Пластинчатый теплообменный элемент Советский патент 1982 года по МПК F28F3/02 F28D9/00 

Изобретение относится к конструктивным элементам пластинчатых теплообменных аппаратов и может быт использовано преимущественно в хими ческой, нефтеперерабатывающей и пищевой промышленностях при изготовлении конденсаторов, дефлегматоров, холодильников,„рекуператоров и подогревателей. Известны пластинчатые теплообмен ные элементы, содержащие гофрирован ные пластины с гофрами в виде чередуннцихся выступов и впадин, зеркально расположенных одни относител но других и снабженных коллекторными отверстиями и периферийным пазом под уплотнительную прокладку, имеющим на участках,примыкающих к гофрам, высоту, равную половине рассто ния между вершинами гофров пластивы 1. Недостаток данного элемента заключается в том, что его нельзя использовать в пластинчатых теплообменниках, предназначенных для работы при высоких, давлениях рабочих ср несмотря на ступенчатое выполнение периферийного паза, поскольку ступенчатость имеет место по ширине па за, которая незначительна по сравне нию с размерами пластин элемента, а у коллекторных отверстий ступенчатое выполнение пазов не предусматривается. Таким образом,указанное элементы не имеют нгшежной герметизации, так как отсутствие ступенчатости требует использования мягких герметиков. Известен пластинчатый и теплообменный элемент, содержащий гофрированные пластины, зеркально расположенные и попарно соединенные с образованием канала для рабочей среды, сообщающегося с коллекторными отвертиями, и уплотнительные проклалки, размещенные в периферийном пазу и пазу, выполненном вокруг коллекторных пластин с наружной стороны элемента 2}. В данном элементе предусмотрено уплотнение коллекторных отверстий, однако его также нельзя использовать при работе на повышенных давлениях, несмотря на имекяцую место ступенчатость как у периферийного паза, так и у пазов, окружающих коллекторные отверстия, так как ступени выполнены по ширине пазов и у ступеней отсутствуют участки жесткости. |,ель. изобретения - повышение экс плуатационной Надежности. Эт) цель достигается тем, что па расположенный вокруг коллекторных отверстий, выполнен ступенчатым со ступоиями, чередующимися по глубине которая равна и меньше глубины пери ферийно го паза, причем ступени с гл биной г равной глубине периферийного паза у обеих пластин имеют контакт между собой, а уплотнительные прокладки выполнены с профилем, соответствующим профилю пазов, и тем, что паз каждого из коллекторных отверстий окрул ен разделительным пазо примыкающим к периферийному пазу и выполненНЕлм ступенчатым со ступеня и, чередующимися по глубине, которал равна и меньше глубины периферийного паза, причем ступени с глубиной, равной глубине периферийного nasci у обеих пластин имеют контакт между собой, а уплотнительные прокладки выполнены с профилем, соответствующим профилю пазов. Па фиг, 1 изобрешен oпиcывae lый элемент, в планер на фиг. 2 - разрез на фиг. 1 (.с уплотнительными проклад1сами) , на фиг, 3 - разрез па фиг. 1 С.С уплотнительными прокладками) , на фиг. 4 - разрез ВНа фиг. 1 (с yплoтнитeльны 1И прокда ками); на фиг, 5 - часть пакета из описываемых теплообменных элементов (по разрезу Б-В на фиг, 1) , на фиг. б то (по разрезу В-В на фиг, 11/ на фиг о 7 - пластинчатый теплообменник, который выполняется из описываемого теплообменного элемента, общий вид, на фиг. 8 - одно из коллекторных отверстий описываемого теплообменного элемента, в акс нометрии. Теплообменный элемент пластинчатого теплообменника содержит гофрирО1занные пластины 1 и 2 с выступами 3 - б, зеркальными один относительно другого и по периметру пласт образующими паз 7 для уплотнительно прокладки 8, отверстия 9 и 10 для подвода и отвода одной из сред в ка налы, образованные гофрами 11 пласт с ограничивающими их: пазами 12 и 13 соответственно, отверстия 14 и 15 для подвохщ и отвода другой среды на наружную поверхность элемента при сборке элементов в пакет, разделительные пазы 16 и 17, огибающие отверстия 9 и 10, соответственно, и примьп ающие к пазу 7. Пазы 12, 13 16 и 17 имеют ступени 18 и располож ны .зеркально симметрично один относительно другого с образованием каналов 19, сообщающихся с каналами. В пазах 12, 13, 16 и 17 размещены с ответственно прокладки 20-23, соответствующие профилю пазов как по ширине последних, так и по длине. Элемент работает следующим образом. Одна из теплообменивающихся сред вводится, например, через отверстие 9 и каналы 19 в каналы и после теплообмена со средой, омывающей наружную сторону теплообменного элемента, отводится через каналы 19 и отверстия 10 (функциональное назначение отверстий 9 и 10 может меняться). Другая рабочая среда в случае сборки описываемых теплообменных- элементов в пакет поступает через отверстие 14, омывает наружную поверхность теплообменных элементов и отводится 4epej отверстие 15. Периферийный паз имеет глубину, равную глубине гофрировки пластин, и при сборке элементов в пакет контакт пластин осуществляется зеркально по поверхностям данного паза, по которым проводится шовная сварка. Дополнительная жесткость при пакетировании описываемого теплообменного элемента обеспечивается благодаря тому, что часть ступеней у пазов коллекторных отверстий и у разделительного паза имеют глубину, равную глубине периферийного паза. Наличие дополнительных зон жесткости под уплотнительные прокладки позволяет изготавливать последние из резин с повышенной твердостью (наиболее теплостойких и химически стойких, а также из резиноасбестового материала. Формула изобретения 1. Пластинчатый теплообменный элемент, содержащий гофрированные пластины, зеркально расположенные и попарно соединенные с образованием канала для рабочей среды, сообщающегося с коллекторными отверстиями, и уплотнительные прокладки, размещенные в периферийном пазу и пазу, выполненном вокруг коллекторных отверстий с наружной стороны элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, паз, расположенный вокруг коллекторных отверстий, выполнен ступенчатым со ступенями, чередующимися по глубине, которая равна и меньше глубины периферийного паза, причем ступени с глубиной, равной глубине периферийного паза, у обеих пластин имеют контакт между собой, а уплотнительные прокладки выполнены с профилем, соответствующим профилю пазов. . 2. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что паз каждого из коллекторных отверстий окружен разделительным пазом, примыкающим к периферийному пазу и выполненным ступенчатым со ступенями, чередующимися по глубине, которая равна и меньше глубины периферийного паза причем ступени с глубиной, равной глубине периферийного паза у обеих пластин, имеют контакт между собой, а уплотf,2 1f ff нительные проклгщки выполнены с профилем, соответствующим профилю пазов Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент СССР № 467527, кл. F 28 F 3/08, опублик. 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 329368, кл. F 28 F 3/10, 1967. / iff 12 16 15 П