Шварц В. А. Конструкции газотурбинных установок. Страница 297

В заключение следует остановиться на специфической проблеме регенераторов с вращающимися матрицами — проблеме уплотнений. Известно, что перетечка 1 % массового расхода воздуха на газовую сторону понижает к. п. д. установки примерно на 0,7%. Поэтому при разработке вращающегося регенератора организация эффективной системы уплотнений является вопросом первостепенной важности.

В регенеративных теплообменниках различают два вида перетечек воздуха. Первый — так называемый «перенос» органически присущ всем регенераторам и связан с тем, что в момент переключения клапанов или при повороте матрицы с воздушной стороны на газовую перемещается ,определенный объем воздуха, заполняющего в этот момент матрицу или отдельные ее отсеки. Количество переносимого воздуха непосредственно связано с частотой переключения клапанов или со скоростью вращения матрицы, поэтому во избежание излишних потерь частоту переключения или скорость вращения снижают до предела, диктуемого тепловыми показателями матрицы. Снижение скорости движения благоприятно сказывается также на износе уплотнений. Так, в автомобильной ГТУ фирмы Ровер перетечки воздуха вследствие «переноса» составляют 0,6% общего расхода [100].

Второй вид перетечек воздуха — это утечка через уплотнения между неподвижными и движущимися элементами регенератора. В регенераторах с неподвижными матрицами уплотнение золотниковых клапанов достигается поршневыми кольцами и особой сложности не представляет (учитывая малую скорость движения клапанов по сравнению со скоростью движения поршня в двигателях внутреннего сгорания). Определенные затруднения вызывает подбор материалов колец, организация смазки и компенсация температурных деформаций элементов. Во вращающихся регенераторах организация работоспособной системы уплотнений является очень сложной задачей, над которой в течение многих лет работают ведущие автомобильные фирмы мира. На сегодняшний день минимальная величина перетечек в уплотнениях этих регенераторов составляет 3—5% ПРИ полной нагрузке двигателя.