Пластинчатый теплообменный элемент Советский патент 1987 года по МПК F28F3/02 F28D9/00 

Изобретение относится к плаети.нчатым геи.юооменным элементам и может быть Мл 1И):п, sonaiKj в машииоетроении и тепло- гочнике.

Це.1ь n3(j6peTeHHH - 11нте11си(()икация 1Ч 11.1ОоГ)мена.

На фиг. I изображен предлагаемьи плас- гинчагый теилообменный элемент; на фи1 . 2 )азрез Л-А на фиг. 1; на фиг. . (fipai мент изометрической проекции пластин- ЧН1010 1еплооб 1еино1 () э.лемента; на фиг. 4 ф|)агмент фи. 1 с параллельными выступами на (риг 5 то же, с ныстунамн, перекре- HuiitaioHuiMHCH HOji углом 30 ; на фиг. 6 то же. с В1 1егу11ами, г1ерекре 1и1вак)П1имися нод углом 90 : па фиг. 7 то же, е выет у- пами, порекрепи1ваюп1имиея нод углом на фиг. 8 то же, е выстунами, перекрен1И- иаюпи1 1ися нод уг, 1ом 150.

Пластинчатый генлообченпый /клк пт содержит пару пластип 1 е перекрещнваю- Н1имнея нак/юнпыми гофрами, В1)1по.лнеи- П1,1ми в виде че|)едую1Цихся прямоуго.тьны.х BbicTyiujB 2 и 3 больн1е11 и мепыне11 д.тины, нмеющи.х на боковы.ч г)анях диа1 оналы1О расположенные и 11римыкаюн.|,ие к торцам В1,1ступов 2 и 3 переточные окна 4. Ширина окоп 4 равна Н1нр. выстчнов 2 и 3, а сами выступы 2 II 3 сопряжены между собой но нернмстрх окон 4 с оО)азовапие 1 С1 уненча- 1 ы каналов Г). Д.1нпы смежньгх В1лст л1ов 2 и 3 относягся. как п:3, причем выступы 2 и 3 в смежных n.TiiCTHHax 1 мо|лт бьгть расно/ю- жены под углом О 150 . В места.х перекре- шивапия стчпенчатых кана.юв обра: 0 запы «п, 1он1адки В и «ко. кх шы 7. Пластнны 1 имеют отверстия 8 и 9 для подвода и отвода )абоче11 средьг

П,тастинча гый тенлообмепный .лемент )абогаег следуюнгнм образом.

Рабочая с)еда из отверстия 8 раснреде- .1ЯСГСЯ jio кана.шм 5, образованным выступами 2 н 3 нластип 1. Двигаясь по кана.ту 5, ())азоваппому выстунами 2 и 3 одной пластины 1. среда изменяет направление движения, последовательпо проходя «ко;|()дцы 7 и «площадки ti в месте пере.чода длинных выступов 2 в ко|1откие выступы 3.

В «колодце 7 среда, изменяя панравле- иие движения, поступает из канала 5, обра- .зованного длиппым BiiicTynoM 2 одной п.тас- тины 1, в кана.лы 5, образованные короткими выступами 3 обеих пластин 1 элемента. В «колодце 7 происходит изменение направления движения среды в двух взаимно нерпе ндику.1ярных плоскостях, что способствует ее интенсивной турбулизации.

Точно так же движется среда по каналу 5, образовапному выступами 2 и 3 на другой пластине, в результате чего происходит постоянный обмен части жидкости в «колод- ца.х 7 между кацала.ми 5 элемента при ее интенсивной турбулизации, а на «площадках 6 происходит только турбулизация за счет изменения направления движения без обмена с каналом 5 другой пластины I.

Среда, перетекающая в «колодце 7 из од)Ц)го канала 5 в другой, разбивает ламинарную структуру потока в нем. Пройдя по каналу 5, образованному выступами 2 и 3 5 одной п.частины, от края до края среда переходит в канал 5, образованный выстунами 2 и 3 другой пластины 1 и наоборот, это номимо |()го, что проис.ходит обмен жидкостью енде и при движении через «колодцы 7.

Количество таких ходов в элементе опре- 0 де.ляется углом ос пересечения выступов в нем.

При увел ичей и величины угла до 150° число ходов воз|)асгает, а при уменьшении - снижается. Уве,тичеие угла а более, чем а 5 150 приводит к значительному увеличению шдравлического сонротивления.

Использование предлагаемого пластин- чагого теп.тообменпого эле.мента (в отличие от известпых) позво.тяет турбулизировать ноток протекающей среды за счет изменения 0 направления ее движения во взаимно пер- нендикуля)ных п,:юскостях, а также за счет разруп1ения ламинарной структуры потока.

Формула и: о6регения

5 1. 1ластинчатый тен. юоб.менный элемент, содержащпй пару пластин с перекрещиваю- пшмися наклонными гофрами, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, гофры пластин выполнены в виде чередующихся прямоугольных выступов

большей и меньщей длины, расположенных под yivioM друг к другу с образованием ступенчатых каналов для рабочих сред и имеющих на боковых гранях диагонально размещенные и примыкающие к торцам выстус нов переточные окна, причем ширина окон равна ширине выступов, а сами выступы сопряжены между собой но периметрам окон. 2. Элемент по н. 1, отличающийся тем, что выступы на смежных пластинах расположены под УГЛОМ (.)т О до 150.

5 /

Фие.1

ot

иг.

Фиг 5

иг. 6

(риг. 7

Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен. Гофры нластин выполнены в виде чередующихся прямоугольных выступов 2 и 3 большей и меньн1ей длины. Выступы расположены под углом один к другому с образованием ступенчатых каналов для рабочих сред. На боковых гранях выступов диагонально размещены переточпые окпа 4, примыкающие к торца.м выступов. Ширина окоп равпа иирнне выступов, которые сопряжены между собой по периметрам окоп. На смежных пластинах выступы м. б. расположены под углом от О до 150°. Такое выполнение теплообменного элемента позволяет турбулизировать поток протекающей среды за счет изменения направления ее движения во взаимно перпендикулярных плоскостях, а также за счет разрущения ламинарной структуры потока. 1 з. п. ф-лы, 8 ил. с (Л со 4 оо Ci ND СО Фиг.З

Фиг. 8