Противоточный теплообменник Советский патент 1984 года по МПК F28D9/00 F28F3/02 

Изобретение относится к теплообменкой аппаратуре и может быть использовано при противоточном теплообмене между теплоносителями в тегглообменнике из тонкого листового металла. Известны теплообменники с гофрированными теплообменными поверхностями СПНедостатки указаиньсх теплообмекнй-ков - наличие пограничного слоя и низ кий коэффициент теплопередачи при течении газообразных сред. Наиболее близким техническим решением к -тредлагасемсму является противоточный теплообменник из тонкого листового, мечалла, преимущественно из алюминия, с раздельно протекающими теплог ос1гтелямиj содер.-клиий корпус с пaтpyб ca гн пкода и вьгкода тешюносителей и размеш.енпую а корпусе тепло поверхность в виде листа, сложегпюго li складки с образованием при повороте на 180 каналов j плоские боковые участки ьсоторых снабжены нак лонными параллельными гофрами,, контактирующими друг с другом при их взаимном пересечент.с на смежньге участках L2 J, .Недостаток- указашюго тешюобмевника - низкий коэф(|)ициент теплопередачи, что снижает интенсивность теп.пообмена и увел51чиваст габариты тепл о об 1. е н н и к а в цел о м, Целью нзобретешЕЯ является интен-сифика1.р1Я теплообмена. Указанная цель достигается тем, что в протнвоточпом теплообменнике из тонкого листового металла, преимуществеппо из алюминия, с раздельно проТекающ-имн теплоносителями, содержащем корпус с патрубками входа и выхода теплоносителей и размещенную в корпусе теплообмеиную поверхность в виде листа, сложенного в складки с образованием при поворота на ISO каналов 5, плоские боковые участки которых снабжены наклоиньми параллельными гофрами, контактируюпц- ми друг с другом при их взаимном ггересеченки на смежных участках, гофры сгруппиро вапы в парь выступ-впадина, разделенные поверхностями плоского участка, причем н каждой паре расстояния 5 по горизонтали от разделительньрс поверхностей плоского участка до вершин выступа и впадины равны, а расстояние меж.ду вершинаг-ш составляет 0,5-2S . Кроме того, стенки гофр между вершинами в каждой паре размещены под углом к разделительной поверхности плоского участка, не превышающим 2(}°, угол наклона гофр к плоскости боковых участков каналов состав ляет 5 , а стенки гофр между вершинами и разделительными поверхностями плоских участков размещены под углом к последним, не превышающим 10. На фиг.I схематично изображен предлагаемый противоточный теплообменник; на фиг.2 - боковые участки теплообменного канала, поперечное сечение; на фиг.З - заготовка металлического листа перед его складыванием; на фиг.4 - теплообменный канал сече.чие, Противоточный теплообменник содержит корпус 1 с патрубками входа 2 и 3 и выхода 4 и 5 теплоносителей и размещенную в корпусе 1 теплообменную поверхность в виде листа 6, сложенного в складки 7 с обраэогзанием при повороте на 180 каналов 8j плоские боковьш участки 9 которых снабжены наклонными параллельными гофрами 10, контактирующими друг с другом при их взаимном пересечении на смежныхучастках и сгруппированных в пары выступ-впадина, разделенные поверхностями плоского участка И В каждой паре расстояния 5 по го-, ризоктали от разделительны}; поверхностей плоского участка 11 до вершин выступа и впадины равны, а расстояние меладу вершинами составляет 0,5-25 . Стенки гофр 10 между вершинами в каждой паре размещены под углом к раз-делительной поверхности плоского участка 11, не превышающим 20, угол наклона гофр 10 к плоскости боковых участков 9 каналов 8 составляет 5, а стенки гофр 10 .между верщинами и разделительными поверхностями плоских участков 11 размещены под углом к последним, не превыщаюяшм 10°. В корпусе теплообменника располо-, жен сложенный лист 6, образующий каналы 8 Д.ПЯ протекания сред. Каналы 8 через один открыты в сторону патрубков входа 2 и выхода 4, другие каналы открыты в сторону патрубков входа 3 и выхода 5. У стенок корпуса t расположены уплотнения, предпочтительно отлитые из пластмассы, которая приварена к краю листа 6, герметизируя таким образом каналы 8.

При производстве теплообменника предварительно профилируется металлический лист 6, длина которого ограничена используемым инструментом, затем профилированные листы соединяются вместе до требуемой длины. Гофры 10 параллельны друг к другу и выполнены под углом по отношению к плоскости листа 6. После складывания листа 6 в складки 7 гофры 10 пересекают друг друга ка смежных боковых участках 9 и контактируют в точках ,1ересечения.,

При работе теплообменника рабочие среды поступают в соответствующие патрубки входа 2 и 3, проходят теплообмекиме каналы 8 и выходят через патрубки А и 5. При омыван ш гофр 10 в каналах 8 коэффициент теплопередачи рабочих сред увеличивается и процесс теплообмена интенсифицируется.

Поток рабочих сред имеет ламинарный характер течения по всему их сечению,

Значение коэффициента теплопередачи обусловливается как расстоянием вершин друг от друга, так и наклоном гофр и их стенок по отношению к плоскости листа Оптимальные значения получаются при одинаковом расстоянии S вершин выступов и впадин от раэделительньс-: поверхностей плоского участка и при расстоянии между вершинами . Угол наклона стенок гофр между вершинами при этом не пре вьшает 20°, угол наклона гофр к плоскостк боковых участков каналов составляет З, а угол аклона стенок гофр меж,цу вер 1В1нами и разделительными noвepxнocтя iи плоских участков не превышает 10°,

Описанное устройство интенсифицирует процесс теплообмена и уменьшает габариты теплообменника в целом.

К ПРОТИВОТОЧНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК из тонкого листового металла, преимущественно из алюминия, с раздельно протекающими теплоносителями, содержащий корпус с патрубками входа и выхода теплоносителей и размещенную в корпусе теплообменную поверхность в виде листа, сложенного в складки с образованием при повороте на 180° каналов, плоские боковые участки которых снабжены наклонными параллельными гофрами, контактирую щими друг с другом при их взаимном пересечении .на смежных участках, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, гофры сгруппированы в пары выступвпадина, разделенные поверхностями плоского участка, причем в каждо11 паре расстояния 5 по горизонтали от разделительных поверхностей плоского участка до вершин выступа и впадины равны, а расстояние между вершинами составляет 0,5-25, 2.Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что стенки гофр между верщинами в каждой парс размещены под углом к разделительg ной поверхности плоского участка, не превышающим 20. СО 3.Теплообменник по пп.1 и 2, с отличающийся тем, что угол наклона гофр к плоскости боковЬгх участков каналов составляет 5. 4.Теплообменник по пп.1-3, о т личающийся тем, что стенки гофр между вершинами и разделительсо поверхностями плоских участков размещены под углом к последним, 00 не превьпаакицим . о