Пластинчатый теплообменник Советский патент 1975 года по МПК F28D9/00 F28F21/06 

Изобретение относится к теилообменным аппаратам, применяемым при работе в агрессивных средах и при получении особо чистых органических и неорганических веществ.

Известны пластинчатые теплообменники, содержащие пакет теплообменных пластин, установленных на штангах и зажатых между подвижной и неподвижной плитами. Известно применение пластмасс для изготовления теплообменников, например фторопласта-4, но оно осложнено плохой свариваемостью этого материала и наличием остаточных температурных деформаций.

С целью интенсификации теплообмена и осуществления компенсации температурных деформаций, предлагается в пластинчатом теплообменнике из фторопласта-4, теплостойкого при температу1рах от -250 до 260°С, что позволяет использовать теплоносители, обеспечивающие значительные градиенты температур, встречающиеся во многих тепловых процессах химической технологии, установить между теплообменными пластинами несущие рифленые плиты, имеющие в верхней и нижней части распределительные каналы, а подвижную зажимную плиту желательно снабдить газовым амортизатором, выполненным в виде ползуна, опирающейся на него гибкой мембраны и закрепленного в плите

диска, образующего с мембраной герметичную камеру, заполненную газом.

На фиг. 1 изображен продольный разрез теплообменника; на фиг. 2 - разрез по А-А

на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - газовый компенсатор.

Теплопередающая поверхность теплообменника выполнена в виде прямоугольных плоских пластин 1 толщиной 0,5-1,5 мм, которые совместно с чередующимися несущими рифлеными плитами 2 и 3 в виде пакета зажаты между неподвижной 4 и подвижной 5 плитами. Рифления расположены на обеих сторонах

несущих плит, причем на первой, предназначенной для парофазной среды, - вертикально, а на второй - для жидких теплоносителей - горизонтально. При теплообмене между двумя жидкостями применяют плиты только с горизонтальными рифлениями.

В траверсе 6, жестко связанной с неподвижной плитой при помощи двух щтанг 7, имеется винт 8, конец которого упирается в торец ползуна 9 газового амортизатора, размещенного в подвижной плите и выполненного в виде ползуна, гибкой мембраны 10 из резины или фторопласта, образующей с диском 11 герметичную камеру 12, подключенную к емкости 13 с ожиженным газом, и опирающейся средней частью на ползун, а периферийной - на разгрузочные кольца 14, которые, в зависимости от положения ползуна, взаимодействуют с конусной торцовой поверхностью клиньев 15.

При работе теплообменника осуществляется противоток теплоносителей в смежных плитах, когда пар поступает в верхний канал 16 и параллельно распределяется по каналам 17 между несущими плитами 2 и теплообменными пластинами, из которых конденсат стекает в канал 18, а охлаждающая жидкость, пройдя по нижнему каналу 19 в горизонтальные каналы 20 между теплообменными пластинами и несущими плитами 3, через канал 21 выходит из теплообменника.

Герметичность уплотняемых соединений между плитами и теплообменными пластинами обеспечивается газовым амортизатором, поддерживающим определенное удельное давление, для чего герметичную камеру амортизатора заполняют углекислым газом из емкости и, когда мембрана под давлением газа переместит ползун в крайнее левое положение, винтом зажимают пакет теплообменных пластин до крайнего положения ползуна.

При попижепии температуры нарушения герметичности не происходит, так как при

сжатии фторопласта подвижная плита под давлением газа в герметичной камере перемещается вправо.

Предлагаемый теплообменник позволяет проводить различные теплообмепные процессы с агрессивными веществами при температуре от -200 до 250°С в некоторых процессах исключить применение платины и других драгоценных металлов.

Предмет изобретения

1.Пластинчатый теплообменник, например, из фторопласта, содержащий пакет теплообменных пластин, установленных на щтангах, подвижную и неподвижную зажимные плиты, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, между теплообменными пластинами установлены несущие рифленые плиты, снабженные по торцам распределительиыми каналами.

2.Теплообменик по п. 1, отличающийс я тем, что, с целью компенсации температурных деформаций, подвижиая зажимная плита снабжена газовым амортизатором, выполненным в виде ползуна, гибкой мембраны и закрепленного в плите диска, образующего с мембраной герметичную камеру, заполненную газом.

7 5

//

13

-Г

-№ ::Ш± :&

ПШ.

тг

Фиг. 1

b.I iБ

Vu 2

,

f --i--- -- --/-.- // yA-- ::fSK ffy.

.:,.lf t f rtni

Риг 3

15