Матричный теплообменник Советский патент 1986 года по МПК F28D9/00 F28F3/00 

денсата. Радиальные пазы 2 круглых перфорированных пластин (ПП) 1 сообщены с кольцевым периферийньп пазом (КПП) 3 и выполнены расширяющиNmcH в направлений к нему. КПП 3 открыт со стороны кромок ПП 1. Пакет ПП 1 выполнен в виде перевернутого усеченного конуса с углом раскрытия превышающим угол раскрытия кожуха 9, в котором он закреплен с кольцевым зазором. ПП 1 в зоне КПП 3 могут иметь перфорацию с увеличением ее проходного сечения от пластины к пластине в направлении к меньшему основанию. В результате теплообмена между паром, проходящим по каналу

73722

7, и охлаждающей средой, движущейся

по коллектору 14, пар конденсируется на поверхности ПП 1, а конденсат стекает в пазы 2 и через КПП 3 по стенке кожуха 9. По мере уменьшения количества пара при движении его вниз уменьшается поверхность ПП 1, требуемая для конденсации, и увеличивается проходное сечение перфорации, так как возрастает количество конденсата. При этом увеличивается толщина жидкостной пленки на стенки кожуха 9, поэтому между направляющими поверхности пакета ПП 1 и кожуха 9 установлен угол й в несколько градусов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в криогенной технике. Цель изобретения - повышение интенсификации теплообмена путем отвода конденсатора с -рабочих поверхностей пластин теплообменника и снижения таким образом термического сопротивления коно S U)

Изббретение относится к теплотехнике, конкретно к матричным теплообменникам и может быть использовано в криогенной технике.

Цель 113обретения - интенсификация теплообмена.

На фиг-. 1 изображен предлагаемый теплообменник с открытыми кольцевыми пазами на пластинах, продольный разрез, на фиг. 2 -.разрез А-ГА на фиг. 1 на фиг. 3 - пакет теплообменника с закрепленными кольцевыми пазами на пластинах, продольный разрез.

Теплообменник содержит пакет,состоящий из круглых перфорированных пластин 1 с радиальными пазами 2, сообщенными с кольцевым периферийным пазом 3, и. чередующихся с пластинами 1 кольцевых проставок 4 и 5, образующих каналы 6 и 7 для рабочих сред. Радиальные пазы 2 каждой, пластины 1 выполнены расширяющимися в направлении к кольцевому периферийному пазу 3, который открыт со стороны кромок пластин 1. Пакет заключен с кольцевым зазором 8 в конический кожух 9, сужающийся книзу, и выполнен в виде перевернутого усеченного конуса с углом раскрытия, превышающим угол раскрытия кожуха 9, который снабжен патрубками 10 и 11 подвода и отвода рабочей среды канала 6 и патрубками 12 и 13 подвода и отвода рабочей среды к каналу 7. Канал 7 снабжен коллекторами 14; При вьшолнении кольцевых пазов 3 закрытыми пластины 1 в зоне пазов 3 имеют перфорацию 15 с увеличением ее проходного сечения в направлении к меньшему основанию пакета, а проставки 5 между смежными пластинами 1 имеют диаметр, равный диаметру

меньшей пластины 1. I

Теплообменник работает следующим

образом.

Одна из рабочих сред, в данном случае пар, по патрубку 12 поступает в канал 7 теплообменника, ограниченный кожухом 9 и коллекторами 14. Далее пар омывает поверхность перфорированной пластины 1, через которую он обменивается теплом с потоком охлаждающей среды. Последняя движется через патрубки 10, коллекторы 14 в канал 6. Каналы 6 и 7 разделяются проставками 4. Пар прохо ит преимущественно через перфорации в пластинах 1, а также некоторая его часть через зазор 8 между пластиной 1 и кожухом 9. Проходное сечение зазора 8 в целом значительно меньше, чем суммарная площадь перфорации пластин 1. Пар конденсируется на поверхности перфорированных пластин I. Образованный конденсат стекает в пазы 2. По мере движения к периазерии

3

пластины 1 масса конденсата увеличивается - происходит сбор конденсата с поверхности пластины 1, поэтому пазы 2 расширяются. Затем конденсат поступает в кольцевой паз 3 и стекает на стенки кожуха 9, по которым под действием сил тяжести поступает в патрубок 13. По мере уменьшения -количества пара при движении его вниз уменьшаются размеры пластин 1 и их поверхность, требуемая для конденсации.

Пластины 1 по отношению к кожуху 9 расположены таким образом, что образуемый зазор 8 (между пластинами и кожухом 9) увеличивается по направлению оси пакета вниз. Это сделано для улучшения отвода конденсата, так как по мере его движения вниз и накопления за счет конденсата, поступакицего с поверхности пластин I, толщина жидкостной пленки на поверхности кожуха 9 увеличивается. С другой стороны, зазор между краем пластины I и пленкой конденсата не должен превышать 3-4 мм (в зависимости от размеров пластин 1 и площади проходных отверстий перфорации пластин 1), так как в противном случае увеличивается доля пара,проходяшего через зазор 8 и уменьшается доля пара проходящего через перфорацию пластин 1. Поэтому между направляющей поверхностью пластин Ч и направляющей кожуха 9 установлен угол об в несколько градусов (2-4 ).

При выполнении кольцевого паза 3 закрытым конденсат по расширяющимся пазам 2 собирается в кольцевой паз 3, откуда через перфорацию 15 перетекает на нижележащую пластину 1; По мере движения конденсата вниз его количество увеличивается.

737224

соответственно увеличивается и проходное сечение перфорации 15. При этом проставки 5 между смежными пластинами 1, имеющие диаметр, равный 5 диаметру меньшей из этих пластин 1, позволяют наиболее полно использовать поверхность пластин 1 и обеспечить необходимую герметичность.

Благодаря возможности отвода конденсата по пазам 2 и 3 уменьшается

to толщина его пленки на рабочих поверхностях пластин 1, что снижает термическое сопротивление пленки и тем самым интенсифицирует теплообмен.

ts

Формула изобретения

ее проходного сечения от пластины к пластине в направлении к Меньшему основанию пакета.