RU2036393C1

RU2036393C1 - Turbocooler

Info

Publication number: RU2036393C1
Authority: RU
Inventors: Владимир Алексеевич Трушин; Касим Минвалеевич Искаков; Александр Владиславович Коротаев
Original assignee: Владимир Алексеевич Трушин; Касим Минвалеевич Искаков; Александр Владиславович Коротаев
Priority date: 1992-04-23
Filing date: 1992-04-23
Publication date: 1995-05-27

Abstract

FIELD: refrigerating engineering. SUBSTANCE: turbocooler has compressor 6 and turbine 7 whose blades are mounted on common disk 5 and is provided with heat exchanger 8. Disk 5 is provided with circular projection over periphery received by chamber of heat exchanger 8. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам, предназначенным для охлаждения атмосферного воздуха, поступающего в производственные помещения цементных заводов, в горячие цеха металлургических предприятий, шахты и т.д. The invention relates to refrigeration, and in particular to devices designed for cooling atmospheric air entering the production facilities of cement plants, in hot shops of metallurgical enterprises, mines, etc.

Известны газотурбинные двигатели, содержащие радиальный турбокомпрессор с лопатками компрессора и турбины, расположенными на разных сторонах одного диска [1]
Недостатком этого устройства является их принципиальная непригодность для нужд охлаждения воздуха в связи с использованием их в качестве тепловых двигателей, т.е. устройств, предназначенных для совершения работы.Known gas turbine engines containing a radial turbocharger with compressor blades and turbines located on opposite sides of the same disk [1]
The disadvantage of this device is their fundamental unsuitability for the needs of air cooling in connection with their use as heat engines, i.e. devices designed to do the job.

Известен турбохолодильник, содержащий компрессор, теплообменник и турбину [2]
Недостатком этого устройства являются значительный вес, габариты и невысокая эффективность работы из-за того, что теплообменник выполнен вынесенным, что предопределяет низкий коэффициент теплопередачи в теплообменнике.Known turbocharger containing a compressor, a heat exchanger and a turbine [2]
The disadvantage of this device is the significant weight, dimensions and low efficiency due to the fact that the heat exchanger is made remote, which determines the low heat transfer coefficient in the heat exchanger.

В качестве прототипа выбрано устройство [1]
Целью изобретения является снижение веса и габаритов турбохолодильника и повышение эффективности его работы.As a prototype of the selected device [1]
The aim of the invention is to reduce the weight and dimensions of the turbo-refrigerator and increase its efficiency.

Поставленная цель достигается тем, что турбохолодильник, содержащий центробежный компрессор и центростремительную турбину, лопатки которых установлены на общем диске, снабжен теплообменником, расположенным между компрессором и турбиной, а диск выполнен с кольцевым выступом на периферии, размещенным в полости теплообменника. This goal is achieved in that the turbo-refrigerator containing a centrifugal compressor and a centripetal turbine, the blades of which are installed on a common disk, is equipped with a heat exchanger located between the compressor and the turbine, and the disk is made with an annular protrusion at the periphery, located in the cavity of the heat exchanger.

Расположение элементов теплообменника в периферийной окружной полости непосредственно между компрессором и турбиной позволит снизить вес и габариты теплообменника, т.е. турбохолодильника в целом, благодаря интенсификации теплоотдачи со стороны охлаждаемого воздуха в теплообменнике. Это становится возможным в предлагаемом устройстве из-за высокой скорости обтекания охлаждаемым воздухом элементов теплообменника. The location of the heat exchanger elements in the peripheral circumferential cavity directly between the compressor and the turbine will reduce the weight and dimensions of the heat exchanger, i.e. turbo-refrigerator as a whole, due to the intensification of heat transfer from the side of the cooled air in the heat exchanger. This becomes possible in the proposed device due to the high speed flow around the cooled air elements of the heat exchanger.

Выполнение в туpбохолодильнике диска с необлопаченной периферийной частью, вокруг которой расположены элементы теплообменника, позволит повысить скорость обтекания охлаждаемым воздухом элементов теплообменника, интенсифицировать на них теплоотдачу и, следовательно, еще более снизить вес, габариты турбохолодильника и повысить эффективность его работы. The implementation of a disk in a turbocharger with an unhandled peripheral part, around which heat exchanger elements are located, will increase the speed of flow of heat exchanger elements around the cooled air, intensify heat transfer on them and, therefore, further reduce the weight, dimensions of the turbocharger and increase its efficiency.

Значительный вес и габариты вынесенного теплообменника характерны для аналогичных холодильных устройств, что связано с недостаточно эффективными процессами теплоотдачи, имеющими место в таком теплообменнике, поэтому использование предлагаемого туpбохолодильника позволит снизить его вес и габариты и повысить эффективность работы. Significant weight and dimensions of the external heat exchanger are characteristic of similar refrigeration devices, which is associated with insufficiently efficient heat transfer processes that take place in such a heat exchanger, so the use of the proposed turbo-cooler will reduce its weight and dimensions and increase work efficiency.

Использование отличительных признаков в устройстве позволит существенно снизить вес, габариты турбохолодильника и повысить эффективность его работы, т. е. поднять технический уровень турбохолодильника на новую ступень за счет интенсификации процессов теплообмена в теплообменнике. The use of distinctive features in the device will significantly reduce the weight and dimensions of the turbo-refrigerator and increase its efficiency, i.e., raise the technical level of the turbo-refrigerator to a new level due to the intensification of heat transfer processes in the heat exchanger.

На чертеже изображен предлагаемый турбохолодильник, в котором диск выполнен с кольцевым выступом на периферии. The drawing shows the proposed turbo-cooler, in which the disk is made with an annular protrusion at the periphery.

Турбохолодильник содержит корпус 1, в котором размещены опоры 2 и 3. В опорах вращается вал 4 с диском 5, на одной стороне которого выполнены лопатки компрессора 6, а на другой лопатки турбины 7. Непосредственно между компрессором и турбиной в периферийной окружной полости расположены элементы теплообменника 8. The turbo-refrigerator comprises a housing 1, in which the supports 2 and 3 are located. A shaft 4 with a disk 5 rotates in the bearings, on one side of which the blades of the compressor 6 are made, and on the other blades of the turbine 7. The heat exchanger elements are located directly between the compressor and the turbine in the peripheral circumferential cavity 8.

Туpбохолодильник работает следующим образом. При вращении диска 5 в опорах 2 и 3 лопатки компрессора 6 засасывают воздух, сжимают, разгоняют его и подают с большой скоростью на элементы теплообменника 8. Здесь от нагретого в компрессоре воздуха отводится теплота, например, в текущую по элементам 8 холодную воду, и охлажденный воздух поступает в турбину 7, в которой расширяется и охлаждается вновь за счет совершения работы. Turbo-refrigerator works as follows. When the disk 5 is rotated in the supports 2 and 3, the blades of the compressor 6 suck in air, compress, accelerate it and feed it at high speed to the elements of the heat exchanger 8. Here, heat is removed from the air heated in the compressor, for example, cold water flowing through the elements 8, and cooled air enters the turbine 7, in which it expands and cools again due to the completion of work.

Предлагаемый турбохолодильник позволяет уменьшить вес, габариты и повысить эффективность работы, устройства. The proposed turbo-refrigerator allows you to reduce weight, dimensions and increase the efficiency of the device.

Claims

TURBO REFRIGERATOR containing a centrifugal compressor and a centripetal turbine, the blades of which are installed on a common disk, characterized in that the turbo-cooler is equipped with a heat exchanger located between the compressor and the turbine, and the disk is made with an annular protrusion at the periphery located in the cavity of the heat exchanger.