SU1590694A1

SU1590694A1 - Wave-type pressure exchanger

Info

Publication number: SU1590694A1
Application number: SU884627642A
Authority: SU
Inventors: Владимир Григорьевич Рябикин; Валерий Николаевич Мурашов; Владимир Максимович Манойло
Original assignee: Харьковский Автомобильно-Дорожный Институт Им.Комсомола Украины
Priority date: 1988-11-14
Filing date: 1988-11-14
Publication date: 1990-09-07

Abstract

Изобретение относитс к области машиностроени , а именно к волновым обменникам. Целью изобретени вл етс повышение КПД волнового обменника на нерасчетных режимах работы. Дл этого выход перепускного канала 7 сообщен с каналом 6 отвода сжимаемого газа, в крышке 2 выполнен дополнительный перепускной канал 10 с обратным клапаном 11, вход которого сообщен с каналом 5 подвода сжимаемого газа, выход - с напорообменными чейками ротора 9, а клапаны 8 и 11 выполнены пластинчатыми. 1 ил.The invention relates to the field of engineering, namely to wave exchangers. The aim of the invention is to increase the efficiency of the wave exchanger in off-design modes of operation. For this, the outlet of the bypass channel 7 communicates with the channel 6 of discharge of compressible gas, in the lid 2 there is an additional bypass channel 10 with a check valve 11, the inlet of which is connected to the channel 5 for supplying compressible gas, the outlet - with the pressure-exchange cells of the rotor 9, and valves 8 and 11 are made plate. 1 il.

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно — к волновым обмен никам давления.The invention relates to mechanical engineering, namely, to the wave exchange of nicknames of pressure.

Целью изобретения является повышение КПД волнового обменника на нерасчетных режимах работы.The aim of the invention is to increase the efficiency of the wave exchanger at off-design operating modes.

На чертеже изображена схема волнового обменника давления,,The drawing shows a diagram of a wave pressure exchanger,

Волновой обменник давления содержит корпус (не показан), торцовые крышки 1 и 2 с каналами подвода 3 и отвода 4 сжимающего газа и каналами 5 и 6 сжимаемого газа, перепускной канал 7 с обратным клапаном 8 в торцовой крышке 2, ротор 9 с напорообменными ячейками, расположенный в корпусе между двумя торцовыми крышками 1 и 2, причем вход перепускного канала 7 сообщен с напорообменными ячей- jq ками ротора 9, выход перепускного канала 7 сообщен с каналом 6 отвода сжимаемого газа, а в той же крышке 2 вы-. полнен дополнительный перепускной канал 10 с обратным клапаном 11, вход 25 которого сообщен с каналом 5 подвода сжимаемого газа, а выход - с напорообменными ячейками ротора 9, причем клапаны 8 и 11 выполнены пластинчатыВолновой обменник давления работает следующим образом.The wave pressure exchanger contains a housing (not shown), end caps 1 and 2 with supply channels 3 and 4 of the compression gas and channels 5 and 6 of the compressible gas, a bypass channel 7 with a check valve 8 in the end cap 2, a rotor 9 with pressure transfer cells, located in the housing between the two end caps 1 and 2, the inlet of the bypass channel 7 being in communication with the pressure transfer cells jq of the rotor 9, the outlet of the bypass channel 7 in communication with the channel 6 for discharge of the compressible gas, and in the same cover 2 -. an additional bypass channel 10 with a non-return valve 11 is filled, the inlet 25 of which is in communication with the channel 5 for supplying a compressible gas, and the outlet is connected to the pressure-exchange cells of the rotor 9, and the valves 8 and 11 are plate-shaped.The wave pressure exchanger operates as follows.

На нерасчетных режимах работы, если частота вращения ротора 9 по каким-либо причинам уменьшается по сравнению с расчетной, то волна давления, формирующаяся на передней по ходу вращения ротора 9 кромке канала 3 под вода сжимающего газа при подсоединении ячейки ротора 9 к каналу 3 подвода сжимающего газа приходит не на переднюю по ходу вращения ротора 9 кромку канала 6 отвода сжимаемого газа, а в зону расположения клапана 8. Отра жаясь от последнего, волна давления повышает давление перед ним за счет торможения потока газа, и при превышении давления перед клапаном 8 по отношению к давлению за ним (давление в канале 6 отвода сжимаемого газа) клапан 8 открывается, что позволяет отвести сжатый газ в канал 6 отвода сжимаемого газа и далее в двигатель, т.е. не происходит полного торможения потока в ячейке ротора 9 и нарушения рабочего процесса в волновом обменни- $5 ке.In off-design operating modes, if the rotor 9 rotational speed decreases for some reason compared to the calculated one, then the pressure wave generated on the edge of the channel 3 under the water of compressing gas in front of the rotor 9 rotates when the cell of the rotor 9 is connected to the compressing feed channel 3 of gas does not come to the edge of the channel 6 of the compressible gas outlet in the direction of rotation of the rotor 9, but to the zone of the valve 8. Reflecting from the latter, the pressure wave increases the pressure in front of it due to the inhibition of the gas flow, and when the pressure is exceeded tions before the valve 8 towards him pressure (pressure at port 6 for discharging compressed gas) valve 8 opens, allowing the pressurized gas to take compressed gas discharge channel 6 and further into the engine, i.e., there is no complete deceleration of the flow in the cell of the rotor 9 and disruption of the working process in the wave exchanger - $ 5 ke.

Дальнейшее движение ячейки ротора 9 относительно перемычки между клапаном и каналом 6 отвода сжимаемого газа вызывает отраженную волну давления, которая снижает скорость в ячейке ротора 9 и повышает в ней давление. Волна давления замедляет поток сжимающего газа, который движется вслед за сжимаемым газом и препятствует его попаданию в канал 6 отвода сжимаемого газа. При дальнейшем движении ячейки ротора 9 закрывается канал 3 подвода сжимающего газа, и на задней по ходу вращения ротора 9 кромке канала 3 подвода сжимающего газа формируется волна разрежения,, которая тормозит поток газов, и при прохождении ячейки ротора 9 относительно задней по ходу вращения ротора 9 кромки канала 6 отвода сжимаемого газа ячейка ротора 9 запирается с двух сторон торцовыми крышками 1 и 2. Давление в ячейке ротора 9 в этой зоне выше, чем в канале 4 отвода сжимающего газа, и при подсоединении ее к каналу 4 отвода сжимающего газа на передней по ходу вращения ротора 9 кромке канала 4 отвода сжимающего газа формируется волна разрежения. Снижение частоты вращения ротора 9 по отношению к номинальному режиму приводит к тому, что волна разрежения приходит на ее переднюю по ходу вращения ротора 9' кромку, а в зону действия клапана 11. Снижение давления перед клапаном 11 по отношению к давлению в канале 5 подвода сжимаемого газа приводит к открытию клапана 11 и возникновению в ячейке ротора 9 волны давления. Движение газа из канала 5 подвода сжимаемого газа через перепускной канал 10 с обратные клапаном 1 1 приводит к продувке ячеек ротора 9. Волна разрежения, формирующаяся на задней по ходу вращения ротора 9 кромке канала 5 подвода сжимаемого газа, тормозит поток газа в ячейках ротора и заполняет их, таким образом, цикл начинается вновь.Further movement of the cell of the rotor 9 relative to the jumper between the valve and the channel 6 for removal of the compressible gas causes a reflected pressure wave, which reduces the speed in the cell of the rotor 9 and increases the pressure in it. The pressure wave slows down the flow of compressing gas, which moves after the compressible gas and prevents it from entering the channel 6 of the discharge of the compressible gas. With further movement of the rotor cell 9, the compression gas supply channel 3 closes, and a rarefaction wave forms on the edge of the compression gas supply channel 3 at the rear edge of the rotor 9 rotation, which inhibits the gas flow, and when the cell of the rotor 9 passes relative to the rear along the rotor 9 the edges of the compressible gas outlet channel 6, the rotor cell 9 is locked on both sides by the end caps 1 and 2. The pressure in the rotor cell 9 in this zone is higher than in the compression gas duct 4, and when connected to the compression gas duct 4 on Independent user during the rotation of the rotor 9, the edge of the discharge channel 4 is formed by compressing gas rarefaction wave. The decrease in the rotational speed of the rotor 9 with respect to the nominal mode leads to the fact that the rarefaction wave arrives at its front along the edge of the rotor 9 'and into the zone of the valve 11. The pressure in front of the valve 11 decreases with respect to the pressure in the compressible feed channel 5 gas leads to the opening of the valve 11 and the appearance in the cell of the rotor 9 of a pressure wave. The movement of gas from the channel 5 for supplying compressible gas through the bypass channel 10 with a check valve 1 1 leads to the purge of the cells of the rotor 9. The rarefaction wave, which forms at the rear edge of the channel 5 for supplying the compressible gas back along the rotor 9, inhibits the gas flow in the cells of the rotor and fills them, therefore, the cycle begins anew.

Claims

Claim

1. A wave pressure exchanger comprising a housing, end caps with channels for supplying and discharging compressible and compressible gases and an overflow channel with a check valve in one of the covers and a rotor with pressure transfer cells located in the housing between the covers, the inlet of the transfer channel in communication with the pressure transfer cells ,

5 1590694 6 characterized in that, in order to increase the efficiency in off-design modes, the output of the bypass channel is in communication with the channel for exhausting the compressible gas, and in the same cover an additional bypass channel with a check valve is made, the inlet of which is in communication with the channel for supplying the compressible gas, and output - with pressure head rotor cells.

2. An exchanger according to claim. ^ Characterized in that the channels are made lamellar.