Способ изготовления теплообменника, теплообменник (его варианты) Советский патент 1993 года по МПК F28D9/00 F28D9/02 F28F3/00 

Изобретение может быть использовано в теплотехнике.

Цель изобретения - повышение технологичности изготовления и регулирования теплообмена.

На фиг.1 представлен фронтальный вид теплообменника; фиг.2 показывает разрез I-I теплообменника, согласно фиг.1 (фиг.2 повернута в горизонтальной плоскости на 45°); на фиг.З показан один из видов теплообменника; на фиг.4 - другой вид теплообменника; на фиг.5 показан один из видов теплообменника, согласно второму варианту; на фиг.6 - другой вид теплообменника по второму варианту, на фиг.7 - показывает схематически теплообменник, в котором входная и выходная коллекторные камеры теплопередающей и теплоприемной сред расположены под углом порядка 45° по отношению друг к другу.

Пластины 1 вырезаны из равномерно гофрированных пластин и они все являются одинаковыми. Как это показано на фиг.2

пластины 1 спакетированы одна поверх другой таким образом, что гофры и канавки между гофрами в каждой пластине размещены под углом 90° к гофрам и канавкам соседних пластин по обеим сторонам вышеупомянутой пластины.

Корпус теплообменника, как это показано на чертеже, частично образован из изогнутых цилиндрических листов 2, к которым, например, при помощи сварки, крепятся теплопередающие пластины, установленные одна поверх другой Другая часть корпуса сформирована выступающими цилиндрическими листами 3, которые лежат между ранее упомянутыми цилиндрическими листами 2, и которые имеют меньший радиус, причем листы 3 образуют на сторонах 4 теплообменника четыре по существу полуцилиндрические камеры. К этим камерам 4 подсоединены входной и выходной трубопроводы 5,6 для теплопередающей среды, и входной и выходной трубопроводы 7 и 8 для теплоприемной среды. Внутри кажЁ

дой камеры 4 каждое второе пространство между пластинами, пакетированными одна поверх другой, теплопередающие пластины 1 соединены таким образом, что поток лишь одной среды может пройти из камер в эти пространства или наоборот, и каждое второе пространство между пластинами является oiкрытым для потока другой среды. Пространства, открытые для тепло- передающей среды таким образом, получаются закрытыми от потока теплоприемной среды, и таким же самым образом пространства, которые открыты для потока теплоприемной среды оказываются закрытыми для потока теплопередающей среды.

Набор пластин снизу и сверху ограничен концевыми пластинами 9, которые крепятся друг к другу посредством стяжек 10, которые расположены по краям пакета пластин.

На фиг.2 направления канавок теплопе- редающих пластин 1, которые располагаются под углом 90° друг к другу, показаны при помощи сплошных линий 11 и прерывистых линий 12. Когда осуществляется изготовление теплообменника, то направления этих канавок и угол между ними могут свободно меняться. На фиг.З и 4 показаны два альтернативных типа теплообменника, в которых канавки 11 и 12 теплопередающих пластин 1, уложенных одна поверх другой, направлены иначе, чем на фиг.2.

На фиг.5 и 6 показаны два теплообменника, которые являются вариантами пластинчатого теплообменника, и которые изготовлены с использованием теплопередающих пластин, имеющих форму правильного многоугольника, причем вышеупомянутые два теплообменника используют теплопередающие пластины, имеющиеформуправильныхвосьмиугольников, Теплопередающие пластины в обоих случаях являются одинаковыми и в теплообменнике, показанном на фиг.5. они пакетируются таким образом, что угол между канавками 11 и 12 в пластинах, спакетированных одна поверх другой, составляет 90°, и в теплообменнике, показанном на фиг.б, таким образом, что у гол между канавками 11 и 12 в пластинах, спакетированных одна поверх другой, составляет 45°.

В теплообменнике, показанном на фиг.2, входной и выходной трубопроводы 5,6 теплопередающей среды и камеры 4, соединенные с этими трубопроводами, были .размещены диагонально, на противоположных сторонах, и таким же самым образом входной и выходной трубопроводы 7,8 теплоприемной среды и камеры 4, соединенные с этими трубопроводами, были

5

размещены диагонально на противоположных сторонах под углом 90° по отношению к теплопередающим трубопроводам. Однако, положения трубопроводов и камер может варьироваться, и на фиг.7 показано воплощение настоящего изобретения, в котором диагональность входных и выходных трубопроводов обеих сред сохранялась, но трубопроводы 7,8 и камеры 4 теплоприемной среды были повернуты на угол 45° по отношению к трубопроводам 5,6 и камерам 4 теплопередающей среды. Что касается используемых круглых теплопередающих пластин и их укладки, то теплообменник, показанный на фиг.7, соответствует теплообменнику, показанному на фиг.1 и 2.

Теплопередающие пластины 1 могут иметь форму, отличную от круглой или восьмиугольной, например, теплопередающие пластины, имеющие форму правильных пятиугольников могут пакетироваться одна поверх другой таким образом, что направления канавок в этих пластинах становятся по выбору равным 36° или 72° по отношению друг к другу. Далее возможности изменения могут быть увеличены путем нарезания многоугольных теплопередающих пластин из гофрированных пластин таким образом, что направление канавок отличается от направления кромок пластин, и вслед за этим на стадии пакетирования производят поворот каждой второй пластины в пакете.

0

5

0

5

0

5

0

5

Формула изобретения 1,Способ изготовления теплообменника путем формирования идентичных круглых пластин с равномерно распределенными параллельными гофрами, имеющими прямолинейные участки, сборки пластин наложением их одна поверх другой с одновременным заданным угловым смещением смежных пластин до дости- жения селективного пересечения прямолинейных участков их гофров, последующего соединения кромок смежных пластин для образования единого пакета с чередующимися через один каналами для первой и второй теплообменивающихся сред и установки этого пакета в корпус, в котором предварительно выполнены выступы, образующие входные и выходные коллекторные камеры для первой и второй теплообменивающихся сред и открытые в соответствующие каналы, и последующего подсоединения к камерам входных и выходных трубопроводов соответственно, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности изготовления, каждый гофр в пластине выполняют прямолинейным по всей его длине, а смещение осуществляют до достижения их пересечения под двумя различными углами.

2.Способ по п.1,отличающийся тем, что соединение кромок пластин осуществляют сваркой или пайкой.

„3.Теплообменник, содержащий корпус с входными и выходными коллекторными камерами для первой и второй теплообме- нивающихся сред, соединенными с входными и выходными трубопроводами, и установленный в корпусе пакет идентичных круглых пластин с равномерно распределенными параллельными гофрами, имеющими прямолинейные участки, расположенные с угловым смещением и се- лективным пересечением гофров смежных пластин под углом 0° а 90°, соединенных между собой кромками с образованием единого пакета с чередующимися каналами для первой и второй теплообменивающихся сред, сообщенных с соответствующими коллекторными камерами, отличающий- с я тем, что, с целью регулирования теплообмена, каждый гофр пластины выполнен прямолинейным по всей его длине.

.Теплообменник, содержащий корпус с боковыми стенками, а также входными и

выходными коллекторными камерами для первой и второй теплообменивзющихся сред, соединенными с входными и выходными трубопроводами,и установленный в нем пакет идентичных осесимметричных пластин с равномерно распределенными параллельными гофрами, имеющими прямолинейные участки, расположенные с заданным угловым смещением и селективным пересечением гофров смежных пластин под углом 0° а 90°, соединенных между собой кромками для образования единого пакета с чередующимися каналами для первой и второй теплообменивающихся сред, сообщающихся с соответствующими коллекторными камерами, отличающийся тем, что, с целью регулирования теплообмена, пластины выполнены в виде правильных многоугольников с числом сторон, не равным четырем, а каждый гофр пластины выполнен по всей его длине прямолинейным и расположен в направлении от одной боковой стенки корпуса к другой. б.Теплообменник по пп.З и 4, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что входные и выходные коллекторные камеры расположены на боковых стенках корпуса одна напротив другой.

Использование в теплотехнике Сущность изобретения пакет собирают из одинаковых гофрированных круглых или многоугольных пластин с взаимным угловым смещением Каждый гофр в пластине выполняют прямолинейным по всей длине Смещение осуществляют до достижения пересечения гофров под двумя различными углами Соединение кромок пластин осуществляют сварной или пайкой. Входныи и выходные коллекторные камеры для теплообменивающихся сред располагают на боковых стенках корпуса напротив друг друга 3 с п ф-лы, 2 з.п ф-лы, 7 ил

УТЛ У

п

3 2

Ш 0 (2

фиг.1

CN O П CN

со

Os

рог 6

11

фс/$7