ТЕПЛООБМЕННИК Российский патент 1994 года по МПК F28D9/00 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для отбора тепла выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, например, дизелей буровых установок.

Известен теплообменник, содержащий пакет параллельно расположенных пластин с рядами отверстий, имеющих по периметру отбортовку, входящую в отверстие смежной пластины с образованием каналов для циркуляции теплоносителя, причем пластины попарно соединены между собой по периметру с образованием между ними герметичных полостей, заполненных жидким легкокипящим теплоносителем [1] .

Известен пластинчато-трубчатый теплообменник, содержащий пакет пластин с рядами отверстий, имеющих отбортовки, входящие в отверстия смежной пластины с образованием труб, при этом отбортовки на боковой поверхности имеют выступы, а по периметру торцов-отгибы, причем высота выступов и отгибов равна толщине пластин и отгибы в одной пластине имеют упор в выступе у смежной пластины [2] .

Известен также теплообменник, содержащий кожух с размещенным внутри пакетом из расположенных один над другим конических дисков с центральным отверстием, соединенных попарно с образованием щелевых каналов, подключенных к патрубкам подвода и отвода сред, причем диски на боковых поверхностях имеют нечетное число гофр выпуклостей по дугам окружностей, концентричных отверстию.

Недостатком данного устройства является малый теплообмен из-за небольшой турбулентности потока теплоносителя и большие габариты.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена и уменьшение габаритов.

Теплообменник содержит корпус, внутри которого расположен с образованием канала для подвода одной из теплообменивающих сред пакет, выполненный в виде набора пластин с центральным и периферийными отверстиями, образующими каналы соответственно для первой и второй теплообменивающихся сред, причем в корпусе дополнительно коаксиально установлена обечайка с образованием кольцевого канала, снабженного установленным вне корпуса патрубком, подключенным к каналам в периферийных отверстиях пластин, а вход в канал другой среды снабжен соплом, установленным снаружи корпуса по касательной к указанным пластинам.

На фиг. 1 изображен теплообменник; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - узел II на фиг. 1; на фиг. 4 - теплообменник, горизонтальный разрез; на фиг. 5 - развертка обечайки.

Теплообменник содержит корпус 1, в котором коаксиально расположена обечайка 2, внутри которой имеется канал 3 для подвода одной из теплообменивающихся сред. Внутри корпуса установлен пакет пластин 4 с центральным и периферийными отверстиями, отбортовки которых образуют каналы 5 для подвода одной и каналы 6 другой теплообменивающихся сред. Канал 3 соединен патрубком 7 с каналом в периферийных отверстиях пластин. Снаружи корпуса 1 установлено сопло 8, направленное по касательной к пластинам 4. Вход канала 3 соединен с патрубком 9, а выход каналов 6 - с трубкой 10.

Теплообменник работает следующим образом.

Поток одной из теплообменивающихся сред, например горячих газов, через сопло 8 входит внутрь по касательной к пакету пластин 4 и, обтекая оребренную стенку обечайки 2, движется между пластинами, обтекая стенки каналов 6, к выходному отверстию. При этом возникает турбулентный закручивающийся поток, причем скорость его при движении к центральному отверстию возрастает, так как площадь проходного сечения между пластинами уменьшается. Тепло передается второй теплообменивающейся среде (жидкости), входящей через патрубок 9 в каналы 3 в обечайке и движущейся по ним по схеме многократно перекрестного тока. Предварительно подогретая в канале 3 жидкость из него через патрубок 7 поступает в каналы 6, омываемые газом, а затем через трубку 10 выходит наружу. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1268931, кл. F 28 D 7/00, 1986.

2. Авторское свидетельство СССР N 1366851, кл. F 28 D 7/00, 1988.

3. Авторское свидетельство СССР N 553434, кл. F 28 D 9/00, 1977.

Использование: для утилизации тепла выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: в корпусе 1 теплообменника коаксиально установлена обечайка 2. Она образует канал 3 для подвода одной из теплообменивающихся сред. В полости корпуса установлен пакет пластин 4. Пластины имеют центральное и периферийные отверстия. Отбортовки последних образуют каналы 5 и 6 для подвода теплообменивающихся сред. Выход канала 3 соединен патрубком 7 с каналами 6. Снаружи корпуса установлено сопло 8. Оно направлено по касательной к пластинам 4. Вход канала 3 соединен с патрубком 9. Выход каналов 6 соединен с трубкой 10. 5 ил.

ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий корпус, в котором расположен с образованием канала для подвода одной из теплообменивающих сред пакет, выполненный в виде набора пластин с центральными и периферийными отверстиями, образующими каналы соответственно для первой и второй теплообменивающих сред, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса теплообмена и уменьшения габаритов, в корпусе коаксиально установлена обечайка с образованием кольцевого канала, снабженного размещенным вне корпуса патрубком, подключенным к каналам в периферийных отверстиях пластин, а вход в канал другой среды снабжен соплом, установленным снаружи корпуса по касательной к упомянутым пластинам.