тигаетс я тем, что в стороны тракта подвод а газового теплоноотличие от извес тного тех нического реш ения, сителя имеет вид двух выгну тых дуг окружсодержащего корпус с трактами подвод а и нос ти 17 од инак ового рад иус а с точкой о тв о д а г а з ов о г о и ж ид к о г о 4 0 сопряжения на продольной оси теплообментеплонос ителя и размещенного в корпус е ника. Такой вид профиля уплотнительных ротора в вид е ус тановленных на горизон- плас тин позволяет разд елить газовый тептальном валу и погруж енных в ж идк ий теп- лонос итель на два противоположно направл о нос и те л ь д ис к ов, ме ж д у к о то р ым и ле н лых п о ток а. Н а фиг. 1 с пл ош н ыми размещ ены разд елительные вс тавки, в 45 .стрелками у казано криволинейное д вижепред лагаемом реш ении в тракте подвода га- ние газового теплонос ителя между д исками зового теплонос ителя ус тановлен вентилятор, нас адки и пунк тирной - направление вращеа тракт отвода выполнен в виде двух ния ротора. рас положенных с имметрично относительно Регенеративный теплообменник рабопрод ольной оси и противоположно направ- 50 тает с ледующим образом. ленных патру бков, совмещенных с трактами Горячий жидкий теплоноситель проходя под вод а и отвод а жидкого теплоносителя, через тракты подвода 4 и отвода 5 омывает разделительные вставки выполнены в виде нижние сегментные участки плос ких дисков пос ледовательно ус тановленных компенса- 8, чем обеспеч ивает передачу тепла от горяционных и уплотнительных плас тин, пос лед - 55 чего теплоносителя д искам. В то же время ние имею т п рорез и с о с то роны трак та за счет вращения вентилятора 6 осущес твотвод а жидкого теплоносителя, и их про филь ляется пос тупление в теплообменник холодсо стороны тракта подвод а газового теп- ного газового теплонос ителя через тракт лонос ителя имеет форму двух выгну тых дуг подвода 2 и разделение его профилем уплотокру жнос ти од инакового рад иус а с точкой нительных плас тин 17 на два противополож 13114 но направленных потока. Омывая теплообменную поверхность дисков по криволинейной траектории производится теплосъем и утилизация тепла. При этом поток газа, турбулизуемый за счет вращения вентилятор- 5 ного колеса 6 и за счет криволинейного движения потока между дисками (сплошные стрелки) способствует повышению коэффициента теплоотдачи по газовой стороне. Кроме того, происходит двойное последова- 10 тельное прохождение элементов дисков через газовый теплоноситель в виду наличия двух трактов движения последнего, что также способствует повышению теплообмена. Одновременно происходит вращение 15 дисков 8, за счет чего подогретые в горячем жидком теплоносителе участки дисков непрерывно,(по пунктирной стрелке) поступают в поток холодного газообразного теплоносителя, а остывшие участки возвра- 20 щаются в горячий теплоноситель, причем разделительные вставки надежно отделяют жидкую среду от газообразной за счет плотного прилегания уплотнительных пластин 10 к дискам 8 при помощи подпружиненного крепления, компенсирующего возникающие зазоры от износа трущихся деталей (уплотнительных пластин и дисков). Фрикционный эффект от вращения дисков 8 нейтрализуется прорезными отверстиями 15 в уплотнительных пластинах и отводится в тракт отвода жидкого теплоносителя 5 по стрелке "а" (фиг.1 и 3). Таким образом, регенеративный теплообменник обеспечивает интенсификацию теплообмена, надежное разделение жидкого теплоносителя от газового, компактную и технологическую конструкцию и, как следствие, эксплуатационную надежность. 8 /О Воьду Водо Водо 13114 4-А .З Техред М Моргентал Упорядник Замовлення 4099 Коректор М.Куль Тираж Підписне Державне патентне від омс тво України, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товарис тво "Патент", м. Ужгород, вул. Гаг аріна, 101