RU2391614C1 - Counter-flow laminar matrix-circular ceramic recuperator - Google Patents
Counter-flow laminar matrix-circular ceramic recuperator 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
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.The invention relates to power engineering, in particular to gas turbine, which creates highly economical gas turbine engines and installations with heat recovery. One of the important elements of such engines and plants is a recuperator, in which the heat of the exhaust gases is transferred to the compressed cyclic air.
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.It should be noted that one of the significant drawbacks of modern tubular and plate heat exchangers is their bulkiness and, as a result, significant dimensions and mass, significantly exceeding the similar characteristics of all other elements of a gas turbine unit combined.
Известный пластинчатый рекуператор принят в качестве ближайшего аналога настоящего изобретения [1, с.357].Known plate heat exchanger adopted as the closest analogue of the present invention [1, p.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.The aim of the present invention is to significantly improve the technical improvement of the plate heat exchanger. The proposed recuperator is promising for its use in open-cycle gas turbine units, which is convincingly confirmed by the calculations performed here.
В предлагаемом изобретении указанная выше цель достигается конкретно тем, что:In the present invention, the above goal is achieved specifically by the fact that:
- 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;- the recuperator is designed in the form of a series of cylindrical, identical in design, heat transfer matrices of the same width and different outer diameters. In this case, the matrices are mounted coaxially, one in the other;
- 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;- matrices are made in the form of cylindrical glasses. The required number of such glasses easily varies depending on the required heat exchange surface of the recuperator. This is achieved by a corresponding increase in its outer diameter at a constant height of the recuperator;
- 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;- each matrix in a structural aspect is a cylindrical glass assembled in the form of a stack of flat annular sheets tightly compressed among themselves - plates with holes and transverse slots, the latter being made with a constant circumferential step;
- 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.- holes and slots are intended for separate movement of air and exhaust hot gas flows in them, and these air and gas flows are not mixed anywhere when they move in space along spiral-shaped stepped cylindrical channels and along short transverse channels.
Предлагаемое изобретение поясняется схематическими чертежами, представленными на фиг.1-5.The invention is illustrated by the schematic drawings shown in figures 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.Figure 1 shows in plan a layout diagram of cylindrical heat transfer matrices of different diameters, mounted coaxially in one another. It can be seen that in terms of each heat transfer matrix is a ring of a certain inner diameter and constant for all matrix widths. Each such ring has a certain number of
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.The basis of the air-gas counterflow plate matrix-ring small-sized ceramic recuperator (hereinafter referred to as briefly - recuperator) are cylindrical heat transfer matrices. A stack of one of these matrices is shown in Fig. 4, and one of the elements of the matrix ring is shown in Fig. 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.Returning to FIG. 1, it can be seen that the structure of the recuperator in the particular embodiment under consideration has five cylindrical heat transfer matrices, including central 3 and peripheral 4 matrices.
На фиг.2 представлены схемы подвода холодного воздуха 5, отвода нагретого в рекуператоре воздуха 6, подвода горячих газов 7 и отвода охлажденных газов 8.Figure 2 presents a diagram of the supply of
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).The recuperator in question works as follows. Compressed cyclic air is supplied to the recuperator according to arrows 5 (Fig. 2), changing the direction of movement to the opposite, is supplied to all openings 1 (Fig. 5). Hot gases are supplied to the center of the recuperator in the direction of arrows 7 (Fig. 2) and sent to the system of docked half-openings 2 (Fig. 5), through which they go through the entire height of the recuperator and are discharged from the heat exchanger in the direction of arrow 8 (Fig. 2).
Выпуск подогретого в рекуператоре сжатого воздуха осуществляется по стрелкам 6. Материалом рекуператора могут служить конструкционная керамика и металлы.The release of compressed air heated in the recuperator is carried out according to
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008145561/06A RU2391614C1 (en) | 2008-11-18 | 2008-11-18 | Counter-flow laminar matrix-circular ceramic recuperator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008145561/06A RU2391614C1 (en) | 2008-11-18 | 2008-11-18 | Counter-flow laminar matrix-circular ceramic recuperator |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011146428/06A Division RU2011146428A (en) | 2011-11-16 | 2011-11-16 | MATRIX RECOVERABLE AIR-HEATER OF GAS-TURBINE INSTALLATION |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2391614C1 true RU2391614C1 (en) | 2010-06-10 |
Family
ID=42681630
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008145561/06A RU2391614C1 (en) | 2008-11-18 | 2008-11-18 | Counter-flow laminar matrix-circular ceramic recuperator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2391614C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2464514C2 (en) * | 2010-06-28 | 2012-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научный Центр "Керамические Двигатели" им. А.М. Бойко" (ООО "Центр Бойко") | Counter-flow plate-type matrix-annular compact ceramic recuperator |
RU2484386C2 (en) * | 2011-02-16 | 2013-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научный Центр "Керамические Двигатели" им. А.М. Бойко" (ООО "Центр Бойко") | Matrix ceramic air heater (ah) |
CN104121791A (en) * | 2014-07-18 | 2014-10-29 | 无锡溥汇机械科技有限公司 | Plate heat exchanger |
RU202931U1 (en) * | 2020-12-08 | 2021-03-15 | Евгений Николаевич Коптяев | IMPROVED HEAT EXCHANGER |
RU2765796C1 (en) * | 2018-02-07 | 2022-02-03 | ТЕНОВА С.п.А. | Industrial recuperative burner for industrial furnaces |
RU225372U1 (en) * | 2024-01-16 | 2024-04-18 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" | RECOVERY RECOVERY FOR GAS TURBINE ENGINE |
-
2008
- 2008-11-18 RU RU2008145561/06A patent/RU2391614C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2464514C2 (en) * | 2010-06-28 | 2012-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научный Центр "Керамические Двигатели" им. А.М. Бойко" (ООО "Центр Бойко") | Counter-flow plate-type matrix-annular compact ceramic recuperator |
RU2484386C2 (en) * | 2011-02-16 | 2013-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научный Центр "Керамические Двигатели" им. А.М. Бойко" (ООО "Центр Бойко") | Matrix ceramic air heater (ah) |
CN104121791A (en) * | 2014-07-18 | 2014-10-29 | 无锡溥汇机械科技有限公司 | Plate heat exchanger |
CN104121791B (en) * | 2014-07-18 | 2015-12-16 | 无锡溥汇机械科技有限公司 | A kind of plate type heat exchanger |
RU2765796C1 (en) * | 2018-02-07 | 2022-02-03 | ТЕНОВА С.п.А. | Industrial recuperative burner for industrial furnaces |
RU202931U1 (en) * | 2020-12-08 | 2021-03-15 | Евгений Николаевич Коптяев | IMPROVED HEAT EXCHANGER |
RU225372U1 (en) * | 2024-01-16 | 2024-04-18 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" | RECOVERY RECOVERY FOR GAS TURBINE ENGINE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6840313B2 (en) | Plate fin type heat exchanger for high temperature | |
RU2391614C1 (en) | Counter-flow laminar matrix-circular ceramic recuperator | |
JP6594412B2 (en) | Heat exchanger for power generation system | |
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 | |
KR102559356B1 (en) | Compact gas-gas heat exchange tube and method of manufacturing and using the same | |
KR102506094B1 (en) | Single pass cross-flow heat exchanger | |
CA2269058A1 (en) | Heat exchanger | |
CN105972617B (en) | Thermal afterburner | |
US5065816A (en) | Sealing system for a circular heat exchanger | |
GB805195A (en) | Improvements in or relating to gas turbine power plant | |
BRPI0418883A (en) | process and apparatus for forming a heat exchanger | |
RU2450210C2 (en) | Counterflow plate matrix-ring small-sized ceramic recuperator | |
CA3066702C (en) | Heat transfer elements for rotary heat exchangers | |
RU2464514C2 (en) | Counter-flow plate-type matrix-annular compact ceramic recuperator | |
JP4473996B2 (en) | Plate fin type heat exchanger for high temperature | |
US11879691B2 (en) | Counter-flow heat exchanger | |
RU2395774C1 (en) | Shell-and-tube heat exchanger | |
CN109579049A (en) | The board-like turbogenerator heat exchanger of annular | |
JP2002054887A (en) | Plate fin type of heat exchanger for high temperature | |
RU126814U1 (en) | PLATE HEAT EXCHANGER | |
JP2002071288A (en) | Plate fin type heat exchanger | |
RU2358217C1 (en) | Recuperative heat exchanger |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141119 |