ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК ПЛАСТИНЧАТОГО ТИПА Российский патент 2018 года по МПК F28D9/02 F28D13/00 

Высокоэффективный теплообменник пластинчатого типа

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к высокоэффективному теплообменнику пластинчатого типа, который выполнен с возможностью увеличения эффективности теплообмена при помощи отработанного газа, посредством соединения псевдоожиженных слоев, с образованием при помощи теплообменных пластин, с соединением друг с другом в направлениях вверх и вниз, и с удлинением пути течения оборотной воды до равного двум проходам или превосходящего два прохода (2-pass).

В дополнение, настоящее изобретение относится к высокоэффективному теплообменнику пластинчатого типа, который выполнен с возможностью эффективного извлечения тепла из отработанного газа посредством увеличения количества потока оборотной воды участка вблизи горелки, при том, что путь циркуляции воды удлинен, как описано выше.

В дополнение, настоящее изобретение относится к высокоэффективному теплообменнику, который выполнен с возможностью увеличения его эффективности посредством вставки отражательной пластины с распределительными отверстиями между псевдоожиженными слоями, с адсорбцией тепла отработанного газа при эффективном использовании области теплообмена.

Уровень техники

Теплообменник - это аппарат, который переносит тепло посредством встречи нагревающего флюида и нагреваемого флюида, которые имеют разные температуры, и он широко используется для нагревания, кондиционирования воздуха, выработки энергии, охлаждения, понижения потерь тепла, и т.д., в бойлере и других различных типах охлаждающих и нагревающих аппаратов, в том числе кондиционере воздуха.

Конденсационный бойлер - это типовое изделие, в котором используется теплообменник. Конденсационный бойлер включает в себя теплообменник явной теплоты, который осуществляет первый теплообмен с теплом сгорания горелки, и теплообменник скрытой теплоты, который осуществляет второй теплообмен с отработанным газом тепла сгорания.

При этом, в последнее время в разных областях техники начали использоваться теплообменники пластинчатого типа, в том числе конденсационный бойлер. Поскольку теплообменники пластинчатого типа собираются посредством укладки в стопку пластин теплообмена, появляется преимущество такого характера, что их изготовление простое, а эффективность теплообмена высока, при том, что их размер становится меньше.

Например, известен теплообменник скрытой теплоты пластинчатого типа в выложенной для всеобщего ознакомления патентной публикации Кореи № 10-1389465 (Фигура (FIG.) 1), загнутые вверх пластины 110 и загнутые вниз пластины 120 уложены в стопку поочередно, а труба 150 впуска воды, и труба 160 выпуска воды установлены по обеим сторонам.

В дополнение, как показано на фигуре 2, имеется множество коммуникационных отверстий 112 и 122 отработанного газа на каждой из загнутых вверх пластин 110 и загнутых вниз пластин 120, и коммуникационные отверстия 112 и 122 сопряжены друг с другом при помощи изогнутых периметров коммуникационных отверстий 112 и 122.

Соответственно, как показано на фигуре 3, отработанный газ проходит через коммуникационные отверстия 112 и 122 и сбрасывается, а оборотная вода обменивается теплом с этим отработанным газом, протекая по пути между загнутой вверх пластиной 110 и загнутой вниз пластиной 120 (то есть пути оборотной воды).

Однако, в вышеописанной традиционной технологии, оборотная вода, подаваемая из трубы 150 впуска воды, обычно подается на путь оборотной воды, в один слой в каждом направлении, и оборотная вода линейно перемещается в каждом из слоев в одном направлении (то есть один проход (1 pass)), и затем собирается в трубу 160 выпуска воды.

Соответственно, поскольку пути оборотной воды таких слоев не соединены друг с другом в направлениях вверх и вниз, и предоставлены независимые пути, пути потока оборотной воды коротки, и отсюда появляется проблема того характера, что теплообмен с отработанным газом происходит недостаточно эффективно.

В дополнение, большое количество оборотной воды, поданное под большим давлением из трубы 150 впуска воды при помощи насоса, сначала попадает на самый нижний слой (основываясь на чертежах), который дальше всех от горелки, и сравнительно малое количество оборотной воды подается в самый высокий слой, вблизи горелки.

Соответственно, поскольку теплообмен с отработанным газом с использованием достаточного количества воды нельзя осуществить на самом верхнем уровне, на котором температура отработанного газа самая высокая благодаря близости к нему, имеется проблема того характера, что тепло отработанного газа извлекается в недостаточной степени.

В дополнение, множество коммуникационных отверстий 112 и 122 обычно рассыпаны по изогнутой вверх пластине 110 и изогнутой вниз пластине 120, а отработанный газ через них проходит.

Соответственно, поскольку отработанный газ быстро проходит через большие коммуникационные отверстия 112 и 122 отработанного газа, без какого-либо заметного сопротивления, возникает проблема того характера, что теплообмен с оборотной водой осуществляется в течение недостаточного времени.

Раскрытие изобретения

Техническая проблема

Настоящее изобретение направлено на предоставление высокоэффективного теплообменника пластинчатого типа, который выполнен с возможностью эффективного извлечения тепла отработанного газа посредством увеличения количества потока оборотной воды участка вблизи горелки, при удлинении длины пути оборотной воды до равного двум проходам или превосходящего два прохода (2-pass).

В дополнение, настоящее изобретение направлено на предоставление высокоэффективного теплообменника пластинчатого типа, который выполнен с возможностью увеличения эффективности теплообменника посредством адсорбции тепла отработанного газа с использованием отражательной пластины и с эффективным использованием областей теплообмена между оборотной водой и отработанным газом.

Техническое решение

Один аспект настоящего изобретения представляет высокоэффективный теплообменник пластинчатого типа, который включает в себя: корпус теплообменника, который включает в себя открытые верхний и нижний участки, впуск воды, через который оборотная вода подается на одной его стороне, и выпуск воды, через который оборотная вода сбрасывается на другой его стороне, с возможностью выхода высокотемпературного отработанного газа, выработанного горелкой; и множество пластин теплообмена, уложенных в стопку в корпусе теплообменника, с образованием множества псевдоожиженных слоев, с путями, по которым течет оборотная вода, и с множеством выходных отверстий, таких, чтобы отработанный газ проходил перпендикулярно через псевдоожиженные слои блока, при этом впуск воды подсоединен к самому нижнему слою среди множества псевдоожиженных слоев блока, выпуск воды подсоединен к самому верхнему слою среди множеств псевдоожиженных слоев блока, и соединение между блоком псевдоожиженных слоев обеспечивает два или более прохода (2-pass), в том числе первый путь, вдоль которого оборотная вода течет с первой стороны на вторую сторону, и второй путь, по которому оборотная вода течет со второй стороны на первую сторону.

Здесь предпочтительно, чтобы некоторые из псевдоожиженных слоев блока располагались в порядке от ближайшего к горелке, из псевдоожиженных слоев блока с многослойной структурой, с участками впуска оборотной воды, обычно подсоединением к впуску воды посредством направляющей флюида.

В дополнение, предпочтительно, чтобы площадь отверстия пути подачи оборотной воды вдоль направляющей флюида подстраивалась таким образом, чтобы из впуска воды на псевдоожиженный слой блока с расположением ближе к горелке подавалось больше оборотной воды, чем на псевдоожиженный слой блока с расположением дальше от горелки.

В дополнение, предпочтительно, чтобы высокоэффективный теплообменник пластинчатого типа дополнительно включал в себя отражательную пластину, вставленную в один или несколько промежутков между псевдоожиженными слоями блока, при наличии множества распределительных отверстий с меньшим размером, чем выходные отверстия на участках, на которых отражательная пластина перекрывает выходные отверстия теплообменной пластины.

В дополнение, предпочтительно, чтобы имелось множество теплообменных ребер меньшего размера, чем выходные отверстия, на отражательной пластине, с возможностью выступать на каждом участке, на котором отражательная пластина перекрывает выходные отверстия теплообменной пластины, теплообменные ребра выступали в направлении, обращенном к выходному отверстию.

Полезный эффект

Как описано выше, в соответствии с настоящим изобретением, путь течения оборотной воды становится больше или равным двум проходам (2-pass) посредством соединения псевдоожиженных слоев блока, образованных при помощи уложенных в стопку пластин теплообмена, друг с другом в направлениях вверх и вниз. Соответственно, путь течения оборотной воды удлиняется, и таким образом эффективность теплообмена с отработанным газом возрастает.

В дополнение, в соответствии с настоящим изобретением, количество потока оборотной воды участка вблизи горелки увеличивается настройкой отверстия направляющей флюида, которая обычно соединяет псевдоожиженные слои блока. Соответственно, тепло отработанного газа извлекается эффективно.

В дополнение, в соответствии с настоящим изобретением, эффективность теплообменника улучшается посредством вставки отражательной пластины с распределительным отверстием между псевдоожиженными слоями блока, с адсорбцией тепла отработанного газа с использованием теплообменного ребра отражательной пластины, с эффективным использованием области переноса тепла.

Описание чертежей

Фигура (FIG.) 1 представляет собой вид в перспективе, показывающий теплообменник скрытой теплоты с использованием пластин, в соответствии с традиционной технологией.

Фигура (FIG.) 2 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий состояние, в котором пластины по фигуре 1 сопряжены друг с другом.

Фигура (FIG.) 3 представляет собой вид, иллюстрирующий потоки оборотной воды и отработанный газ в теплообменнике скрытой теплоты по фигуре 1,

Фигура (FIG.) 4 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий высокоэффективный теплообменник пластинчатого типа, в соответствии с настоящим изобретением.

Фигура (FIG.) 5 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий теплообменную пластину высокоэффективного теплообменника пластинчатого типа, в соответствии с настоящим изобретением.

Фигура (FIG.) 6 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий отражательную пластину высокоэффективного теплообменника пластинчатого типа, в соответствии с настоящим изобретением.

Фигура (FIG.) 7 представляет собой вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий высокоэффективный теплообменник пластинчатого типа, в соответствии с настоящим изобретением.

Фигуры 8А-8С представляют собой виды, соответственно, иллюстрирующие участки А, В и С по фигуре 7.

Фигура (FIG.) 9 представляет собой схематический вид, иллюстрирующий два прохода (2-pass) пути потока оборотной воды высокоэффективного теплообменника пластинчатого типа, в соответствии с настоящим изобретением.

Фигура (FIG.) 10 представляет собой схематический вид, иллюстрирующий различные пути потока оборотной воды, которые

применимы в отношении высокоэффективного теплообменника пластинчатого типа, в соответствии с настоящим изобретением.

Принципы изобретения

Здесь и далее, высокоэффективный теплообменник пластинчатого типа, в соответствии с примерными вариантами осуществления настоящего изобретения, будет подробно описан со ссылками на сопроводительные чертежи.

Однако, при том, что пример, в котором настоящее изобретение применено в отношении теплообменника явной теплоты бойлера, будет описан далее, следует понимать, что настоящее изобретение может быть применено в отношении других областей техники.

В дополнение, хотя направление, в котором установлена горелка, определяется, как направление вниз, а противоположное направление далее определяется, как направление вверх, следует понимать, что направления вверх и вниз могут меняться в зависимости от положения установки горелки.

Как показано на фигуре 4, высокоэффективный теплообменник 200 пластинчатого типа, в соответствии с настоящим изобретением, включает в себя корпус 210 теплообменника, теплообменные пластины 220, уложенные в стопку в корпусе 210 теплообменника, и выполненные с возможностью образовывать «псевдоожиженный слой блока» с многослойной структурой, и отражательными пластинами 230, вставленными между псевдоожиженными слоями блока.

Каждый псевдоожиженный слой блока образован двумя теплообменными пластинами 220, в том числе верхней теплообменной пластиной 220_Т и нижней теплообменной пластиной 220_В, которые располагаются последовательно и вертикально, и имеется путь во внутреннем пространстве между верхней теплообменной пластиной 220_Т и нижней теплообменной пластиной 220_В, с герметизацией соответственно псевдоожиженному слою, через который течет оборотная вода.

Например, теплообменник, в соответствии с настоящим изобретением, собран посредством подготовки корпуса 210 теплообменника, включающего в себя верхний корпус 210_Т и нижний корпус 210_В, укладки множества теплообменных пластин 220 между верхним корпусом 210_Т и нижним корпусом 210_В, и вставки одной отражательной пластины 230 для каждого заданного числа теплообменных пластин 220 между ними.

Теплообменник, в соответствии с настоящим изобретением, включающий в себя вышеописанную структуру, обычно используется в качестве теплообменника явной теплоты бойлера с восходящим горением, в котором горелка (не показана) выполнена с возможностью обеспечить тепло горения (например, пламени и отработанного газа) и установлена на нижнем участке корпуса 210 теплообменника.

В этом случае, оборотная вода (например, низкотемпературная прямоточная вода) подается через впуск 211 воды, имеющийся в нижнем участке корпуса 210 теплообменника, введенная оборотная вода циркулирует через псевдоожиженные слои блока на два прохода или более, чем на два прохода (2-pass), и сбрасывается через выпуск 212 воды.

Один проход (1-pass) означает, что оборотная вода течет от конца на одной стороне к концу на другой стороне псевдоожиженного слоя блока (см. Фигура (FIG.) 10), а два прохода (2-pass) означает, что оборотная вода течет от одной стороны ко второй стороне и течет от этой второй стороны к первой стороне в противоположных направлениях.

Как описано выше, при том, что оборотная вода течет по длинному пути, который равен или превышает два прохода (2-pass), высокотемпературный отработанный газ, вырабатываемый горелкой, последовательно проходя через теплообменную пластину 220, расположенную на нижнем слое, до теплообменной пластины 220, расположенной на самом верхнем слое, выходит наверх, и проходит через отражательную пластину 230 при выходе.

Соответственно, при том, что низкотемпературная оборотная вода циркулирует вдоль псевдоожиженных слоев блока, высокотемпературный отработанный газ восходит через множество псевдоожиженных слоев блока, и в течение этого процесса происходит теплообмен посредством теплового контакта между оборотной водой и отработанным газом. Оборотная вода, нагретая посредством теплообмена, подается, как горячая вода или нагревающая вода.

Для этого верхний и нижний участки корпуса 210 теплообменника открыты, и выпускают высокотемпературный отработанный газ, выработанный горелкой. Когда горелка расположена в нижнем участке корпуса 210 теплообменника (как на чертежах), отработанный газ, подаваемый из нижнего участка, проходит внутри корпуса 210 теплообменника и выходит наверх.

В дополнение, впуск 211 воды, через который вводится оборотная вода, имеется на одной стороне корпуса 210 теплообменника, а выпуск 212 воды, через который оборотная вода сбрасывается, находится на другой стороне. Впуск 211 воды и выпуск 212 воды соединены со множеством псевдоожиженных слоев блока, с расположением между ними.

Таким образом, впуск 211 воды соединен с самым нижним слоем из множества псевдоожиженных слоев блока, и подает оборотную воду в направлении псевдоожиженных слоев блока, а выпуск 212 воды соединен с самым верхним слоем среди псевдоожиженных слоев блока, и выпускает оборотную воду, которая совершила теплообмен при прохождении псевдоожиженных слоев блока.

Если корпус 210 теплообменника включает в себя верхний корпус 210_Т и нижний корпус 210_В, впуск 211 воды неподвижно установлен на нижнем корпусе 210_В, а выпуск 212 воды неподвижно установлен на верхнем корпусе 210_Т. Водяная труба соединена с наружными концами впуска 211 воды и выпуска 212 воды.

Теплообменная пластина 220 имеет многослойную структуру, с наличием псевдоожиженных слоев блока, при этом множество псевдоожиженных слоев блока уложено в стопку в корпусе 210 теплообменника, и оборотная вода протекает через них. Множество выпускных отверстий 221 имеется в теплообменной пластине 220, таким образом, что отработанный газ проходит перпендикулярно через теплообменные пластины 220.

Как показано на фигуре 5, теплообменная пластина 220 - это примерно прямоугольная пластина, и например, включает в себя установочное отверстие для крюка, простирающееся на заданную длину вдоль периметра прямоугольной пластины.

В дополнение, множество выпускных отверстий 221 теплообменной пластины 220 имеют форму удлиненного отверстия (или эллиптическую форму), и расположены разрозненно. Изогнутые участки 222, имеющие заданную высоту, находятся по периметру выпускных отверстий 221. Имеются связующие участки 222а на термо-обработанных участках изогнутых участков 222.

При этом, когда изогнутые участки 222 верхней теплообменной пластины 220_Т и нижней теплообменной пластины 220_В, которые располагаются последовательно по вертикали, уложены друг напротив друга, связующие участки 222а верхней теплообменной пластины 220_Т и нижней теплообменной пластины 220_В упираются друг в друга, и таким образом предотвращается утечка воды.

Соответственно, образование псевдоожиженных слоев блока происходит во внутреннем пространстве между верхней теплообменной пластиной 220_Т и нижней теплообменной пластиной 220_В, а отработанный газ проходит через выпускное отверстие 221 вне зависимости от этого.

Это похоже на традиционную технологию, показанную на фигуре 2, и поскольку окрестности выходных отверстий 221 блокируются связующими участками 222а, как это уже описано со ссылкой на фигуру 2, оборотная вода и отработанный газ не вступают в контакт друг с другом и не смешиваются, и каждый из них течет по своему собственному независимому пути.

Отражательная пластина 230 вставляется в один или несколько «промежутков между псевдоожиженными слоями блока», и, как показано на фигуре 6, множество распределительных отверстий 231, меньше, чем выпускные отверстия 221, имеется на каждом участке, на котором отражательная пластина 230 перекрывает выпускные отверстия 221 теплообменной пластины 220.

Например, отражательная пластина 230 вырезана в форме буквы U и используется в качестве распределительного отверстия 231. Распределительное отверстие 231 рассеивает отработанный газ, который прошел через выпускное отверстие 221, дополнительно уменьшая скорость выхода отработанного газа, тем самым не позволяя понизиться эффективности теплообмена из-за слишком высокой скорости выхода газа.

В дополнение, имеется множество теплообменных ребер 232 с размером меньшим, чем выходные отверстия 221, с возможностью выступать на каждом участке, на котором отражательная пластина 230 перекрывает выходные отверстия 221 теплообменной пластины 220. Каждое теплообменное ребро 232 выступает в направлении, обращенном к выходному отверстию 221.

Один пример теплообменного ребра 232 в форме малой пластины, которая выступает вниз от нижней поверхности отражательной пластины 230, показано на фигуре 6. Такое теплообменное ребро 232 служит для повышения эффективности теплообменника посредством более эффективного использования области, через которую осуществляется теплообмен с отработанным газом.

При этом, один пример теплообменника, образованного посредством укладки десяти теплообменных пластин 220, показан на фигуре 7. Если имеется десять теплообменных пластин 220, поскольку верхняя и нижняя теплообменные пластины 220_Т и 220_В образуют один псевдоожиженный слой блока, имеется пять псевдоожиженных слоев блока.

Таким образом, между первой и второй теплообменными пластинами 220 образуется один псевдоожиженный слой блока, и еще один псевдоожиженный слой блока образуется между третьей и четвертой теплообменными пластинами 220. Еще три псевдоожиженных слоя блока образуются тем же образом.

В дополнение, впуск 211 воды соединен с первым псевдоожиженным слоем блока, который является самым нижним слоем среди псевдоожиженных слоев блока с многослойной структурой, а выпуск 212 воды соединен с пятым псевдоожиженным слоем блока среди множества псевдоожиженных слоев блока.

В частности, соединение между псевдоожиженными слоями блока будет равно или больше, чем два прохода (2-pass), в том числе первый проход, по которому оборотная вода течет от одной стороны к другой стороне, и второй проход, по которому оборотная вода течет от этой другой стороны к этой одной стороне. Фигура (FIG.) 7 представляет вид, соответствующий двум проходам (2-pass).

Соответственно, в теплообменнике, в соответствии с настоящим изобретением, поскольку все пути потока оборотной воды соединены в один, который должен быть равен или больше, чем два прохода (2-pass) вместо независимого одного прохода (1-pass), при котором путь потока оборотной воды образует один проход (1-pass) в традиционном случае, длина потока увеличивается, а теплообмен осуществляется достаточное время.

Участок А на фигуре 7, который означает участок выходного отверстия 221, увеличен и показан на фигуре 8А, участок В на фигуре 7, который означает часть псевдоожиженныго слоя блока, увеличен и показан на фигуре 8В, а участок С на фигуре 7, который означает уложенный в стопку участок отражательной пластины 230, увеличен и показан на фигуре 8С.

В дополнение, в теплообменнике, в соответствии с настоящим изобретением, некоторые псевдоожиженные слои блока соединены посредством направляющей флюида Via в порядке от самого ближнего к горелке, среди псевдоожиженных слоев блока с многослойной структурой. Соответственно, все участки впуска оборотной воды соединены с впуском 211 воды.

Два псевдоожиженных слоя блока, расположенные на нижних слоях, соединены посредством направляющей флюида Via на фигуре 7, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Таким образом, все участки впуска оборотной воды псевдоожиженных слоев блока, расположены на первом слое и втором слое, на одном конце вблизи впуска 211 воды, и первый и второй слой соединены посредством направляющей флюида Via.

В частности, участки впуска оборотной воды на верхней теплообменной пластине 220_Т псевдоожиженных слоев блока, на первом слое, и верхняя теплообменная пластина 220_В псевдоожиженных слоев блока на втором слое образуют направляющую Via флюида.

Соответственно, когда оборотная вода одновременно подается на первый слой и на второй слой через направляющую Via флюида, большое количество тепла эффективно извлекается из относительно высокотемпературного отработанного газа, благодаря близости горелки, при использовании большого количества оборотной воды (которая течет вдоль псевдоожиженных слоев блока двух слоев).

Поскольку псевдоожиженные слои блока первого слоя и второго слоя обычно соединены через направляющую Via флюида, как описано выше, оборотная вода одновременно течет в одном направлении в псевдоожиженных слоях блока первого слоя и второго слоя, и подается в псевдоожиженные слои блока третьего - пятого слоев, уложенных в стопку.

Однако, предпочтительно, чтобы относительно большое количество оборотной воды вводилось через псевдоожиженный слой блока, образованный на стороне, ближней к горелке, даже между псевдоожиженных слоев блока, обычно с соединением посредством направляющей Via флюида.

Соответственно, отверстие направляющей Via флюида выбирается таким, чтобы подавалось больше оборотной воды в псевдоожиженный слой блока, расположенный ближе к горелке, чем в псевдоожиженный слой блока, расположенный дальше от горелки.

Например, когда два псевдоожиженных слоя блока соединены посредством направляющей Via флюида, и имеются два отверстия на части направляющей Via флюида таким образом, что отношение поданной оборотной воды первого слоя ко второму слою составляет примерно 6:4, часть подаваемой оборотной воды отклоняется и отправляется на первый слой.

Поперечное сечение другого впускного отверстия IN или выпускного отверстия OUT в теплообменной пластине 220 также проиллюстрировано в небольшом круге на фигуре 7, и в этом небольшом круге можно увидеть, что вся площадь направляющей Via флюида меньше, чем таковая впускного отверстия IN или выпускного отверстия OUT.

В дополнение, теплообменник, в соответствии с настоящим изобретением, включает в себя отражательную пластину 230, как описано выше, и отражательная пластина 230 рассеивает и выводит отработанный газ, и одновременно уменьшает скорость его выхода. В дополнение, отражательная пластина 230 служит для эффективного использования области теплопередачи.

Однако, как проиллюстрировано выше, отражательная пластина 230 также служит для контроля потока отработанного газа, и отражательная пластина 230 располагается на псевдоожиженном слое блока второго слоя на фигуре 7, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. В дополнение, отражательная пластина 230 располагается на каждом с третьего по пятый псевдоожиженном слое блока.

Как описано выше, в теплообменнике, в соответствии с настоящим изобретением, число или положение вставленных отражательных пластин 230 свободно регулируется в соответствии с числом уложенных теплообменных пластин 220, и соответствующее число псевдоожиженных слоев блока, число псевдоожиженных слоев блока, обычно соединенных через направляющую Via флюида и т.д., и поэтому их состояние оптимизируется.

Фигура (FIG.) 9, которая еще не была описана выше - это вид, иллюстрирующий поток оборотной воды в два прохода (2-pass), выработанный в соответствии с десятью теплообменными пластинами 220, которые имеют ту же форму, как показано на фигуре 7, уложенные одна на другую; Фигура (FIG.) 10 (а) - это схематический вид, иллюстрирующий потоки оборотной воды, показанные на Фигура (FIG.) 9 и 7.

В дополнение, Фигура (FIG.) 10 (b) - это вид, иллюстрирующий поток оборотной воды в два прохода (2-pass), выработанный при укладке 12 теплообменных пластин 220, и число псевдоожиженных слоев блока увеличивается посредством увеличения числа теплообменных пластин 220 для увеличения производительности теплообменника.

Однако, даже когда 12 теплообменных пластин 220 уложено в стопку, как показано на фигуре 10 (c), можно создать поток оборотной воды на три прохода (3-pass), и в этом случае, впуск 211 воды и выпуск 212 воды расположены друг напротив друга.

Промышленная применимость

При том, что выше были подробно описаны конкретные варианты осуществления настоящего изобретения, сущность и объем вариантов осуществления настоящего изобретения не ограничиваются ими, и могут быть модифицированы и изменены целым рядом способов специалистами в данной области техники в диапазоне, в котором сущность настоящего изобретения не меняется.

Таким образом, поскольку вышеупомянутые варианты осуществления представлены для полного информирования специалистов в данной области техники об объеме данного изобретения, специалисты в данной области техники поймут, что варианты осуществления иллюстративны во всех аспектах, и не имеют ограничительного характера, и настоящее изобретение определяется только прилагаемой формулой изобретения.

Настоящее изобретение относится к высокоэффективному теплообменнику пластинчатого типа, который выполнен с возможностью увеличения эффективности теплообмена при помощи отработанного газа, посредством соединения псевдоожиженных слоев блока, с образованием при помощи теплообменных пластин, с соединением друг с другом в направлениях вверх и вниз и с удлинением пути течения оборотной воды до равного двум проходам или превосходящего два прохода (2-pass). В дополнение, настоящее изобретение относится к высокоэффективному теплообменнику пластинчатого типа, который выполнен с возможностью эффективного извлечения тепла из отработанного газа посредством увеличения количества потока оборотной воды участка вблизи горелки, при том что путь циркуляции воды удлинен, как описано выше. В дополнение, высокоэффективный теплообменник пластинчатого типа, в соответствии с настоящим изобретением, выполнен с возможностью увеличения его эффективности посредством вставки отражательной пластины с распределительными отверстиями между псевдоожиженными слоями блока, с контролем потока отработанного газа при снижении скорости выхода отработанного газа с использованием теплообменных ребер отражательной пластины, с адсорбцией тепла отработанного газа для эффективного использования области теплопередачи. 4 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Высокоэффективный теплообменник пластинчатого типа, содержащий

- корпус (210) теплообменника, который включает в себя открытые верхний и нижний участки, впуск (211) воды, выполненный с возможностью подачи оборотной воды на одной его стороне, и выпуск (212) воды, выполненный с возможностью сброса оборотной воды на другой его стороне, с возможностью выхода высокотемпературного отработанного газа, выработанного горелкой; и

- множество теплообменных пластин (220), уложенных в стопку в корпусе (210) теплообменника, с образованием множества псевдоожиженных слоев блока, с путями, по которым течёт оборотная вода, и с множеством выходных отверстий (221), обеспечивающих проход отработанного газа перпендикулярно через псевдоожиженные слои блока,

при этом впуск (211) воды подсоединен к самому нижнему слою среди множества псевдоожиженных слоев блока, выпуск (212) воды подсоединен к самому верхнему слою среди множества псевдоожиженных слоев блока, и соединение между блоком псевдоожиженных слоев обеспечивает два или более прохода (2-pass), в том числе первый путь, вдоль которого оборотная вода течёт с первой стороны на вторую сторону, и второй путь, по которому оборотная вода течёт со второй стороны на первую сторону.

2. Высокоэффективный теплообменник пластинчатого типа по п.1, отличающийся тем, что некоторые из псевдоожиженных слоев блока располагаются в порядке от ближайшего к горелке, из псевдоожиженных слоев блока с многослойной структурой, с участками впуска оборотной воды, обычно с подсоединением к впуску (211) воды посредством направляющей флюида (Via).

3. Высокоэффективный теплообменник пластинчатого типа по п.2, отличающийся тем, что площадь отверстия пути подачи оборотной воды вдоль направляющей (Via) флюида подстраивалась таким образом, чтобы из впуска (211) воды на псевдоожиженный слой блока с расположением ближе к горелке подавалось больше оборотной воды, чем на псевдоожиженный слой блока с расположением дальше от горелки.

4. Высокоэффективный теплообменник пластинчатого типа по п.1, дополнительно содержащий отражательную пластину (230), вставленную в один или несколько промежутков между псевдоожиженными слоями блока, при наличии множества распределительных отверстий (231) с меньшим размером, чем выходные отверстия (221) на участках, на которых отражательная пластина (230) перекрывает выходные отверстия (221) теплообменной пластины (220).

5. Высокоэффективный теплообменник пластинчатого типа по п.4, отличающийся тем, что имеется множество теплообменных ребер (232) меньшего размера, чем выходные отверстия (221), на отражательной пластине (230), с возможностью выступать на каждом участке, на котором отражательная пластина (230) перекрывает выходные отверстия (221) теплообменной пластины (220), теплообменные ребра (232) выступают в направлении, обращенном к выходному отверстию (221).