ПЛАСТИНЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК Российский патент 2005 года по МПК F28D9/00 

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к теплообменным аппаратам и может быть использовано в энергетической, химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известна конструкция разборных пластинчатых теплообменников, содержащих прижимные плиты, пакет пластин, специальные направляющие и стяжные элементы. Недостатком такой конструкции является наличие вышеупомянутых элементов, значительно увеличивающих габариты изделия.

Наиболее близким к заявленному по технической сущности и достигаемому результату является пластинчатый теплообменник, изготавливаемый по ГОСТ 15518-87.

Указанный теплообменник состоит из неподвижной прижимной плиты, соединенной с нижней и верхней направляющей штангой, подвижной прижимной плиты, пакета гофрированных в центральной части пластин с уплотнительными прокладками, задней стойки и резьбовых стяжек.

Наличие обусловленных конструкцией специальных направляющих, штанг, стойки и стяжек увеличивает габаритные размеры аппарата.

Задача, на решение которой направлено изобретение, - устранение этого недостатка.

Технический результат при использовании изобретения заключается в уменьшении габаритных размеров теплообменника, повышении его компактности и удобства монтажа.

Указанный результат достигается тем, что в конструкцию теплообменника, содержащего прижимные плиты и пакет гофрированных в центральной части пластин с угловыми коллекторными отверстиями, введены распределительные трубы, установленные в угловых отверстиях плит и пластин, имеющие сквозные продольные пазы в средней части для прохода теплообменивающихся сред, опорный бурт с одного конца и наружную резьбу с другого, выполненные с обеспечением возможности достижения необходимой степени сжатия прижимными плитами пластин в пакете с помощью навернутых на резьбу гаек, при этом отверстия распределительных труб со стороны опорного бурта заглушены, наружные поверхности средней части труб по отношению к отверстиям пластин выполнены с зазором, достаточным для осуществления направления пластин друг относительно друга при сборке, а отверстия прижимных плит по отношению к сопрягаемым наружным поверхностям труб - с уплотнением.

На фиг.1 изображен предлагаемый пластинчатый теплообменник в аксонометрии; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - гофрированная в центральной части пластина теплообменника.

Теплообменник состоит из подвижной 1, неподвижной 2 плит, пакета 3 гофрированных в центральной части пластин 4 с угловыми коллекторными отверстиями Б, В, Г, Д, уплотнительных прокладок 5, установленных на пластинах для герметизации межпластинных каналов К, распределительных труб 6 с входными и выходными отверстиями Л, Ж, С, Т для подвода и отвода теплообменивающихся сред, со сквозными продольными пазами П для прохода теплообменивающихся сред к угловым коллекторным отверстиям пластин и межпластинным каналам, с наружной резьбой М с одного конца и опорным буртом Н с другого; гаек 7; шайб 8; уплотнительных колец 9, установленных в канавках соосно расточенных угловых отверстий прижимных плит, пробок 10 и штифтов 11.

Толщина прижимных плит выбрана достаточной для того, чтобы при заданных габаритах пластин обеспечить герметичность пакета.

Для осуществления направления пластин 4 друг относительно друга при сборке в пакет 3 между угловыми коллекторными отверстиями пластин и сопрягаемой поверхностью распределительных труб предусмотрен зазор Е.

Длина резьбы М и сопрягаемой с отверстиями прижимных плит 1, 2 и пластин 4 наружной поверхности распределительных труб 6 выполнены с расчетом, позволяющим прижимными плитами с помощью навернутых на резьбу гаек 7 обеспечить необходимую степень сжатия пластин в пакете до достижения герметизации каналов К; длина пазов П - с расчетом обеспечения прохождения теплообменивающихся сред в каналы.

Уплотнительные кольца 9 установлены для обеспечения герметичности конструкции в зазорах, между угловыми отверстиями прижимных плит и наружными поверхностями распределительных труб; штифты 10 - для фиксации распределительных труб от проворота, при сжатии плит с пакетом пластин, гайками.

При сборке пакета 3 уплотнительная прокладка 5 устанавливается на пластине 4 с совмещением отверстий с одной парой отверстий пластины, например В и Д, а на смежной пластине с другой - Б и Г.

Теплообменник работает следующим образом.

Теплообменивающиеся среды через входные отверстия распределительных труб, выполненные в них сквозные продольные пазы и угловые коллекторные отверстия пластин поступают в межпластинные каналы, в которых между ними через гофрированные в центральной части стенки пластин происходит конвективный теплообмен. Движение сред в теплообменнике осуществляется по схеме противотока, т.е., если в первый канал среда поступает через отверстие Л и выходит через отверстие С, то во второй поступление осуществляется через отверстие Т, а выход - через отверстие Ж соответственно.

Предлагаемый пластинчатый теплообменник по сравнению с прототипом имеет следующие технико-экономические преимущества: уменьшаются габаритные размеры, повышается компактность и удобства монтажа, за счет исключения из конструкции задней стойки, направляющих штанг, резьбовых стяжек и введения распределительных труб с гайками, обеспечивающих выполнение функций вышеупомянутых элементов.

Изобретение предназначено для применения в области теплотехники, а именно в теплообменных аппаратах, а также может быть использовано в энергетической, химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Пластинчатый теплообменник содержит прижимные плиты и пакет гофрированных в центральной части пластин с угловыми коллекторными отверстиями, распределительные трубы, установленные в угловых отверстиях прижимных плит и пластин, причем распределительные трубы имеют в средней части сквозные продольные пазы для прохода теплообменивающихся сред, опорный бурт с одного конца и наружную резьбу с другого, распределительные трубы также выполнены с обеспечением возможности достижения сжатия прижимными плитами пластин в пакете с помощью навернутых на резьбу гаек, при этом отверстия распределительных труб со стороны опорного бурта заглушены, наружные поверхности средней части труб по отношению к отверстиям пластин выполнены с зазором для осуществления направления пластин друг относительно друга при сборке, а отверстия прижимных плит по отношению к сопрягаемым наружным поверхностям труб выполнены с уплотнением.

Изобретение позволяет уменьшить габаритные размеры теплообменника, повысить его компактность и удобство монтажа. 3 ил.

Пластинчатый теплообменник, содержащий прижимные плиты и пакет гофрированных в центральной части пластин с угловыми коллекторными отверстиями, распределительные трубы, установленные в угловых отверстиях прижимных плит и пластин, отличающийся тем, что распределительные трубы имеют в средней части сквозные продольные пазы для прохода теплообменивающихся сред, опорный бурт с одного конца и наружную резьбу с другого, распределительные трубы также выполнены с обеспечением возможности достижения сжатия прижимными плитами пластин в пакете с помощью навернутых на резьбу гаек, при этом отверстия распределительных труб со стороны опорного бурта заглушены, наружные поверхности средней части труб по отношению к отверстиям пластин выполнены с зазором для осуществления направления пластин друг относительно друга при сборке, а отверстия прижимных плит по отношению к сопрягаемым наружным поверхностям труб выполнены с уплотнением.