Теплообменник Советский патент 1990 года по МПК F28F3/00 F28F9/00 F28D9/00 

расположенными перпендикулярно им проставками 2, имеющими перфорированные участки. В пластинах 1 выполнены расположенные по окружности между участками 3 перфорации прорези 4, перекрывающие неперфорированные участки проставок 2. Проставки 2 установлены радиально и имеют трапециевид ную форму с размещением меньшего основания трапеции ближе к центру теплообменника. Участки 3 перфорации пластин 1 и отверстия 8 перфорации проставок 2 в сборе образуют каналы 9 высокого давления. Участки пластин 1, выходящие за пределы проставок 2,

представляют собой оребрение канала 10 низкого давления, образованного зазорами между внешними участками

пластин 1 и прорезями 4 и допускающего движение среды низкого давления в любых направлениях. Конструкция теплообменника обеспечивает высокую компактность и технологичность,

что позволяет включить его в состав энергетического устройства (например, криогенной газовой машины) с внутренней регенерацией теплоты, имеющего ограниченные внутренние полости сложной формы для размещения теплообменников. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

V

Изобретение относится к матричным теплообменникам для рабочих сред высокого и низкого давлений и может быть применено в качестве встроенного узла теплообмена в криогенных, холодильных и других энергетических установках. Целью изобретения является повышение компактности теплообменника и унификации его элементов. Теплообменник содержит пакет теплопроводных перфорированных пластин 1, чередующихся с расположенными перпендикулярно им проставками 2, имеющими перфорированные участки. В пластинах 1 выполнены расположенные по окружности между участками 3 перфорации прорези 4, перекрывающие неперфорированные участки проставок 2. Проставки 2 установлены радиально и имеют трапециевидную форму с размещением меньшего основания трапеции ближе к центру теплообменника. Участки 3 перфорации пластин 1 и отверстия 8 перфорации проставок 2 в сборе образуют каналы 9 высокого давления. Участки пластин 1, выходящие за пределы проставок 2, представляют собой оребрение канала 10 низкого давления, образованного зазорами между внешними участками пластин 1 и прорезями 4 и допускающего движение среды низкого давления в любых направлениях. Конструкция теплообменника обеспечивает высокую компактность и технологичность, что позволяет включать его в состав энергетического устройства (например, криогенной газовой машины) с внутренней регенерацией теплоты, имеющего ограниченные внутренние полости сложной формы для размещения теплообменников. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к матричным теплообменным аппаратам для рабочих сред высокого и низкого давлений и может быть применено в качестве встроенного узла теплообмена в криогенных, холодильных и других энергетических установках.

Цель изобретения - повышение компактности при выполнении теплообменника кольцевой формы.

На фиг.1 изображен теплообменник, имеющий пластины с прорезями; на фиг.2 - теплообменник с концентричными кольцами; на фиг.З - теплообменник, пластины которого выполнены в виде многоугольных планок.

Теплообменник содержит пакет теплопроводных перфорированных пластин 1, чередующихся в расположенными перпендикулярно им проставками 2, имеющими перфорированные участки. При выполнении теплообменника кольцевым в пластинах 1 выполнены расположенные по окружности между участками 3 перфорации прорези 4, перекрывающи неперфорированные участки проставок 2 в средней их части. Проставки 2 установлены радиально и имеют трапе

циевидную форму с размещением меньшего основания трапеции ближе к цент

,

ру теплообменника. Пластины 1 могут быть выполнены в виде концентричных колец 5, а также в виде многоугольных планок 6, расположенных в пакете по концентрическим окружностям с зазора ми 7 друг отн осительно друга. Участки 3 перфорации пластин 1 и отверстия 8 перфорации .проставок 2 в сборе обра-.

30

$

35

., 40

50

.55

зуют каналы 9 высокого давления.- Участки пластин 1, выходящие за пределы проставок 2, представляют собой оребрение канала 10 низкого давления, образованного зазорами между внешними участками пластин 1 и прорезями 4 и допускающего движение среды низкого давления в любых направлениях. Зазоры 7 между многоугольными планками 6, а также зазоры 11 между концентричными кольцами 5 выполняют те же функции, что и прорези 4, По торцам пакета теплообменника расположены граничные пластины 12 с отверстиями 13, выполненные толщиной, в 5-15 раз превышающей толщину проставок 2, что позволяет осуществить прочно- плотное соединение их, а следовательно, и всего теплообменника с присоединительными участками энергетического устройства. Отверстия 13 пластин 12 выполнены с проходным сечением не меньше проходного сечения отверстий 8 перфорации проставок 2 и являются продолжением каналов 9 высокого давления ,

Теплообменник устанавливается в полость энергетического устройства, например, криогенной газовой машины. Стенки полости, герметично соединенные с кромками граничных пластин 12, являются наружной стенкой канала 10 низкого давления. Внутренняя стенка

канала 10 может служить стенкой криогенной газовой машины. Коллекторными полостями для каналов 9 высокого давления являются части полости, расположенные по торцам тепло51575056

обменника вне его граничных пластин

Теплообменник работает следующим образом.

В каналах 9 высокого давления среда может двигаться как в одном направлении, так и возвратно-поступательно (например, в криогенной газовой машине). Среда низкого давления поступает через патрубок, присоединенный, например, к наружной стенке канала 10 низкого давления с одной стороны, проходит канал 10 и выходит через патрубок, присоединенный к наружной стенке с другой стороны, При этом патрубки могут располагаться на разных уровнях. В процессе движения рабочих сред в каналах 9 и 10 высокого и низкого давления, которое может быть организовано как противотоком, так и перекрестно-точно, между средами осуществляется интенсивный теплообмен.

Конструкция теплообменника обеспечивает высокую компактность и технологичность, что позволяет включать его в состав энергетического устройства с внутренней регенерацией теплоты, имеющего ограниченные внутренние полости сложной формы для размещения теплообменников.

При выполнении пластин 1 в виде многоугольных планок 6 зазоры 7 между ними могут иметь различную ширину, что позволяет из одних и тех же планок 6 выполнять теплообменники разных размеров.

Все элементы после сборки в пакет прочно-плотно соединяются в монолит, что обеспечивает высокую надежность конструкции, а также устройства, в которое встраивается теплообменник.

Форму-л а изобр етения

15

в пакете по концентрическим окружностям с зазорами одна относительно другой, перекрывающими неперфорированные участки проставок.

в

17