Матричный теплообменник Советский патент 1987 года по МПК F28D9/00 F28F3/00 

Изобретение относится к матричным теплообменникам и может быть использовано в качестве испарителя в холодильной технике.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена и снижение гидравлического сопротивления при работе на двухфазных рабочих средах.

На фиг. Г изображен описываемый теплообменник, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1.

Теплообменник содержит пакет, состоящий из круглых перфорированных пластин 1, чередующихся с кольде.выми проточками 2 и 3 с образованием каналов 4 и 5 для рабочих сред, ограниченных коллекторными крышками 6 и 7, снабженными штуцерами подвода 8 и 9 и отвода 9 и 11 рабочих сред. Пластины 1 имеют в каналах 5 двухфазной среды различные степень перфорации и толщину, увеличивающиеся в направ- лении движения двухфазной рабочей среды. При этом изменение степени перфораций и толщины пластин 1 может осуществляться по закономерностям

е„/Е,1(г| ), -(„/«,)- .

где N - количество пластин;

Nf, - порядковый номер пластины; f - степень перфорации первой по ходу двухфазного канала пластины;

- степень перфорации N пластины;

толщина первой по ходу двухфазной среды пластины; ( толщина Nj пластины. Матричный теплообменник работает следующим образом.

Поток однофазной среды через штуцер 8 поступает во внутренний кольцевой канал 4, где охлаждается и выходит через штуцер 9, Поток двухфазной среды через штуцер 10 поступает во внешний кольцевой канал 5, где двухфазный поток с массовым паросодержа- нием порядка 0,15-0,25 по мере про

движения к выходу теплообменника насыщается паром до значений паросодер- жания 0,8 - 1,0, а затем через штуцер 10 удаляется из теплообменника. Движyш йcя в канале 5 двухфазный поток снимает тепло с поверхности перфорированных пластин 1, причем по мере продвижения к выходу из теплообменника происходит увеличение

объемного расхода вследствие насыщения потока паром. В случае выполнения пластин 1 с постоянными толшлна- ми и степенями перфорации может про5 изойти резкое увеличение линейной скорости потока, которое может составить 100 и более раз по сравнению со скоростью потока на входе.

Увеличение теплоотдачи за счет

0 скорости незначительно по сравнению с ухудшением теплоотдачи вследствие нарушения испарительного процесса и увеличения гидравлического сопротивления .

5

В описываемом теплообменнике резкого увеличения линейной скорости в конце испарительного канала не происходит в результате диффузорного характера геометрии этого канала, выполненного с увеличением площади перфораций пластин 1 по ходу движения двухфазного потока. Такое конструктивное решение обеспечивает по- вьшение интенсивности теплоотдачи и 5 снижение гидравлического сопротивления в теплообменном аппарате.

40

45

50

Формул.а изобретения

Матричный теплообменник, содержащий пакет из круглых перфорированных пластин, чередующихся с кольцевыми проставками с образованием каналов для рабочих сред, о тличаю- щ и и с я тем, что, с цепью интенсификации теплообмена и снижения гидравлического сопротивления при работ на двухфазных рабочих средах, пластины имеют различную степень перфорации и толщину, увели швающуюся в направлении движения двухфазной среды.

/I-/I

фие.2

Изобретение относится к холодильной технике и м.б, использовано в качестве испарителя. Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен и снизить гидравлическое сопротивление при работе на двухфазных рабочих средах (PC). Теплообменник содержит пакет из круглых перфорированных пластин (П) 1, чередующихся с кольцевыми проставками 2,3 с образованием каналов 4,5 для PC. В каналах 5 П 1 имеют различную степень перфорации и толщину, увеличивающуюся в направлении движения двухфазной.PC. Движу- 1ЦИЙСЯ в канале 5 двухфазный поток PC снимает тепло с поверхности П I, При этом по мере продвижения к выходу из теплообменника происходит увеличение объемного расхода вследствие насыщения потока паром. В теплообменнике не происходит резкого увеличения линейной скорости в конце канала 5 благодаря диффузорному характеру геометрии канала 5, выполненного с увеличением площади пер- фораций П 1 по ходу движения двухфазного потока, 2 ил. I л t/ (Л со 4 СП О 4 00