Теплообменник Советский патент 1975 года по МПК F28D9/04 F25J5/00 F28D17/00 

1

Изобретение относится к сетчатым теплообменникам, используемым в установках разделения воздуха.

Известны теплообменники преимущественно для установок разделения газов, содержащие пакет металлических сеток, разделенных неметаллическими пластинами, ограничивающими каналы для теплообменивающихся сред, подключенных к коллекторам.

Повышенные гидросопротивления, неравномерность теплопередач в поперечном сечении аппарата вследствие малой теплопередающей поверхности, а также необходимость теплоизоляции боковой поверхности - недостатки известных теплообменников.

Цель изобретения - повыщение компактности и обеспечение движения сред в радиальном направлении.

Для достижения этой цели пакет выполнен в виде свернутого в спираль рулона, расположенного вокруг коллектора, размещенного по оси пакета и разделенного поперечными перегородками на камеры, подключенные к соответствующим каналам, а ячейки сеток расположены под углом 45° относительно продольной оси рулона, заключенного в обойму, образующую коллекторы.

На фиг. 1 изображен предложенный теплообменник в разрезе; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - неметаллическая

пластина с щелевыми каналами; на фиг. 4 - часть рулона в аксонометрии.

Теплообменник содержит рулон, состоящий из двух неметаллических прокладок (пластин) 1 с размещенной между HTIMH сеткой 2. Пласт Н1ы свернуты в спираль вокруг коллектора 3 с перфорированными стенками. Поперечные перегородки 4 делят коллектор на камеры 5 и 6, подключенные к каналам 7. Свернутый в

спираль рулон заключен в обойму 8, образующую коллекторы 9, соединенные с патрубками 10 и 11 для отвода сред и с патрубком 12 для ее подвода. Работает теплообменник следующим образом.

Одна среда (прямой поток) поступает в патрубок 12, проходнт пакет сеток 2 и отводится через коллектор 3. Другая среда (обратный поток) поступает в камеры 5 и 6, проходнт

пакет сеток 2 и отводится через коллектор 9 и патрубки 10 и 11.

Таким образом может быть осуществлен теплообмен между тремя средами при их радиальном подводе в аппарат.

В предложенном теплообменнике в отличие от известных сетчатых теплообменников с щелевыми каналами участвуют в теплообмене практически все проволоч1;и сетки, так как теплообменник свернут из ленты больщой длины и доля поверхности не участвующих в теплообмене краевых проволочек незначительна. Прокладки выполняются из бумаги или другого неметаллического материала с низкой теплопроводностью. В прокладках пробиты три продольных щелевых канала. Между прокладками помещена сетка, проволочки которой повернуты относительно продольной оси ленты на 45°. Трехслойный рулон накручен с натягом па цилиндрический сердечник-коллектор н помещен в обойму. Конструкция теплообменника представляет собой правильную структуру из материала прокладки и сетки с тремя герметичными каналами, по которым газ может двигаться от центра теплообменника к периферии или наоборот. Сетчатые теплообменники могут быть изготовлены с применением клея, нластических масс, смол. Герметичность может быть обеспечена натягом ленты при намотке рулона. Холодная зона в радиальном теплообменнике сосредоточена в центре конструкции. Прямой поток на входе имеет температуру окружающей средь, поэтому нет необходимости изолировать боковую поверхность теплообменника. Предложенный теплообменник имеет удобную цилиндрическую форму, отличается высокой компактностью тсплообмеиной поверхности (40000 MVM), низкой теплопроводностью в направлении течения потоков. Поперечная теплопроводность (по проволочкам сетки) может быть выбрана максимально больщой за счет применения сеток из высокотеплопроводных металлов (медь, серебро и т. д.). Предмет изобретения Теплообменник преимущественно для установок разделения газов, содержащий пакет металлических сеток, разделенных неметаллическими пластинами, ограничивающими каналы для теплообменивающихся сред, подключенных к коллекторам, отличающийся тем, что, с целью повышения компактности и обеспечения движения сред в радиальном направлении, пакет выполнен в виде свернутого в спираль рулона, расположенного вокруг коллектора и размещенного по оси пакета и разделенного поперечными перегородками на камеры, подключенные к соответствующим каналам, а ячейки сеток расположены под углом 45° относительно продольной оси рулона, заключенного в обойму, образующую коллекторы.

10 7

10

иг. J