Теплообменник Советский патент 1978 года по МПК F28F3/00 F28D9/00 

Изобретение относится к рекуперативным теплообменникам матричного типа, в частности к двух- и многопоточным теплообменным аппаратам для жидкостей и газов, и может быть применено в машиностроении и энергетических установках широкого диапазона произвоцительностей, давлений и тем пературных уровней. Известны теплообменники, содержащие пакет из проставок с окнами, образующими при сборке каналы для теплообменивающихся сред, и чередующихся с проставками теплопроводных перфорированных пластин, общих для всех каналов, и с рассекателями потоков 1 . Недостаток известного теплообменника заключается в малой жесткости пластин и проставок, неизбежной при изготовлении неравномерности их толщин и большой площад соединительных поверхностей, что приводит к недостаточной герметичности, ограниченным размерам из-за высокой сложности и трудоемкости изготовления и недостаточной производительности. Цель изобретения - повышение герметичности, увеличение производительности и улучшение технологичности сборки. Это достигается тем, что проставки по краям и периметру окон имеют наклонные отбортовки, а на пластинах в местах их контакта с отбортовками вьшопнены выступы, направленные в ту же сторЪну, что и отбортовки. На фиг. 1 изображен теплообменник, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - соединительная доска, теплопроводная перфорированная пластина с рассекателями потоков и проставка, расположенные в порядке их сборки в пакет. Теплообменник содержит пакет 1 из проставок 2 с окнами 3, образующими при сборке канаг1ы 4, S для теплообменивающихся сред, и чередующихся с проставками 2 теплопроводных перфорированных пластин 6| общих для всех каналов, с рассекателями 7 потоков. Проставки 2 по краям и периметру окон 3 имеют наклонные отбортовки 8, 9, а на пластинах 6 в местах их контакте с отбортовками 8, 9 вьтолнены

Выступы 10, 11, ыаправдениыо в ту же сторону, что и отбортовки 8, 9.

Отбортовки 8, 9 и выступы 10, 11 последовательно входят один в другие с образованием герметичных стенок 12 и 13 каналов 4, 5.

Для обеспечения объемной прочности пакета 1 нерабочих участках 14 каналов 4 одной из сред и периферийной части 15 пластин 6 выполнены отверстия аля размещения стяжных болтов 36 и стержней 17.

По торцам пакета 1 расположены соеаинительные лоски 18, 19, в которых выполнены присоединительные поверхности 20 21, 22, 23, контактирующие с боковьтми поверхностями выступов 10, 11 пластин 6 и отбортовок 8, 9 проставок 2, отверстия 24, 25 аля сообщения каналов 4, 5 в пакете 1 с соответсхеующими полостями коллекторов 26, фаски 27 для присоединения кожуха 28 с патрубками 29, 30, трубной доской 31 и труб 32 для одного из потоко

Теплообменник работает сл дуюишм образом.

Одна из теплообменивающихся сред поступает в патрубок ЗО верхнего коллектора 26, распределяется по трубам 32, проходит по каналам 5, затем поступает в трубы 32 нижнего коллектора 26 и его патрубок 30, соединяется в общий поток.

Другая среда через патрубки 29 поступает в межтрубное пространство нижнего коллектора 26 и в каналы 4, пройдя которые она соединяется в общий поток в межтрубном пространстве верхнего коллектора 26 и поступает в патрубки 29.

Тепло от движущихся вдоль стенок, например каналов 5, потоков сред передается теплоотдачей теплопроводным перфорированным пластинам 6 и за счет теплопроводности последних распространяется вдоль НИХ, нагревая расположенные в соседних каналах 4 участки этих же пластин 6, от котюрьгх тепло теплоотдачей передается наг рева ем ьгм потокам, движущимся вдоль стенок каналов 4.

Количество каналов в теплообменнике и их KOMnotioBKa определяются производительностью аппарата.

Путем перераспределения труб 32 в коллекторе 26 по двум патрубкам 29 в теплообменнике можно обеспечить теплообмен

между тремя средами, то есть выполнить

его трехпоточным.

Конструкция теплообменника прецусматривает возможность создания и иных форм

сечения каналов 4 и 5 - квадратной, треугольной, а также каналов различного сечения, из которых, например канал 5 - круглого. Возможна различная компоновка и суммарная площадь каналов 4 и 5 потоков.

Снабжение пластин выступами, а проставок отбортовками дает возможность повььсить их общую жесткость, а в пакете надежно герметизиргзать стенки каналов за счет снижения общей величины контактных поверхностей и создания высоких и равномерных усилий их взаимного сжатия, а также упрощает процесс сборки пакета и присоединение к его торцам коллекторов посредством соединительных аосок.

Идентичность условий теплообмена в каналах и движения отдельных (разветвленных) в них потоков, а также возможность размещения неограниченного количества каналов по площади поперечного сечения пакета дает возможность значительно расширить производительность одного аппар,1та без снижения качественных и теплообменных характеристик устройства.

Формула изобретения

Теплообменник, содержащий пакет из проставок с окнами, образующими при сборке каналы для теплообменивакллихся сред и чередующихся с проставками теплопроводных перфорированных пластин, общих для всех каналов, и с рассекателями потоков,

отличаю ш и и с я тем, что, с

целью повышения герметичности, увеличения производительности и улучшения технологичности сборки, прост вки по краям и по периметру окон имеют наклонные отбортовки,

а на пластинах в местах их контакта с отбортовками выполнены выступы, направленные в ту же сторону, что и отбортовки.

Источники информации, принятые во вниание при экспертизе:

1. Авторское свидетильство по заявке 2153712, кл. F 28 D 9/00, 1975.

n 1} f 5 / /