ТЕПЛООБМЕННИК Российский патент 1994 года по МПК F28F1/30 

Изобретение относится к теплообменному оборудованию и может быть применено в энергетическом машиностроении.

Известен теплообменник, содержащий трубопровод для подачи теплоносителя, имеющий расположенные с зазором по крайней мере на одной панели ребра с наружной и внутренней кромками, при этом панель выполнена в виде изогнутой пластины с прямолинейными боковыми участками и центральным участком в виде части цилиндра.

Однако такой теплообменник нельзя использовать на действующих трубопроводах, а также при размещении его в угловых частях помещений или около стен; он сложен в обслуживании вследствие неудобства окраски или очистки от пыли или грязи; кроме того, невозможно регулирование температурного режима.

Цель изобретения - расширение области применения, упрощение обслуживания и обеспечение регулирования температурного режима.

На фиг. 1 изображен теплообменник с наружными кромками ребер, выполненными в виде части окружности, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - вариант выполнения теплообменника с наружными кромками ребер, выполненными в виде части окружности с центром, не совпадающим с центром трубопровода; на фиг. 4 - вариант выполнения теплообменника с двумя панелями, вид сверху; на фиг. 5 - вариант выполнения теплообменника с ребрами, содержащими радиусные закругления, вид спереди; на фиг. 6 - то же, вид сверху; на фиг. 7 - вариант выполнения теплообменника с размещением ребер на прямолинейных стенках панели, вид спереди; на фиг. 8 - то же, вид сверху; на фиг. 9 - выполнение фиксатора в виде П-образного профиля (сечение А-А на фиг. 7); на фиг. 10 - вариант выполнения теплообменника с устройством регулировки зазора между ребрами при помощи резьбовых шпилек и пружин сжатия, вид спереди; на фиг. 11 - то же, вид сверху.

Теплообменник содержит установленные на трубопроводе 1 для подачи теплоносителя при помощи по крайней мере одной панели 2 ребра 3, между которыми образован зазор h. Ребра 3 контактируют внутренними кромками 4 (см. фиг. 2) с панелью 2 и размещены между фиксаторами 5. Панель 2 выполнена в виде пластины, центральная часть которой содержит радиусное закругление 6, огибающее трубопровод 1 и переходящее в прямолинейные стенки 7. Панель 2 прикреплена к трубопроводу 1 при помощи резьбового соединения 8 и хомута 9.

Ребро 3 может содержать по крайней мере одну наружную кромку 10. Наружная кромка 10 (см. фиг. 2) ребра 3 может быть выполнена в виде части окружности 11, центр которой совпадает с центром трубопровода 1.

Для уменьшения ширины B теплообменника центр О₁ (см. фиг. 3) части окружности 11 ребер 3 наружных кромок не совпадает с центром трубопровода О₂.

Для увеличения теплообменной поверхности ребер 3 их наружная кромка выполнена в виде ломаной линии, а между соседними наружными кромками 12 и 13 (см. фиг. 4) образован острый угол α .

Для снижения расхода материала ребра 3 выполняют с прямым углом β между соседними наружными кромками 12 и 13 или тупым углом γ (см. фиг. 6).

Для упрощения изготовления прямолинейные пластины 15 панели 2 размещают на одной линии.

С целью размещения теплообменника в угловых частях помещений пластины 15 (см. фиг. 8) панели 2 устанавливают под углом ϕ . Для закрепления ребер 3 боковые части 16 прямолинейных пластин 15 (см. фиг. 2) панели 2 выполнены Г-образными.

Для образования зазора h (см. фиг. 1) между ребрами 3 выполнены три борта 17, которые смещены (см. фиг. 2) между контактирующими ребрами.

На наружных кромках для фиксации ребер 3 выполняют прорези 18, которые входят в Г-образные боковые части 16 прямолинейных стенок панели 2. Также для образования зазора h на ребрах 3 (см. фиг. 5) выполняют сферические выдавки 19, которые смещают между контактирующими ребрами. Фиксатор 5 (см. фиг. 2) выполняют в виде пластины, которая огибает панель 2 и выполнена в центральной части сдвоенной.

Для прижима теплообменника с прямолинейными пластинами 15 (см. фиг. 8) к трубопроводу 1 фиксатор 20 (см. фиг. 9) в поперечном сечении выполняют в виде П-образного профиля.

Для регулирования температурного режима теплообменник снабжают устройством регулировки зазора h между ребрами 3 (см. фиг. 7).

Устройство для регулировки может быть выполнено в виде резьбовых шпилек 22 (см. фиг. 10) на наружном диаметре которых между ребрами 3 установлены пружины сжатия 23.

Работает теплообменник следующим образом.

В трубопровод 1 подают теплоноситель, в результате этого происходит интенсивный теплообмен. Для регулировки температурного режима изменяют зазор h (см. фиг. 7) между ребрами 3 путем демонтажа одного или нескольких ребер 3 в любой последовательности. В результате этого образуется зазор h₁. Регулируют зазор h (фиг. 10) также при помощи резьбовых шпилек 22.

Температурный режим регулируют путем монтажа теплообменника с двумя и более панелями 2 (см. фиг. 4) или установкой нескольких секций вдоль трубопровода 1. Для очистки или окраски теплообменника производят его демонтаж или снимают ребра 3.

Такое конструктивное выполнение теплообменника позволяет снизить трудозатраты при его очистке или окраске, а также исключить попадание краски и моющей жидкости на окружающие предметы. (56) Патент США N 2858115, кл. F 28 F 1/24, 1958.

Использование: в энергетическом машиностроении. Сущность изобретения: теплообменник содержит трубопровод для подачи теплоносителя с установленными по отношению к нему с зазором ребрами. Последние расположены на панели и снабжены внутренними и наружными кромками. Панель установлена на трубопроводе и выполнена в виде изогнутой пластины с прямолинейными боковыми участками и центральным участком в виде части цилиндра. Ребра контактируют с панелью внутренними кромками. Между ребрами расположены факторы. Последние могут быть выполнены в виде полок, сдвоенной в центральной части пластины или в виде сферических выдавок. Наружная кромка ребер может быть выполнена в виде части окружности или ломаной линии. Центр окружности наружной кромки может совпадать или не совпадать с центром трубопровода. Участки ломаной линии наружной кромки ребер могут образовывать между собой острый, прямой или тупой угол. Концы прямолинейных участков пластины могут быть выполнены Г-образными. 18 з. п. ф-лы, 11 ил.

1. ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий трубопровод для подачи теплоносителя, имеющий расположенные с зазорами по крайней мере на одной панели ребра с наружной и внутренней кромками, при этом панель выполнена в виде изогнутой пластины с прямолинейными боковыми участками и центральным участком в виде части цилиндра, отличающийся тем, что панель установлена на трубопроводе, а ребра контактируют с ней внутренними кромками, при этом между ребрами расположены фиксаторы. 2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что наружная кромка ребер выполнена в виде части окружности. 3. Теплообменник по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что центр окружности наружной кромки ребер совпадает с центром трубопровода. 4. Теплообменник по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что центр окружности наружной кромки ребер не совпадает с центром трубопровода. 5. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что наружная кромка ребер выполнена в виде ломаной линии. 6. Теплообменник по пп. 1 и 5, отличающийся тем, что участки ломаной линии наружной кромки ребер образуют между собой острый угол. 7. Теплообменник по пп. 1 и 5, отличающийся тем, что участки ломаной линии наружной кромки ребер образуют между собой прямой угол. 8. Теплообменник по пп. 1 и 5, отличающийся тем, что участки ломаной линии наружной кромки ребер образуют между собой тупой угол. 9. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что прямолинейные участки каждой пластины расположены на одной линии. 10. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что прямолинейные участки каждой пластины расположены под углом. 11. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что концы прямолинейных участков пластины выполнены Г-образными. 12. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что фиксаторы выполнены на ребрах, по крайней мере по три на каждом ребре и на соседних ребрах смещены относительно друг друга. 13. Теплообменник по пп. 1 и 11, отличающийся тем, что на наружных кромках ребер выполнены прорези, в которые введены Г-образные участки пластины. 14. Теплообменник по пп. 1 и 12, отличающийся тем, что фиксаторы выполнены в виде сферических выдавок. 15. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что фиксатор выполнен в виде пластины, сдвоенной в центральной части и охватывающей пластину панели в зоне трубопровода. 16. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что фиксаторы в поперечном сечении имеют П-образный профиль. 17. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что между ребрами дополнительно установлены устройства регулирования зазора между ними. 18. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что фиксаторы выполнены в виде полок, установленных на прямолинейных участках пластины. 19. Теплообменник по пп. 1 и 17, отличающийся тем, что устройство регулирования зазора выполнено в виде резьбовых шпилек, снабженных пружинами.