Вертикальный теплообменник Советский патент 1983 года по МПК F28D7/10 

Изобретение относится к теплообменникам матричного типа и может быть нсполь;зовано в качестве конденсатора в криогенной технике, энергетике и других отраслях промышленности, нанример, для снижения давления паров в емкостях для длительного хранения сжиженных газов. HasecTeFj матричный теплообменник, содержащий пакет из проставок с окнами, образующих вертикальные каналы для теплообменивающихся сред и чередующихся с проставками перфорированных теплопроводных пластин, общих для всех каналов, гри этом наружная стенка внещнего канала образована проставками и пластинами (Л. Такой теплообменник не может быть использован в качестве конденсатора, поскольку через перфорации будет проходить одновременно как пар, так и конденсат. Известен теплообменник типа «труба в трубе, содержащий перфорированные матрицы с участками, расположенными в кольцевом зазоре между трубами, разделенные прокладками, причем матрицы выполнены многоугольными и смежные из них установлены одна относительно другой с угловым смещением J2J. В данном теплообменнике затруднен отвод конденсата в случае использования его в качестве конденсатора. Известен вертикальный теплообменник, содержащий перфорированные матрицы. чередуюп1иеся с кольцевыми прокладками, образующими центральный канал для одной из рабочих сред, и имеющие участки, выступающие за пределы прокладок 3 Недостаток указанного теплообменника заключается в отсутствии условий для интенсивного отвода конденсата с выступаю1ЦИХ участков, при этом конденсат покрывает сплощным слоем поверхности матриц, ухудшая интенсивность процессов конденсации и теплообмена и снижая производительность теплообменника при работе его в качестве конденсатора. Цель изобретения интенсификация процесса конденсации. Указанная цель достигается тем, что в теплообменнике, содержащем перфорированные матрицы, чередующиеся с кольцевыми прокладками, образующими центральный канал для одной из рабочих сред, и имеющие участки, выступающие за пределы прокладок, выступающие участки матриц и участки матриц в центральном канале разделены на лепестки желобчатой формы, отогнутые вниз. При этом в смежных матрицах лепестки смещены один относительно другого в шахматном порядке. Кроме того,угол отгиба лепестков выполнен уменьщаюшимся по длине канала сверху вниз. По периметру прокладок выполнены сквозные отверстия, расположенные с заданным щагом и образующие дополнительные каналы. На фиг. 1 изображен теплообменник, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - один из каналов теплообменника. Теплообменник содержит перфорированные матрицы 1 с выступающими участками, разделенными на лепестки 2 и 3, центральный канал 4, кольцевые прокладки 5 с .отверстиями 6 образующими каналы 7. Матрицы 1 и прокладки 5 укреплены посредством переходных втулок 8 иа коллекторе 9, который подсоединен к штуцерам 10, а в нижней части теплообменника установлен коллектор 11 для попарного соединения каналов 7. Теплообменник работает следующим образом. В каналы 7 подаётся через пггуцеры 10 и коллектор 9 хладагент, охлаждающий участки матриц 1, расположенные в каналах 7. К этим участкам осуществляется отсос тепла от лепестков 2 и 3 тепягшроводностью, в результате лепестки охлаждаются. Пары рабочей среды, омывающие лепестки 2 и 3, конденсируются на поверхностях лепестков, образующийся конденсат накапливается в лепестках, а затем стекает из них под действием силы тяжести, концентрируясь на линии их пересечения, образуя при этом крупные капли, формирующиеся в потоки по указанным линиям пересечения лепестков. Потоки собираются в поддоне, устанавливаемом под теплообменником, а затем отводятся. Интенсивный Отвод конденсата при этом позволяет уменьщить толщину слоя жидкости на поверхностях конденсации, т. е. на стенках желобчатых лепестков, которые остаются практически сухими. В результате интенсифицируется процесс конденсации. Смещение желобчатых лепестков в смежных матрицах на полщага друг относительно друга обеспечивает лабиринтный ход поднимающегося пара, а следовательно, его максимальный контакт со стенками каналов 7 и матрицами 1. Увеличение угла наклона лепестков от верхней матрицы к нижней обеспечивает лучший проход пара между матрицами 1 и стенками каналов 7. Все ЭТ0--дополнительно интенсифицирует проiecc конденсаций, повышая удельную производительность конденсатора в 2-3 раза.

I. ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий перфорированные матрицы, чередующиеся с кольцевыми прокладками, образуюнцимн центральный канал дляодной израбочих сред, н; имеющие участки, выступающие за пределы прокладок, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса конденсации, выступающие участки матриц и участ, ки матриц в центральном канале разделены, на лепестки желобчатой формы, отогнутые вниз.2.Теплообменник по п. I, отличающийся тем, что в смежных матрицах лепестки смещены один относительно другого в шахматном порядке. 3.Теплообменник по п. I, отличающийся тем, что угол отгиба лепестков выполнен уменьшающимся по длине канала сверху вниз. 4.Теплообменник по пп. 1, 2 и 3, отлиri чающийся тем, что по периметру прокладок выполнены сквозные отверстия, расположен(Л ные с заданным шагом и образующие до полнительные каналы. cz 05 4ib