RU2391614C1 - Противоточный пластинчатый матрично-кольцевой керамический рекуператор - Google Patents
Противоточный пластинчатый матрично-кольцевой керамический рекуператор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2391614C1 RU2391614C1 RU2008145561/06A RU2008145561A RU2391614C1 RU 2391614 C1 RU2391614 C1 RU 2391614C1 RU 2008145561/06 A RU2008145561/06 A RU 2008145561/06A RU 2008145561 A RU2008145561 A RU 2008145561A RU 2391614 C1 RU2391614 C1 RU 2391614C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- matrix
- gas
- recuperator
- channels
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Изобретение относится к газотурбостроению и может быть применено в рекуператорах. Воздушно-газовый противоточный пластинчатый матрично-кольцевой малогабаритный керамический рекуператор состоит из ряда цилиндрических теплообменных матриц разного диаметра, установленных соосно одна в другой, при этом каждая матрица выполнена в виде цилиндрического стакана, собранного в виде стопки плоских кольцевых листов - пластин с отверстиями и поперечными прорезями, имеющими определенный окружной шаг и предназначенными для раздельного движения в них потоков воздуха и отработанного горячего газа, причем эти воздушные и газовые потоки нигде не смешиваются при их движении в пространстве по спиралевидным ступенчатым цилиндрическим каналам и по коротким поперечным каналам. Техническим результатом изобретения является существенное улучшение характеристик (массогабаритных, стоимостных, материаловедческих) обычных пластинчатых рекуператоров, используемых в газотурбинных установках открытого цикла. 5 ил.
Description
Изобретение относится к энергетическому машиностроению, в частности к газотурбостроению, где создаются высокоэкономичные газотурбинные двигатели и установки с регенерацией теплоты. Одним из важных элементов таких двигателей и установок является рекуператор, в котором теплота уходящих газов передается сжатому цикловому воздуху.
Необходимо отметить, что одним из существенных недостатков современных трубчатых и пластинчатых рекуператоров является их громоздкость и, как следствие, значительные габариты и масса, существенно превышающие аналогичные характеристики всех прочих элементов газотурбинной установки вместе взятых.
Известный пластинчатый рекуператор принят в качестве ближайшего аналога настоящего изобретения [1, с.357].
Целью настоящего изобретения является значительное повышение технического совершенствования пластинчатого рекуператора. Предложенный рекуператор перспективен для его использования в газотурбинных установках открытого цикла, что убедительно подтверждено выполненными здесь расчетами.
В предлагаемом изобретении указанная выше цель достигается конкретно тем, что:
- рекуператор сконструирован в виде ряда цилиндрических, идентичных по конструкции, теплообменных матриц одинаковой ширины и разного наружного диаметра. При этом матрицы установлены соосно, одна в другой;
- матрицы выполнены в виде цилиндрических стаканов. Нужное количество таких стаканов легко варьируется в зависимости от необходимой теплообменной поверхности рекуператора. Это достигается за счет соответствующего увеличения его наружного диаметра при постоянной высоте рекуператора;
- каждая матрица в конструктивном аспекте представляет собой цилиндрический стакан, собранный в виде стопки плотно сжатых между собой плоских кольцевых листов - пластин с отверстиями и поперечными прорезями, причем последние выполнены с постоянным окружным шагом;
- отверстия и прорези предназначены для раздельного движения в них потоков воздуха и отработанного горячего газа, причем эти воздушные и газовые потоки нигде не смешиваются при их движении в пространстве по спиралевидным ступенчатым цилиндрическим каналам и по коротким поперечным каналам.
Предлагаемое изобретение поясняется схематическими чертежами, представленными на фиг.1-5.
На фиг.1 показана в плане схема компоновки цилиндрических теплообменных матриц разного диаметра, установленных соосно одна в другой. При этом видно, что в плане каждая теплообменная матрица представляет собой кольцо определенного внутреннего диаметра и постоянной у всех матриц ширины. Каждое такое кольцо имеет определенное количество центральных отверстий 1 и периферийных полуотверстий 2. Отверстия представляют собой поперечные сечения каналов, по которым движутся потоки холодного сжатого воздуха, а полуотверстия - поперечные сечения, по которым движутся потоки горячих газов. На фиг.2 представлен продольный разрез рекуператора и показаны направления движения (стрелками) теплоносителей. На фиг.3 изображено поперечное сечение А-А рекуператора. Наконец на фиг.4 и 5 показаны стопка элементов кольца матрицы и элемент кольца матрицы соответственно.
Основой воздушно-газового противоточного пластинчатого матрично-кольцевого малогабаритного керамического рекуператора (в дальнейшем именуемого кратко - рекуператора) являются цилиндрические теплообменные матрицы. Стопка одной из таких матриц показана на фиг.4, а один из элементов кольца матрицы - на фиг.5.
Возвращаясь к фиг.1, можно видеть, что структура рекуператора в рассматриваемом конкретном конструктивном варианте имеет пять цилиндрических теплообменных матриц, включая центральную 3 и периферийную 4 матрицы.
На фиг.2 представлены схемы подвода холодного воздуха 5, отвода нагретого в рекуператоре воздуха 6, подвода горячих газов 7 и отвода охлажденных газов 8.
Рассматриваемый рекуператор работает следующим образом. Сжатый цикловой воздух подводится в рекуператор по стрелкам 5 (фиг.2), изменив направление движения на противоположное, подводится во все отверстия 1 (фиг.5). Горячие газы подводятся в центр рекуператора по стрелкам 7 (фиг.2) и направляются в систему состыкованных полуотверстий 2 (фиг.5), пойдя через которые через всю высоту рекуператора, выпускаются из теплообменника по стрелке 8 (фиг.2).
Выпуск подогретого в рекуператоре сжатого воздуха осуществляется по стрелкам 6. Материалом рекуператора могут служить конструкционная керамика и металлы.
Claims (1)
- Воздушно-газовый противоточный пластинчатый матрично-кольцевой малогабаритный керамический рекуператор, отличающийся тем, что состоит из ряда цилиндрических теплообменных матриц разного диаметра, установленных соосно одна в другой, при этом каждая матрица выполнена в виде цилиндрического стакана, собранного в виде стопки плоских кольцевых листов-пластин с отверстиями и поперечными прорезями, имеющими определенный окружной шаг, и предназначенными для раздельного движения в них потоков воздуха и отработанного горячего газа, причем эти воздушные и газовые потоки нигде не смешиваются, при их движении в пространстве по спиралевидным ступенчатым цилиндрическим каналам и по коротким поперечным каналам.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008145561/06A RU2391614C1 (ru) | 2008-11-18 | 2008-11-18 | Противоточный пластинчатый матрично-кольцевой керамический рекуператор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008145561/06A RU2391614C1 (ru) | 2008-11-18 | 2008-11-18 | Противоточный пластинчатый матрично-кольцевой керамический рекуператор |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011146428/06A Division RU2011146428A (ru) | 2011-11-16 | 2011-11-16 | Матричный рекуперативный воздухоподогреватель газотурбинной установки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2391614C1 true RU2391614C1 (ru) | 2010-06-10 |
Family
ID=42681630
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008145561/06A RU2391614C1 (ru) | 2008-11-18 | 2008-11-18 | Противоточный пластинчатый матрично-кольцевой керамический рекуператор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2391614C1 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2464514C2 (ru) * | 2010-06-28 | 2012-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научный Центр "Керамические Двигатели" им. А.М. Бойко" (ООО "Центр Бойко") | Противоточный пластинчатый матрично-кольцевой компактный керамический рекуператор |
RU2484386C2 (ru) * | 2011-02-16 | 2013-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научный Центр "Керамические Двигатели" им. А.М. Бойко" (ООО "Центр Бойко") | Матричный керамический воздухоподогреватель (вп) |
CN104121791A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-10-29 | 无锡溥汇机械科技有限公司 | 一种板式换热器 |
RU202931U1 (ru) * | 2020-12-08 | 2021-03-15 | Евгений Николаевич Коптяев | Улучшенный теплообменник |
RU2765796C1 (ru) * | 2018-02-07 | 2022-02-03 | ТЕНОВА С.п.А. | Промышленная рекуперативная горелка для промышленных печей |
RU225372U1 (ru) * | 2024-01-16 | 2024-04-18 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" | Рекуператор для газотурбинного двигателя |
-
2008
- 2008-11-18 RU RU2008145561/06A patent/RU2391614C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2464514C2 (ru) * | 2010-06-28 | 2012-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научный Центр "Керамические Двигатели" им. А.М. Бойко" (ООО "Центр Бойко") | Противоточный пластинчатый матрично-кольцевой компактный керамический рекуператор |
RU2484386C2 (ru) * | 2011-02-16 | 2013-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научный Центр "Керамические Двигатели" им. А.М. Бойко" (ООО "Центр Бойко") | Матричный керамический воздухоподогреватель (вп) |
CN104121791A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-10-29 | 无锡溥汇机械科技有限公司 | 一种板式换热器 |
CN104121791B (zh) * | 2014-07-18 | 2015-12-16 | 无锡溥汇机械科技有限公司 | 一种板式换热器 |
RU2765796C1 (ru) * | 2018-02-07 | 2022-02-03 | ТЕНОВА С.п.А. | Промышленная рекуперативная горелка для промышленных печей |
RU202931U1 (ru) * | 2020-12-08 | 2021-03-15 | Евгений Николаевич Коптяев | Улучшенный теплообменник |
RU225372U1 (ru) * | 2024-01-16 | 2024-04-18 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" | Рекуператор для газотурбинного двигателя |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6840313B2 (en) | Plate fin type heat exchanger for high temperature | |
RU2391614C1 (ru) | Противоточный пластинчатый матрично-кольцевой керамический рекуператор | |
JP6594412B2 (ja) | 動力発生システム用の熱交換器 | |
EP0530181B1 (en) | Circular heat exchanger | |
US4993223A (en) | Annular recuperator | |
US5081834A (en) | Circular heat exchanger having uniform cross-sectional area throughout the passages therein | |
EP3460373A1 (en) | Heat exchanger with interspersed arrangement of cross-flow structures | |
KR102506094B1 (ko) | 단일 경로 직교류식 열교환기 | |
KR102559356B1 (ko) | 콤팩트형 가스-가스 열교환 튜브 및 이의 제조와 사용 방법 | |
CN105972617B (zh) | 热力后燃烧装置 | |
US5065816A (en) | Sealing system for a circular heat exchanger | |
GB805195A (en) | Improvements in or relating to gas turbine power plant | |
BRPI0418883A (pt) | processo e aparelho para formação de um trocador de calor | |
RU2450210C2 (ru) | Противоточный пластинчатый матрично-кольцевой малогабаритный керамический рекуператор | |
CA3066702C (en) | Heat transfer elements for rotary heat exchangers | |
RU2464514C2 (ru) | Противоточный пластинчатый матрично-кольцевой компактный керамический рекуператор | |
JP4473996B2 (ja) | 高温用プレートフィン型熱交換器 | |
US11879691B2 (en) | Counter-flow heat exchanger | |
RU2395774C1 (ru) | Кожухотрубный теплообменник | |
CN109579049A (zh) | 环形板式涡轮发动机换热器 | |
JP2002054887A (ja) | 高温用プレートフィン型熱交換器 | |
RU126814U1 (ru) | Пластинчатый теплообменник | |
JP2002071288A (ja) | プレートフィン型熱交換器 | |
RU2358217C1 (ru) | Рекуперативный теплообменник | |
RU225372U1 (ru) | Рекуператор для газотурбинного двигателя |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141119 |