Теплообменник Советский патент 1988 года по МПК F28D9/00 

26

Обратный поток

со со со

05

со 4;

Прямой, поток

Обратный, поток

Прямой поток

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, конкретно к матричным теплообменникам.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена и повышение надежности.

На фиг. 1 изображен предлагаемый теплообменник, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - узел присоединения сетчатой насадки к стенке ка- нала теплообменника.

Теплообменник содержит цилиндрический корпус 1, разделенный прокладками 2 на каналы 3 и 4 для рабочих сред и уста- новленную в каналах 3 и 4 сетчатую на- садку 5, свернутую по спирали в цилиндр И выполненную составной из концентрично размещенных кассет 6, жестко скрепленных торцами с прокладками 2, образующими стенки каналов 3 и 4. Сетка кассет б выполнена с ячейками в виде вытянутых многогранников, большая диагональ которых перпендикулярна стенками каналов 3 и 4. Кассеты 6 могут быть выполнены с одинаковым расстоянием между витками спиралей и с одинаковыми формой и размером ячеек сеток, но с различными в разных кассетах 6. Кроме того, разные кассеты 6 могут быть выполнены из материала с различной теплопроводностью. Каналы 3 через кольцевые камеры 7 и радиальные отверстия 8 в обоймах 9 соединены с подводящими трубками 10, закрепленными в трубной решетке 11 и подключенными к коллектору 12 для подвода и распределения одной из рабочих сред (прямого потока), а также через кольцевые камеры 13 и радиальные отверстия 14 а обоймах 15 - с отводящими трубками 16, закрепленными в трубной решетке 17 и подключенными к коллектору 18 для сбора и отвода этой среды из аппарата. Каналы 4 через радиальные отверстия 19 в обоймах 20 подключены к коллектору 21 для распределения другой рабочей среды (обратного потока), соединенному с подводящим патрубком 22, а также через отверстия 23 в обоймах 24 - к кольцевому коллектору 25 для сбора этой среды, заключенному в корпус 1 и подсоединенному к отводящему патрубку 26.

Обоймы 9, 15, 20 и 24 представляют собой пары концентрических колец, жестко соединенных, например, пайкой с прокладками 2.

Теплообменник работает следующим образом.

Прямой поток поступает в коллектор 12 и через подводящие трубки 10 я радиальные отверстия 8 в обоймах 9 попадает в кольцевые камеры 7, предназначенные для его равномерного подвода Р; каждый из каналов, откуда поток проходит в каналы 3. Обратный поток через подводящий патрубок 22 поступает з коллектор 21, откуда через отверстия 19 в обоймах 20 проходит в каналы 4. В каналах 3 и 4 происходит теплопередача меж- .з,у пря.мым и обратным потоком. Прямой поток, двигаясь в канале 3, обтекает

кассеты 6 и отдает им тепло конвекцией, которое затем распространяется теплопроводностью по этк.ч кассетам 6 через прокладки 2, разделяющие каналы 3 и 4, и по кассетам 6, расположенным в каналах 4.

Это тепло воспринимается обратным потоком, обтекающим кассеты 6 в каналах 4

5

Прямой поток из каналов 3 через кольцевые камеры 13, предназначенные для его сбора, и радиальные отверстия 14 в обоймах 15 поступает в отводящие трубки 16, откуда попадает в коллектор 18 и отводится из теплообменника. Обратный поток из каналов 4 через радиальные отверстия 23 в обоймах 24 поступает в кольцевой коллектор 25, после чего отводится из теплообменника.

Таким образом, в предлагаемом теплообменнике может быть осуществлен теплообмен между двумя и более средами при их движении в радиальном направлении, причем вместо одной из двух рабочих сред могут быть взяты, например, тепловыделения от размещенной на кожухе аппаратуры, а сам теплообменник может быть выполнен одноканальным.

Изобретение позволяет уменьоп ть габаритные размеры теплообменника вследствие интенсификации теплопередачи, обеспечить оптимальный температурный режим работы вследствие создания теплообмен- ной поверхности переменной компактности, повысить надежность вследствие создания гарантированной герметичности, а также дает возможность сделать процесс изготовления теплообменника простым, технологичным и обладающим низкой трудоемкостью.

0

5

0

5

Формула изобретения

1.Теплообменник, содержан ий цилиндрический корпус, разделенный прокладками на каналы для рабочих сред, и установленную в каналах сетчатую насадку, свернутую по спирали в цилиндр, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена и 1ювышения надежности, насадка выполнена составной из концентрично размещенных кассет, жестко скрепленных торцами со стенками каналов, причем сетка кассет выполнена с ячейками в виде вытянутых многогранников, большая диагональ которых перпендикулярна стенкам каналов.

2.Теплообменник по п. , отличающийся ем, что кассеты выполнены с одинаковым расстоянием между витками спиралей, но с различным в разных кассетах.

3. Теплообменник по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что кассеты выполнены с одинаковыми формой и размерами ячеек сеток, но с различными в разных кассетах.

Теплообменник по пп. 1-3, отличающийся тем, что разные кассеты выполнены из материала с различной теплопроводностью.

Изобретение относится к матричным теплообменным аппаратам и позволяет интенсифицировать теплообмен и повысить надежность теплообменника. Цилиндрический корпус 1 теплообменника разделен прокладками 2 на каналы 3 и 4 для рабочих сред. В каналах установлена сетчатая насадка 5, свернутая по спирали в цилиндр и выполненная составной из кон- центрично размещенных кассет 6, жестко скрепленных торцами со стенками каналов. Сетка кассет 6 выполнена с ячейками в виде вытянутых многогранников, большая диагональ которых перпендикулярна стенкам каналов. Кассеты 6 м. б. выполнены с одинаковым расстоянием между витками спиралей, но с различным в разных кассетах. Кассеты м. б. вьшолнены с одинаковыми формой и размерами ячеек сеток, но с различными в разных кассетах. Разные кассеты м. б. выполнены из материала с различной теплопроводностью. В теплообменнике м. б. осуществлен теплообмен между двумя и более средами при их движении в радиальном направлении. Вследствие интенсификации теплопередачи уменьшаются габаритные размеры теплообменника, обеспечивается оптимальный температурный режим работы вследствие создания теплообменной поверхности переменной компактности, повышается надежность вследствие создания гарантированной герметичности. 3 3. п. ф-лы, 4 ил. & (Л

24

23

21

Фиг./3

2/