Пластинчато-трубный теплообменник Советский патент 1988 года по МПК F28F1/32 F28F3/08 F28D7/00 

Изобретение относится к пластинчато-трубным теплообменникам и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 983431.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена.

На фиг.I изображен предлагаемый теплообменник; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.Д - вид В на фиг.2; на фиг.З - вид Г на фиг. 2; на фиг.6- разрез Д-Д на фиг.З.

Теплообменник содержит пакет пластин 1 с рядами плоскоовальных отверстий 2, имеющих отбортовки 3, входящие в отверстия 2 смежных пластин I с образованием труб 4. Последние в рядах расположены попарно с встречным наклоном в каждой паре, а в смеж- ных рядах пары расположены в шахматном порядке с образованием конфузор- но диффузорных каналов 3 и 6. В пластинах 1 вьтолнены ряды поочередно развернутых на 180° просечек 7 с об- разованием лепестков 8, отогнутых под углом к плоскости пластин I с противоположным наклоном в - смежных просечках 7, причем ряды просечек 7, смежные с трубами 4, расположены парал- лельно большим осям этих труб, а в смежных пластинах 1 просечки 7 расположены со смещением.

Поток воздуха, попадая в межтрубное пространство, проходит чередующиеся конфузорные и диффузорные каналы 3 и 6 . При увеличении воздуха в потоке возникает знакопеременный градиент давления, что способствует разрушению пограничного слоя и более полному смыванию труб 4 с хладагентом.

Наталкиваясь на ряд лепестков 8, основной поток воздуха разделяется на несколько частей, протекающих через отдельные каналы, образованные лепестками 8.

Прерывистость лепестков 8 и изменение направления угла их отгиба в каждой паре позволяет добиться разру щения пограничного слоя на каждом лепестке 8, причем каждое ребро атаки отогнутого под углом лепестка 8 находится вне спутной струи предыдущего, что уменьшает общее аэродинамическое сопротивление, так как возмущающее воздействие не передается в ядро потока.

Q

5 0 5 О

Q

5

5

0

5

Близлежащие к трубам 4 ряды лепестков 8, параллельные большим осям труб 4, ограничивают распространение отрывных течений пристенной зоны труб 4 в основной поток, что также способствует снижению сопротивлений.

В полостях между смежными пластинами 1, благодаря сдвигу лепестков В, по обе стороны каждой пластины I создается разная гидродинамическая обстановка, так как в каждом элементарном конфузорно-диффузорном канале возникает разность падения или повышения статического давления, что приводит к стабильному поперечному перетеканию части потока воздуха через просечки 7 (движение воздуха показано стрелками.на фиг.2, 4 и 3). Расположение близлежащих к трубам 4 рядов лепестков 8 с углом, равным углу раскрытия диффузорно-конфузорных каналов 3 и 6, также усиливает эффект поперечного перетекания воздуха, так как на поверхности каждого лепестка 8 образуется динамический напор от набегания потока воздуха.

На поверхности пластин 1 происходит дискретное разрушение пограничного слоя, при этом воздействие на него вдувом-отсосом не приводит к значительным отрывным течениям и соответственно к чрезмерному росту аэродинамического сопротивления.

Таким образом, рост теплоотдачи со стороны воздуха осуществлен прерывистостью лепестков, переменностью их угла отгибки по ходу воздуха, вдувом-отсосом пограничного слоя, при этом организация такого движения не приводит к значительному росту аэродинамических сопротивлений.

Формула изобретения

Пластинчато-трубный теплообменник по авт. св. № 983431, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса теплообмена, в пластинах дополнительно выполнены ряды поочередно развернутых на 180 просечек с образованием лепестков, отогнутых под углом к плоскости пластин с противоположным наклоном в смежных просечках, причем ряды просечек, смежные с трубами, расположены параллельно большим осям этих труб, а в смежных пластинах просечки расположены со смещением.

Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен. В пластинах 1 выполнены ряды поочередно развернутых на 180° просечек (П) с образованием лепестков. Последние отогнуты под углом к плоскости пластин с противоположным наклоном в смежных П. Ряды П, смежные с трубами, расположены параллельно большим осям этих труб. В смежных пластинах П расположены со смещением. Теплоотдача со стороны воздуха возрастает благодаря прерывистости лепестков, переменности их угла отгибки по ходу воздуха, вдуву- отсосу пограничного слоя, при этом организация такого движения не приводит к значительному росту аэродинамических сопротивлений. 6 ил. (Л 00 tSD 00 Boi9v N)

ф1/г.з

Фи2.

видГ

8

:

7 И

фиг. 5

cpi/г.б