Теплообменник Советский патент 1984 года по МПК F28D9/00 F24H1/10 

Изобретение относится к тепломассообмену и может найти широкое применение в химической, газовой и других отраслях промышленности.

Известен тепломассообменный аппарат, содержащий установленные вертикально плоские решетки, расположенные между решетками зигзагообразные перегородки, образуюшие каналы, сообш,енные с источником жидкости и газа 1.

Однако такая конструкция аппарата не позволяет интенсифицировать тепломассообменные процессы, протекаюш,ие в нем.

Известен также теплообменник, содержащий установленные вертикально плоские ре иетки и размещенные между ними пары гофрированных пластин, образующих каналы для прохода теплоносителей 2.

Однако такой теплообменник может быть эффективно использован только для газожидкостных низкопотенциальных теплохладоносителей с большим их расходом и фазрвыми превращениями. Форма каналов для прохода теплоносителей не предназначена для проведения высокоэффективного теплообмена с жидкими теплохладоносителями, так как турбулизация потока при этом мала и недостаточно эффективна.

Цель изобретения - интенсификация тепло-массообмена путем увеличения турбулизации.

Поставленная цель достигается тем, что в теплообменнике, содержащем установленные вертикально плоские решетки и размещенные между ними пары гофрированных пластин, образующих каналы для прохода теплоносителей, гофры пластин расположены параллельно, а njiacTHHbi каждой пары снабжены на обращенных поверхностях конусными выступами, расположенными в шахматном порядке.

На фиг. 1 представлена внутренняя часть теплообменника, вертикальный разрез; на фиг. 2 - участок канала, снабженный конусными выступами; на фиг. 3 - порядок расположения турбулизирующйх выступов.

Теплообменник содержит установленные вертикально плоские решетки 1 и размещенные между ними пары гофрированных пластин 2, образующих каналы 3 для прохода теплоносителей, причем гофры нластин 2 расположены параллельно, а пластины 2 каждой пары снабжены на обращенных поверхностях конусными выступами

4, расположенными в шахматном порядке.

Теплообменник работает следующим образом.

Жидкость подают на вертикальную рещетку 1, а газ - снизу между решетками.

Жидкость, стекая пленкой по рещетке 1, диспергируется на капли потоком газа, проходящего через отверстия решетки. Образованные капли улавливаются пластиной 2 с образованием пленки, которая дополнительно турбулизируется конусными выступами 4, стекая по наклонной поверхности пластины 2 и отдает (или поглощает) тепло через нее потоку тепло(хладо)агента в канале. Необходимый гидродинамический режим в канале регулируется установкой конусных выступов 4, вершины которых взаимно противоположны. Выступы размещены в щахматном порядке.

Сочетание щахматного расположения выступов с размещением верщин в противоположные стороны обеспечивает движение жидкости по двум взаимодействующим плоскостям от стенки к стенке и по шахматному ряду, т.е. создает эффект винтового движения потока вдоль канала, обеспечивая сильно развитое турбулентное движение по всему объему. Кроме того, сочетание указанных выше признаков с зигзагообразной формой канала приводит к изменению направления винтового движения на обратное (фиг. 2). Все эти факторы в совокупности позволяют постоянно, многократно обновлять поверхности теплообмена, значительно увеличивать коэффициент теплоотдачи внутри канала 3 для теплохладоносителя, который является определяющим при повыщении эффективности теплопередачи по аппарату в целом.

Турбулизирующие выступы 4 обеспечивают также необходимую жесткость и прочность предлагаемого устройства при восприятии нагрузок, возникающих от разности давления. Таким образом, выступы выполняют одновременно функции укрепления и турбулизации.

Если вершины конусов выступов не выполнять во взаимно противоположных направлениях, то жидкость будет двигаться вдоль стенки, сопряженной с меньшими основаниями конусов, и эффективные формы винтового движения будут отсутствовать.

ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий установленные вертикально плоские решетки и размещенные между ними пары гофрированных пластин, образующих каналы для прохода теплоносителей, отличающийся тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена путем увеличения турбулизации, гофры пластин расположены параллельно, а плдстины каждойпары снабжены на обращенных поверхностях конусными выступами, расположенными в шахматном порядке. (Л 00 N сд оо 4