Пластинчато-трубный теплообменник Советский патент 1984 года по МПК F28F1/26 F28F3/08 F28D9/00 F25B39/04 

1 1 Изобретение относится к пластинчато-трубным теплообменникам и может быть использовано в качестве воздушного конденсатора для холодильной ма шины. Известен пластинчато-трубный теплообменник, содержащий пакет пластин с рядами расположенных в шахматном порядке плоеко.овальных отвер стий, имеющих отбортовку, входящую в отверстия смежной пластины с образованием труб fij Недостатком этого теплообменника является невысокая интенсивность теп лообмена. Известен также пластинчато-трубный теплообменник, содержащий пакет пластин с рядами плоекоовальньк отверстий., имеющих отбортовку, входящую в отверстия смежных пластин с об разованием труб, причём трубы в ряду расположены попарно с встречным наклоной- в каждой паре, а в смежных рядахпары расположены в шахматном порядке с образованием конфузорно- диффузорных каналов 2j . Недостатком известного теплообмен ника является неравномерное значение локальных коэффициентов теплоотдачи с уменьшением их в зоне конфузорных каналов и повышенное гидравлическое сопротивление в зонах разрыва каналов конфузорно-диффузорного типа за счет распространения макровихрей из зон отрьша среды от труб в основное ядро потока из зон образования погра ничного слоя, что снижает интенсивность теплообмена. Цель изобретения - интенсификация теплообмена. Указанная пель достигается тем, что в пластинчато-трубном теплообменнике, содержащем секции, каждая из которых состоит из пакета пластин с рядами плоскоовальных отверстий, имеющих отбортовки, входящие в отверстия смежной пластины с образованием труб, расположенных попарно с встречным наклоном в каждой паре, причем пластины одной секции передними и задними кромками примыкают к соответствунщим кромкам пластин смеж ньк секций с образованием между плас тинами и парами труб диффузорно-конфузорных каналов, кромки пластин смежных секций в местах контактов имеют по обе стороны плоскоовальных отверстий параллельно их осям турбулизирующие выступы на передней и зад 32 ней кромках длиной, соответственно равной 0,4-0,5 и 0,08-0,15 расстояния между кромками, при высоте, составляющей 0,08-0,1 эквивалентного диаметра диффузорно-конфузорных каналов. При этом в каждой секции выступы на смежных пластинах выполнены разно направленными. На фиг.1 изображен предлагаемый теплообменник, на фиг.2 - пластина теплообменника, на фиг.З - вид А на фиг.1, на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.З; на фиг.З - сечение В-В на фиг.2, на фиг,6 - вид Г на фиг.1. Теплообменник содержит секции 1, каждая из которых состоит из пакета пластин 2 с рядами плоскоовальных отверстий 3, имекщих отбортовки 4, входящие в отверстия 3 смежной пластины 2 с образованием труб 5, расположенных попарно с встречным наклоном в каждой паре, причем пластины 2одной секции 1 передними и задними кромками примьжают к соответствующим кромкам пластин 2 смежных секций 1 с образованием между пластинами 2 и парами труб 5 диффузорно-конфузорных каналов 6. Кромки пластин 2 смежных секций 1 в местах контакта имеют по обе стороны плоскоовальных отверстий 3параллельно их осям турбулизирующие выступы 7 на передней и задней кромках длиной, соответственно равной 0,40,5 и 0,08-0,15 расстояния между кромками, при высоте, составляющей 0,08-0,1 эквивалентного диаметра диффузорно-конфузорных каналов 6. Выступы 7 в секциях 1 образуют периодически расширяющиеся 8 и сужающиеся 9 участки между смежными пластинами 2, а на самих пластинах 2 в местах их контакта с пластинами 2 смежной секции 1 - дополнительные каналы 10 диффузорно-конфузорного и конфузорно- диффузорного типа. При протекании среды межтрубного пространства через чередующиеся конфузорные и диффузорные участки каналов 6 в ее потоке возникает знакопеременный градиент давления и .отрывные течения в зоне диффузора, которые турбулизируют поток. Способствуют разрушению пограничного слоя и проникают вдоль потока в зону конфузора. Наталкиваясь на выступы 7, основной поток среды межтрубного пространства как бы разделяется на две части. Основная часть идет по каналу 6, ос31тальная - в пристенной области между трубой 5 и выступом 7. При этом обра . зуются двухмерные макровихри: одни вдоль дв1Йсения потока в канале 6, другие - поперек потока в участках 8 и 9. Организация такого движения потока позволяет глубже протолкнуть в конфузорную часть вихри, образовав шиеся в диффузорной части, и дополни тельно турбулизировать там поток, -а также посредством дополнительных каналов 10 ограничить распространение отрывных течений в основное ядро потока и сосредоточить их в пристенной 3 зоне труб 5 там, где образуется пограничный слой, и, кроме того, ограничить распространение этих вихрей в зонах перехода канала 6 от диффузора к конфузору, снизив тем самым вредный рост гидравлических сопротивлений, Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен на 30-40% при возрастании гидравлического сопротивления на 5-10% и на 60-70% при возрастании сопротивления на 25-40% по сравнению с известным теплообменником без выступов.

Г. ПЛАСТИНЧАТО-ТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий секции, казвдая из которых состоит из пакета пластин с рядами плоскоовальных отверстий, имекхцих отбортовки, входя|Щие в отверстия смежной пластины с образованием vpy6, расположенных по парно с встречным наклоном в каждой паре, причем пластины одной секции передними и задними кромками примыкают к соответствующим кромкам пластин смежных секций с образованием мезвду пластинами и парами труб диффузорноконфузорных каналов, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, кромки пластин смежных секций в местах контакта имеют по обе стороны плоскоовальных отверстий параллельно их осям турбулизируюпщ(г выступы на передней и задней кромках длиной, соответственно равной 0,4-0,5 и 0,08-0,15 расстояния между кромками, при высоте, составляющей 0,08-0,1 эквивалентного диаметра диффузорно-конфузорных каналов. 2. Теплообменник по п. 1, о т Ji и чающийся тем, что в каждой секции выступы на смежных пластинах выполнены разнонаправленными.

у

0uz.3