Теплообменный аппарат Советский патент 1992 года по МПК F28D9/02 

Изобретение относится к теплообмен- ному оборудованию и может быть использовано для охлаждения рабочей жидкости в гидросистемах станов, процессов и других гидрофицированных машин.

Известен теплообменник, содержащий пакет из пластин, имеющих выступы с образованием чередующихся по высоте пакета взаимно перпендикулярных каналов для термообменивающихся .

Недостатки указанного теплообменника - наличие одного хода среды высокого давления, перекрестная схема движения рабочих сред - значительно снижают эффективность теплообмена.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является теплооб- менный аппарат, содержащий пакет теплообменных элементов в виде закрепленных в рамках пластин, разделяющих теплообменивающиеся среды 2.

Недостатками известного устройства являются малая площадь контакта теплооб- менивающейся среды и пластин, равенство этих площадей для обоих сред, что при большой разнице в теплоотдаче охлаждаемой и охлаждающей сред значительно снижает коэффициент теплопередачи между ними, интенсифицировать же теплообмен известными способами, например оребрением пластин, невозможно вследствие сложной траектории частичек жидкостей, перемещающихся из полости одного теплообменного элемента в другую и одновременно из одного угла сегментообразных полостей в другой Существенными недостатками является также наличие перегородок, сокращающих площади теплообмена, смешанная прямоточно-противоточная схема движения рабочих сред и возможность утечки рабочих сред по стыкам теплообменных элементов.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена между рабочими средами, имеющими различные коэффициенты теплоотдачи, и повышение надежности

Предложенный теплообменный аппарат представляет из себя пакет из чередующихся теплообменных и промежуточных элементов. Теплообменные элементы выполнены в виде закрепленных в рамках пластин, снабженных с обеих сторон ребрами, образующими каналы для прохождения рабочих сред. Промежуточные элементы выполнены из материала, обладающего упругими свойствами Чередующиеся теп- лообменные и промежуточные элементы ориентированы так, что каждый последующий элемент пакета повернут на 180°, причем теплообменные элементы относительно оси симметрии, а промежуточные - относительно оси, перпендикулярной оси симметрии.

На фиг.1 изображено устройство теплообменного аппарата в разрезе; на фиг.2 показан поперечный разрез А - А; на фиг.З - разрез Б - Б.

Теплообменный аппарат содержит концевые плиты 1 и 2, между которыми

0 расположен пакет из чередующихся тепло- обменных элементов 3 и промежуточных элементов 4. Теплообменные элементы выполнены в виде закрепленных в рамках 5 пластин 6, снабженных с обоих сторон ре5 брами7и8, образующими каналы 9 и 10 для прохода рабочих сред, общая поверхность дна и стенок которых с каждой стороны является поверхностью теплообмена соответ- ствующей среды Отверстия 11 и 12

0 предназначены для подвода и отвода рабочих сред. Промежуточные элементы 4 представляют из себя пластины из тонкого листового материала с отверстием 13 и фигурным окном 14. Если материал промежу5 точных элементов обладает упругими свойствами (резина и т.д.), что они одновременно выполняют уплотнительные функции, исключая возможность утечек рабочих сред по стыкам пакета. Теплообменные и

0 промежуточные элементы, как это показано на фиг,1, расположены так, что каждый последующий теплообменный элемент пакета повернут на 180° относительно оси симметрии, а каждый последующий промежуточ5 ный - на 180° относительно оси, перпендикулярной оси симметрии.

Устройство работает следующим образом.

Через концевую зажимную плиту 2 ра0 бочая среда, имеющая малый коэффициент теплоотдачи (например, минеральное масло, движение этой среды показано белой стрелкой), поступает через отверстие 13 в промежуточном элементе 4 в теплообмен5 ный элемент 3, движется в межреберном пространстве вдоль следующего промежуточного элемента, через фигурное окно 14 - в межреберное пространство следующего теплообменного элемента и далее в отвер0 стие 12 и т.д. Движение рабочей среды, имеющей больший коэффициент теплоотдачи (например, воды), происходит аналогичным образом и показано черной стрелкой. Формула изобретения

5 1. Теплообменный аппарат, содержащий пакеты, включающие закрепленные в рамках пластины и переточные отверстия, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена между рабочими средами, имеющими различные

коэффициенты теплоотдачи, пластины теп- лообменных элементов снабжены с обеих сторон ребрами, образующими каналы для прохождения рабочих сред, а пакет тепло- обменного аппарата содержит чередующиеся теплообменные и промежуточные элементы, ориентированные так, что каждый последующий элемент пакета повернут на 180°, причем теплообменные элементы относительно оси симметрии, а промежуточные - относительно оси, перпендикулярно оси симметрии.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения возможности утечки рабочих сред, промежуточные элементы выполнены из материала, обладающего упругими свойствами.

Использование: теплообменные устройства для теплообмена между различными рабочими средами, в частности для охлаждения рабочей жидкости в гидросистемах станков, прессов и других машин. Сущность V 1 /; изобретения: устройство характеризуется формой теплообменных элементов, оптимальным соотношением площадей поверхностей теплообмена, компоновкой теплообменных элементов в пакете, наличием промежуточных элементов, выполняющих одновременно уплотнительные функции, противоточной схемой движения рабочих сред. Устройство содержит концевые плиты, между которыми расположен пакет из чередующихся теплообменных элементов и промежуточных элементов. Теплообменные элементы снабжены с обеих сторон ребрами. 3 ил. (Л С VI о ел о VI CJ

л хуучучхуу лххчх учлх х х.чхххххууч:

Л

Фиь2

W

Б-Б

12