Матричный теплообменник Советский патент 1988 года по МПК F28D9/00 

11

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

Цель изобретения - интенсификация теплообмена.

На фиг. 1 изображен пакет предлагаемого теплообменника; на фиг.2 - теплообменник в сборе; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на фиг. 4 - перфорированная пластина; на фиг. 5 - V-образная вставка.

Теплообменник содержит пакет горизонтальных перфорированных пластин

1со сквозными радиальными прорезями 2, чередующихся с кольцевыми прокладками 3, и подключенные к пакету коллекторы 4 с патрубками 5 и 6 подвода и отвода рабочих сред. Радиаль- ные прорези 2 пластин доведены до прокладок 3 и объединены в центре. В прорези 2 введены на всю высоту пакета V-образные пластинчатые вставки 7, примыкающие торцами к коллек- торам 4 и 5, а боковыми кромками к прокладкам 3. Ребра вставок 7 через одно выполнены перфорированными, а участки 8 пластин 1 между прорезями

2- сплошными, причем патрубки 5 под- вода установлены напротив сплошных участков В, а патрубки 6 отвода - напротив перфорированных участков 9.

В центре пакета может быть установлена дополнительная герметизирующая вставка 10, а перфорированные ребра вставок 7 могут быть выполнены из малотеплопроводного материала.

Теплообменник работает следующим образом.

Рабочая среда а поступает по патрубку 5 в коллектор 4, затем между перфорированными и неперфориро- ваннымй ребрами вставок 7 достига- ет сплошного участка 8 пластины 1, изменяет направление, проходит через перфорированное ребро вставки 7 вправо, затем через перфорированный участок 9 вниз, достигает сплошного уча- стка 8 близлежащей пластины 1, заворачивает влево, попадает снова между перфорированным и неперфорированным ребрами вставок 7, движется вниз через перфорированный участок 9,затем вправо и т.д. по зигзагообразной кривой. Расположения патрубков 5 подвода напротив сплошного участка В, а отвода 6 - напротив перфорированного

752

9 максимально удлиняет траекторию движения потока.

Теплообмен между средами происходит через поверхность вставок 7, а также вдоль поверхности при этом вставки 7 выполняют функции тепло- передающих ребер. Кроме этого, теплпередача осуществляется через участки пластин 1, прилегающие к вставкам 7,

Теплоноситель движется, изменяя направление через перфорированное ребро вставки 7, и ограничен сплошным участком 8 пластины 1 и сплошным ребром соседней вставки 7. Ана- лог ичным образом происходит движение в соседних трактах двух других сред. Герметичность пакета обеспечивается наличием вставки 10, а также соответствующей толщиной прокладок (внутренняя кромка прокладки 3 совпадает с кромкой прорези 2).

Повьшение эффективности теплообмена может быть достигнуто уменьшением осевой теплопроводности за счет выполнения перфорированных ребер вставок 7 из малотеплопроводного материала, изменяя пункт движения и тypбJrлизaцию рабочих сред, а также за счет увеличения рабочей поверхности пакета. Формулаизобретения

1.Матричный теплообменник, содержащий пакет горизонтальных перфорированных пластин со сквозными радиальными прорезями, чередующихся

с кольцевыми прокладками, и подключенные к пакету коллекторы с патрубками подвода и отвода рабочих сред, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, радиальные прорези пластин доведены до прокладок и объединены в центре, в прорези введены на всю высоту пакета V-образные пластинчатые вставки, примыкающие торцами к коллекторам и боковыми кромками к прокладкам, ребра вставок через одно выполнены перфорированными, а участки пластин между прорезями через один - сплошными, причем патрубки подвода установлены напротив сплошных участков пластин, а патрубки отвода - напротив- перфорированных.

2.Теплообменник по п. 1, о т л и чающийся тем, что перфорированные ребра вставок выполнены из низкотеплопроводного материала.

|/г5

Изобретение м.б. использовано в холодильной и криогенной технике и позволяет интенсифицировать теплообмен. Радиапьные прорези горизонтальных пластин (ГП) 1 доведены до кольцевых прокладок 3, чередующихся с ГП 1, и объединены в центре. В прорези введены на всю высоту пакета V-образные пластинчатые вставки (В) 7. Торцами В 7 примыкают к коллекторам, а боковыми кромками - к прокладN. кам. Ребра В 7 через одно выполнены перфорированными из низкотеплопроводного материала, а участки 8 ГП 1 между прорезями через один - сплошными. Патрубки подвода установлены напротив сплошных участков 8, а патрубки отвода - напротив перфорированных участков 9, что максимально удлиняет траекторию движения потока Теплообмен между средами происходит через поверхность В 7, а также вдоль поверхности, при этом В 7 выполняют функции теплопередающих ребер. Кроме того, теплопередача осуществляется через участки ГП 1, прилегающие к В 7. Повышение эффективности теплообмена достигается за счет выполнения ребер В 7 из малотеплопроводного материала, изменения движения и турбули- зации рабочих сред, а также за счет увеличения рабочей поверхности пакета. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. с S (Л / / 00 to ел Фи2.1

Фиг. 2