ПЛАСТИНЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК Советский патент 1994 года по МПК F28D9/00 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для нагрева или охлаждения жидкостей и газов, в частности для конденсации паров и парообразования в различных отраслях народного хозяйства.

Известны пластинчатые теплообменники, содержащие пакет пластин с теплообменной поверхностью и отверстиями по краям, образующие при совмещении коллекторы, размещенные между зажимными плитами и снабженные патрубками подвода и отвода сред.

Недостатком известных теплообменников является малая тепловая эффективность, так как среды проходят через них по короткому пути параллельными потоками, вследствие чего полного теплообмена между средами не происходит и часть тепловой энергии теряется.

Кроме того, они сложны по конструкции и не технологичны в мелкосерийном и единичном производствах из-за сложной формы пластин и прокладок, выполненных штамповкой.

Известен также теплообменник, содержащий корпус, на боковых стенках и крышке которого расположены коллекторы с патрубками подвода и отвода горячей и холодной сред, и установленный в нем с образованием каналов для указанных сред пакет пластин с гофрированными вставками.

Известный теплообменник является сложным по конструкции из-за деления на секции, каждая из которых имеет свои подводящий и отводящий коллекторы. Кроме того, он имеет малую тепловую эффективность, так как многопоточное движение рабочих сред осуществляется по коротким путям, вследствие чего значительная часть энергии не успевает перераспределиться между средами и теряется.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена и повышение технологичности изготовления.

Указанная цель достигается тем, что корпус выполнен разборным, при этом две противоположные его стенки выполнены в виде стяжных плит, а две другие расположены между ними и выполнены в виде гребенок, выступы которых расположены между пластинами пакета, при этом между пакетом и крышками дополнительно установлены торцовые плиты, имеющие прорези под пластины и переточные каналы, последние из которых в плитах смещены друг относительно друга с образованием зигзагообразных каналов для сред, причем коллекторы подвода расположены на стяжных плитах, а коллекторы отвода - на крышке корпуса.

Кроме того, гофрированные вставки установлены только в каналах для горячей воды.

На фиг. 1 показан теплообменник; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - то же, схема движения рабочих жидкостей; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 5 (расположение переточных каналов в верхней торцовой плите); на фиг. 7 - разрез Д-Д на фиг. 5 (расположение переточных каналов в нижней торцовой плите).

Пластинчатый теплообменник состоит из разборного корпуса, внутри которого установлен пакет плоских листов (пластин) 1 с гофрированными ставками 2. Разборный корпус состоит из боковых (стяжных) плит 3 и 4 с гребенками 5 и 6, зажатыми этими плитами, и торцовых плит 7 и 8, закрытых крышками 9 и 10. В выступы гребенок 5 и 6 с двух противоположных сторон заключены пластины 1. В торцовых плитах 7 и 8 выполнены пазы для пластин и каналы 11-20 для прохода рабочих сред. Патрубками 21-24 теплообменник связан с магистралями рабочих сред. В крышке 9 выполнены коллекторы 25 и 26, к которым присоединены патрубки 22 и 24. Между пластинами образуются полости 27-36 для рабочих сред.

Гофрированные вставки 2 свободно установлены между пластинами 1 гофрами по направлению движения рабочих сред и имеют перфорацию в боковых стенках в местах примыкания к переточным каналам 11-20. Если рабочие среды подаются в теплообменник под одним давлением или перепад давлений незначителен, то гофрированные вставки могут быть установлены только в полостях с горячей средой (фиг. 3). Переточные каналы 11-13 в верхней торцовой плите, сообщающие полости 27, 29, 31, 33 и 35 в верхней торцовой плите, смещены относительно переточных каналов 17 и 18, сообщающих полости 29, 31, 33 и 35 в нижней торцовой плите. Такое расположение переточных каналов позволяет осуществить зигзагообразное движение рабочей среды в теплообменнике как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости, что повышает эффективность теплообмена между средами. Переточные каналы для другой рабочей соеды выполнены аналогичным образом.

Теплообменник работает следующим образом.

Например, рабочая среда поступает через патрубок 21 в полость 36, проходит по переточным каналам 14, 19, 15 и 20 соответственно в полости 34, 32, 30 и 28, затем из полости 28 через канал 16, коллектор 25 и патрубок 22 выходит из теплообменника.

Другая рабочая среда поступает через патрубок 23 в полость 27, проходит по переточным каналам 11, 17, 12 и 18 соответственно в полости 29, 31, 33 и 35, затем из полости 35 через канал 13, коллектор 26 и патрубок 24 выходит из теплообменника.

Использование предлагаемого теплообменника позволяет интенсифицировать теплообмен и повысить технологичность его изготовления путем увеличения длины пути прохождения рабочих сред по теплообменным полостям.

Кроме того, предлагаемый теплообменник дешевле в изготовлении, проще и удобнее в работе. (56) Авторское свидетельство СССР N 1121575, кл. F 28 D 9/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР N 1478030, кл. F 28 D 9/00, 1987.

Авторское свидетельство СССР N 1041858, кл. F 28 D 9/00, 1982.

Автоpское свидетельство СССP N 484380, кл. F 28 D 9/00, 1973.

Использование: осуществление теплообмена в условиях, обеспечивающих увеличение длины пути прохождения рабочих сред по теплообменным полостям и повышение технологичности изготовления и обслуживания. Сущность изобретения: пластинчатый теплообменник содержит сборный корпус. В корпусе установлены пакет плоских пластин 1 и гофрированные вставки 2. Плоские пластины 1 образуют каналы для прохода сред. Гофрированные вставки установлены только в каналах для горячей среды. Каналы между пластинами для каждой из сред соединены переточными каналами 14, 15, 17 и 18. Переточные каналы выполнены в торцовых плитах 7 и 8 корпуса 1. 1 з. п. ф-лы, 7 ил.

1. ПЛАСТИНЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК , содеpжащий коpпус, на боковых стенках и кpышке котоpого pасположены коллектоpы с патpубками подвода и отвода гоpячей и холодной сpед, и установленный в нем с обpазованием каналов для указанных сpед пакет пластин с гофpиpованными вставками, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена и повышения технологичности изготовления, коpпус выполнен pазбоpным, пpи этом две пpотивоположные его стенки выполнены в виде стяжных плит, а две дpугие pасположены между ними и выполнены в виде гpебенок, выступы котоpых pасположены между пластинами пакета, пpи этом между пакетом и кpышками дополнительно установлены тоpцовые плиты, имеющие пpоpези под пластины и пеpеточные каналы, последние из котоpых в плитах смещены относительно дpуг дpуга с обpазованием зигзагообpазных каналов для сpед, пpичем коллектоpы подвода pасположены на стяжных плитах, а коллектоpы отвода - на кpышке коpпуса. 2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что гофpиpованные вставки установлены только в каналах для гоpячей сpеды.