Теплообменный блок Советский патент 1988 года по МПК F28D9/02 F28F3/02 

N)

Изобретение относится к пластинчатым теплообменникам и позволяет интенсифицировать теплообмен и уменьшить гидродинамические потери. В непересекающихся прямоугольных каналах (к) 2, 3 для греющей и нагреваемой сред в шахматном порядке размещены пластинчатые турбулизирующие вставки 4, 5. Во входном и выходном рядах вставки установлены параллельно продольной оси соответствующего К 2, 3, а в других рядах - с )аклоном к продольной оси К 2, 3. Угол накло} а увеличивается от ряда к ряду, кроме входного и выходного, при перекрестпом расположении каналов в К 3 - в па- правлении движения греющей среды, а в К 2 - в направлении, обратном направлению движения нагреваемой среды. Наклон вставок 5 в крайних К 3 выполнен меньшим, чем в остальных К 2 блока 1. Вставки 4, 5 в смежных рядах м.б. расположены с частичным перекрытием. Вставки входных и выходных К 2, 3 обеспечивают равномерный вход и выход сред. Увеличивающийся назслон вставок по ходу сред создает oTKnoiieiine потеков сред в сторону наименьшего давления. Т.обр., обеспешгвается равномерный профиль т-р и скоростей рабочих сред по ширине каналов, позволяющий тем самым интенсифицировать теплообмен и уменыш1ть гидродинамические потери. 3 ил. 1 f S 3 iD (Л jL 4 IsD GO CO О CX)

7

ъ/

rw. f

Изобретение относится к теплообме- i|y, а именно к пластинчатым теплооб- NJeHEHKaM, и может быть использовано 4пя нагрева и охлаждения газов о

Цель изобретения - интенсификаг ия т|е1глообмена и уменьшение гидродинами- Цеских потерь.

: На фиг. 1 изображен теплообменный елок, общий вид}на фиг. 2 - разрез -А на фиг,1; на фиг. 3 - разрез Б-Б ъа фиг. 1.

Теплообменный блок 1 содержит систему непересекающихся прямоугольных ь:аналов 2 и 3 для греющей и нагрева- €мой сред, в которых в шахматном по- Е1ядке размещены пластинчатые турбули- гирующие вставки 4 и 5, установленные во входном и выходном рядах па- Р аллельно продольной оси соответствуК1щего капала 2 и-3, а в других рядах с: наклоном под углом с/ к продольной каналов 2 и 3. Угол наклона о( увеличивается от ряда к ряду, кроме иходного и выходного, при перекрест- ном расположении каналов в каналах 3 нагреваемой среды - в направлении дви л;ения греющей среды, а в каналах 2 Iреющей среды - в направлении, обратном направлению движения нагреваемой среды. При этом вставки 4 и 5 в смежных рядах могут быть расположены с г|астичным перекрытием, составляющим fi-20% длины вставок 4 и 5, а наклон ставок 5 в крайних каналах 3 вьтол- меньшим, чем в остальных каналах блока 1,

Теплообменный блок работает следу- 1|)щим образом.

При движении сред в каналах 2 и 3 лока 1 ввиду неравномерности тепло- фбмена, вызванного перекрестно-точечной схемой течения сред, возникает перепад давления по ширине каналов 2 И 3. Это создает градиент скоростей It температур теплоносителей в направ- Дении, перпендикулярном н аправлению движения потоков сред, и отклонение следствие этого направления потоков йред от первоначальногоо

Для обеспечения равномерного теплообмена и исключения отрывов потока фи обтекании вставок 4 и 5 их устанавливают под углом к продольньм осям 1 аналов 2 и 3

/ 1 Т, - Т, о( -г arctg -тр ,

число вставок 4 и 5 в ряду; максимальная температура среды на выходе из каналов 2 и 3 блока 1J

минимальная температура среды на выходе из каналов 2 и 3 блока 1; температура среды на входе

в блок 1.

становки вставок 4 и 5 опрепо формуле

п

srct

т,- Т,

где 1 - длина каналов 2 и 3;

X - текущая координата установки

внутриканальных вставок 4 и 5 Так как в крайних каналах 3 в теплообмене участвует только одна сторона канала, то разность температур Т и Т будет в этих каналах меньше, чем в остальньт каналах 2 блока 1. Следовательно, наклон вставок 5 в каналах 3 будет меньшим, чем в остальных каналах 2 блока 1.

Вставки 4 и 5 входных и выходных рядов каналов 2 и 3 блока 1 обеспечивают равномерный вход и выход сред. Увеличивающийся наклон вставок 4 и 5 по ходу сред создает отклонение потоков сред в сторону наименьшего давления, а перекрытие вставок 4 и 5 соседних рядов придает целенаправленное

движение потоков сред.

I

Таким образом, обеспечивается равномерный профиль температур и скоростей рабочих сред по ширине каналов, позволяющий тем самым интенсифицировать теплообмен и уменьшить гидродинамические потери.

Ф о.р мула изобретения

Теплообменный блок по авт.св. N 1291813, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена и уменьщения гидродинамических потерь, наклон вставок в крайних каналах выполнен меньшим, чем в остальных каналах блока.

.

k

а а а

фие.2

б--5

1111

/

а а а

.