ПАКЕТ ТЕПЛООБМЕННИКА "ПЛАСТАН" Российский патент 1999 года по МПК F28D9/00 

Изобретение относится к устройствам для проведения теплообменных процессов между двумя средами через стенку и может быть использовано в химической, пищевой и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.

Известен пакет теплообменника, содержащий пластины, зафиксированные по торцам распределительными плитами. Пакет имеет в сечении форму квадрата. Уплотнение по боковым поверхностям выполнено с помощью сплошной пайки (Н.В. Барановский и др. Пластинчатые и спиральные теплообменники. М.: Машиностроение, с. 250-252). Недостатком данного пакета теплообменника является узкий диапазон использования его по давлению.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту изобретения является пакет теплообменника, включающий пластины, собранные в пакет и зафиксированные по торцам распределительными плитами (Н.В. Барановский и др. Пластинчатые и специальные теплообменники. М.: Машиностроение, с. 34).

Недостатком известной конструкции пакета теплообменника является относительно невысокие эксплуатационные показатели и ограниченная область применения к различным типам теплообменников.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных характеристик пакета теплообменника ("ПласТАН) и расширение области его применения применительно к различным типам теплообменников.

Поставленная задача достигается тем, что пакет теплообменника, содержащий пластины, собранные в пакет и зафиксированные по торцам распределительными плитами, согласно заявляемому изобретению пластины собраны в пакет через уплотнительные элементы, причем в пластинах на расстоянии (l), равном 5-10% (L) пакета выполнены уступы, глубина (H) которых (1,0-1,5) ширины (S) уплотнительного кольца, и пластины попарно сварены между собой в отдельные короба через уплотнительные элементы, которые на участке уступов повторяют форму пластины. Кроме того, на пластинах выполнена пуклевка в виде части сферы или цилиндра, или волны, для придания конструкционной жесткости пакету теплообменника.

На фиг. 1 дан вид заявляемого пакета теплообменника "ПласТАН"; на фиг 2 даны варианты выполнения пуклевки пластин пакета.

Пакет теплообменника "ПласТАН" содержит плоскопараллельные пластины 1, сваренные попарно через Л-образные уплотнительные элементы 2 в отдельные короба 3. Короба 3 по торцам зафиксированы в распределительных плитах 4. Причем в зависимости от формы распределительной плиты (круг или многоугольники) ширина торцов различных коробов равна длине хорды, по которой устанавливается данный короб, за минусом ширины уплотнительного кольца (S). В совокупности же периметр коробов 3 аналогичен контуру распределительных плит 4. Пластины 1 выполнены по торцам с уступами 5. Длина (l) уступов выполняется равной 5-10% длины (L) пакета, а глубина (H) уступа равна (1,0-1,5) ширины (S) уплотнительного кольца 6 распределительной плиты 4. Таким образом, достигается возможность увеличения контактной поверхности пластин в объеме пакета. Для придания конструкционной жесткости пакету теплообменника "ПласТАН" в пластинах 1 выполняют пуклевку 7. Пуклевка 7 в зависимости от условий эксплуатации и свойств сред может быть выполнена в виде части сферы, или цилиндра или волны.

Пакет теплообменник "ПласТАН" работает следующим образом.

Один из потоков теплообменных сред подается в полость пакета, образованную уступами 5 пластин 1, и равномерно распределяется между зазорами коробов 4. Пройдя зазоры коробов 3, первый поток попадает в противорасположенную полость пакета, и выявится из системы. Противотоком первому потоку в полость коробов 3 подается второй поток, которому в узкой части уступа придается ускорение, и ускоренный поток, попадая в основную часть короба 3, в результате частичного "торможения" рециркулирует, что позволяет повысить эффективность теплоотдачи от второго потока первому.

Выполнение уступов в пластинах пакета "ПласТАН" помимо обеспечения равномерного распределения потока в буферной зоне пакета (в полости, образованной уступами) и рециркуляции второго потока (турбулизация потока в гладком канале), позволяет максимально использовать "мертвый" объем теплообменников различной конфигурации. Все это по сравнению с известными конструкциями пакетов теплообменников делает заявляемый пакет теплообменника "ПласТАН" наиболее эффективным и унифицированным для различных корпусов (круглых, многоугольных и т.п.) известных моделей теплообменников.

Изобретение предназначено для применения в устройствах для проведения процессов теплообмена между двумя средами через стенку, в химической, пищевой и нефтеперерабатывающей промышленности. Устройство включает пластины, собранные в пакет и зафиксированные по торцам распределительными плитами, причем пластины собраны в пакет через уплотнительные элементы, а на расстоянии (l), равном 5-10% длины (L) пакета, выполнены уступы, глубина (Н) которых равна (1,0-1,5) ширины (S) уплотнительного кольца, пластины попарно сварены между собой в отдельные короба через уплотнительные элементы, которые на участке уступов повторяют форму пластины. На пластинах выполнена пуклевка в виде части сферы или цилиндра, или волны. Изобретение позволяет максимально использовать полезный объем теплообменника и подходит для различных корпусов известных моделей теплообменника. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Пакет теплообменника, содержащий пластины, собранные в пакет и зафиксированные по торцам распределительными плитами, отличающийся тем, что пластины собраны в пакет через уплотнительные элементы, причем в пластинах на расстоянии (l), равном 5 - 10% длины (L) пакета, выполнены уступы, глубина (H) которых равна (1,0 - 1,5) ширины (S) уплотнительного кольца, и пластины попарно сварены между собой в отдельные короба через уплотнительные элементы, которые на участке уступов повторяют форму пластины. 2. Пакет теплообменника по п.1, отличающийся тем, что в пластинах выполнена пуклевка в виде части сферы или цилиндра, или волны.